高爐煤氣是鋼鐵企業(yè)重要的二次能源，但由于含塵量大，必須凈化后方可使用。傳統(tǒng)方法是用洗滌塔、文氏管等濕式除塵系統(tǒng)，但濕法一直存在：耗水量大、系統(tǒng)復雜、設(shè)備多、能耗高、煤氣含水多、熱值下降，污水二次污染等諸多不利因素。所以干法除塵一直是煉鐵界努力實現(xiàn)的目標。1974年在小高爐應用袋式除塵器凈化高爐煤氣試驗成功，20多年來已經(jīng)成為中、小高爐的主要除塵方法。長袋低壓脈沖除塵技術(shù)于20世紀90年代應用于高爐煤氣凈化。10多年來，由于脈沖清灰、過濾材料、控制技術(shù)的不斷發(fā)展，使高爐煤氣凈化設(shè)備更趨完善，并已在該行業(yè)的中小高爐上得到廣泛應用，收到良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
袋式除塵用于高爐煤氣凈化，因其對象是具有高溫、高壓、高濕度、粉塵多、粘性大、易燃、易爆、溫度波動大等特點，具有一定難度。但它畢竟工業(yè)和設(shè)備簡單、投資少、不用水、能耗低，煤氣含塵量極低，因此得以迅速發(fā)展。根據(jù)高爐煤氣的特點，對除塵器應采取耐壓、防爆等必要的安全措施，同時對脈沖噴吹青灰氣源應作脫水、脫油等必要的處理。凈化后的高爐煤氣只要作為熱風爐的燃料，其次用于其它燃氣設(shè)備。因此，除塵器在高爐煉鐵工藝中既是一種生產(chǎn)工藝設(shè)備，同時又是環(huán)保設(shè)備。
高爐煤氣與粉塵性質(zhì)：
⑴煤氣性質(zhì)及參數(shù)，見下表
一般高爐煤氣性質(zhì)
| 煤氣成分（%） |
CO CO2 H2 CH4 N2 熱值/(kJ/m3 ) 14～20 22～26 1～2 0.3～0.8 57～59 3300 |
|
煤氣發(fā)生量／ (m3/h) 煤氣溫度／℃ 壓力／Mpa 含塵量／ （g/m3） |
小高爐 <20000 中高爐 20000～100000 小高爐 100000～800000 100～250℃ （布袋入口） 0.02～0.25 （后者為大高爐） 凈化前 6～12 凈化后 <0.01 |
高爐煤氣粉塵性質(zhì)
| 成分（%） |
SiO2 CaO MgO AL2O3 Fe2O3 P S 燒熱 17.85 14.23 3.31 19.17 13.50 － － 16.20 |
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容重／(t/m3) 顏色 粘性a 粉塵特性 |
涉縣13m3 淮南75m3 成鋼100m3 成鋼300m3 0.18 0.25 0.36 0.45 淺灰塵－－深灰色 大——小 含鐵量低，約30％干灰具有自燃性，從袋式除塵器排除后，接觸空氣從緩慢燃燒到強烈自燃均有，此現(xiàn)象與粉塵含有**金屬鋅粉有關(guān)。 |
XWT型高爐煤氣干法脈沖袋式除塵器是一種、清灰效果好、除塵效率高、運行可靠、維護方便、占地面積小的煤氣過濾設(shè)備。它適用于128-1000m3的高爐，其核心部分采用氮氣脈沖反吹技術(shù)及系統(tǒng)自動控制技術(shù)，廣泛應用于冶金行業(yè)煉鋼高爐煤氣過濾、原料噴煤制備、碳黑、瀝青混凝土攪拌、鍋爐、煙氣除塵等行業(yè)的粉塵治理和物料回收。
二、工作原理
該除塵器主要由上箱體（凈氣室）、中箱體（過濾室）、灰斗、切向進風裝置、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。
含塵煤氣（荒煤氣）從除塵器的切向進風裝置進入,在離心力的作用下,大顆粒或由小顆粒凝聚成的大顆粒的粉塵被分離,直接落入灰斗,而較細粉塵均勻地進入中部箱體而吸附在濾袋的外表面上,干凈的煤氣透過濾袋進入上箱體,并經(jīng)排風管進入系統(tǒng)管網(wǎng)，隨著過濾工況的進行,濾袋上的粉塵越積越多,當設(shè)備阻力達到限定的阻力值(一般設(shè)定為1500Pa)時,由清灰控制裝置時間設(shè)定值自動按設(shè)定程序打開電控脈沖閥,進行噴吹,利用壓縮空氣（氮氣）瞬間噴吹使濾袋內(nèi)壓力聚增,將濾袋上的粉塵進行料落(即使粘、細粉塵也能較徹底地清灰)至灰斗中,由排灰機構(gòu)排出.
三、除塵器主要結(jié)構(gòu)、特點
1.具有時間設(shè)定程序清灰機構(gòu)，技術(shù)**工作可靠，清灰徹底，除塵率高，可達99-99.9%
2.設(shè)計合理的切向進風裝置和灰斗導流技術(shù)避免了粉塵直接沖刷布袋，延長了濾袋使用壽命。
3.煤氣質(zhì)量好，凈煤氣含塵量受臟煤氣含塵量波動的影響較小，除塵后含塵量低于10mg/m3,通常在5mg/m3以下。
4.濾袋與花孔板采用漲圈結(jié)構(gòu)型式形式,不但密封性能好,而且在維修更換布袋時快捷簡單,實現(xiàn)機外換袋。濾料采用耐高溫、高強度濾料(可根據(jù)用戶需要選擇氟美斯等不同材質(zhì))。一般工作溫度為260℃，最高工作溫度可達350℃
5.在袋籠的制造和結(jié)構(gòu)上有特殊、嚴格的要求。袋籠標準長度為6.0M,如用戶場地有限.還可根據(jù)需要增長 1-2M,從而在處理相同風量時,該設(shè)備較其它反吹風除塵器和常規(guī)脈沖除塵器占地面積最小,可節(jié)省30-50%,設(shè)備重量亦能減少40%左右。
6. 電磁脈沖閥采用進口澳大利亞GOYEN公司原體閥,其易損件膜片的使用壽命大于100萬次。
7. 除塵器控制可采用**的PLC可編程序控制器，有定時、手動兩種控制方式供用戶選擇；對除塵器離線閥(幾臺并聯(lián))、脈沖閥、卸灰閥等實現(xiàn)**系統(tǒng)控制,如有要求并可對本體上的傳感元器件如溫度、料位等進行輔助報警控制。
8.節(jié)省能源，提高高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，干法凈化裝置以高爐爐頂壓力為動力。不需另耗能量，濾袋除塵的脈沖反吹，機械化除灰系統(tǒng)耗電量很小，又不連續(xù)運轉(zhuǎn)，一座380m3高爐每年可節(jié)約1 MkWh.。煤氣含水量少，降低了煤氣燃燒過程中本身所含水份的汽化熱損失，煤氣溫度高、燃燒效率高。采用干法凈化系統(tǒng)的熱風溫度可提高約100℃，達1060℃；可使焦比降低，每年節(jié)省焦炭3-8噸左右，并延長了熱風爐壽命。
9.節(jié)約用水，如380m3高爐每年可節(jié)水：若不循環(huán)使用為~340萬噸，若循環(huán)使用則需補充新水～35萬噸。
10.改善環(huán)境，不存在環(huán)境二次污染。
11.投資及運行費用低，投資節(jié)約40%，運行費用僅為濕法凈化系統(tǒng)的50%。
四、工作原理及清灰過程
由荒煤氣主管來的荒煤氣，經(jīng)支管進入袋式除塵器的下部箱體，進行布袋過濾，微粒粉塵經(jīng)過過濾，附著在濾袋外表面，過濾后的凈煤氣匯集到上箱體經(jīng)凈煤氣支管、主管進入熱風爐等使用。當過濾到一定時間后，濾袋表面的粉塵增加，除塵器阻止上升，當阻力上升到一定數(shù)值時，主機PLC控制系統(tǒng)發(fā)出清灰信號(也可由時間設(shè)定控制，10-120分鐘可調(diào))，1#出口支管氣動蝶閥和1#進口支管氣動蝶閥自動關(guān)閉，然后1#箱體**只脈沖閥沖清灰開始，氮氣經(jīng)噴吹管從袋口噴入，濾袋外表面的粉塵在脈沖氣流的沖擊振動下抖落下來，落入下部錐形灰斗，間隔設(shè)定時間后(1-99秒可調(diào))，第二只脈沖閥開啟-循序漸進直至1#箱體的n只脈沖閥全部動作一遍(循環(huán)次數(shù)1-5次可調(diào))，噴吹結(jié)束，間隔設(shè)定時間(1-300秒可調(diào))即讓塵灰沉降后，打開出口氣動蝶閥，然后再打開進口氣動蝶閥，這樣1#箱體清灰完成，恢復正常過濾運行。數(shù)秒鐘后(1-300秒可調(diào))第2#箱體開始清灰，依次循環(huán)直至全部箱體清灰完畢。經(jīng)設(shè)定時間后(1-120分可調(diào))第二次清灰程序開始。如因某種原因某個箱體處于檢修或事故狀態(tài)可將程序設(shè)置在手動狀態(tài)，程序運行時將會跳過該箱體繼續(xù)工作。
當錐形灰斗的粉塵積到一定數(shù)量時由上料位檢測儀發(fā)出信號，主機PLC控制系統(tǒng)發(fā)出指令(也可由時間控制，在30分鐘至8個小時內(nèi)可調(diào))，1#倉下部氣動球閥立即打開，錐形灰斗內(nèi)的粉塵在上部煤氣壓力作用下順利地落入中間灰斗(在此期間上灰倉松灰空氣炮每間隔5秒鐘噴吹一次，開啟時間1秒)當錐形灰斗積灰至最小高度時(由下部料位儀控制，也可由時間控制。開啟時間1-15分鐘可調(diào))，氣動球閥立即關(guān)閉，然后1#中間灰斗星形卸灰閥開始運行(同時中間灰斗的放散閥也開啟將中間灰斗中的有害氣體通過總放散管排放到高空大氣中)，3秒鐘后下部球閥打開，將中間灰斗的粉塵排到埋刮板輸灰系統(tǒng)，再由埋刮板機輸送至高位料倉儲存。在1#中間灰倉量形卸灰閥運行5分鐘。把中間灰倉中的灰全部排完后(時間1-15分鐘可調(diào)，在此期間中間灰倉松灰空氣炮每間隔5秒鐘噴吹1次，開啟時間1秒)，星形卸灰閥即停止運行，同時關(guān)閉放散閥。這樣**個箱體的卸灰過程完成。10秒鐘后(時間可調(diào))第二只倉卸灰開始——循次漸進直至全部灰倉卸灰一次。
為安全起見，在這系統(tǒng)中截止球閥的上下位限位開關(guān)不僅起位置指示作用而且參加程序運行，即在球閥根據(jù)指令運行到相應位置，位置行程開關(guān)發(fā)出信號后，才能進行下一步的卸灰程序。
埋刮板運輸機在**只灰倉卸灰開始前3分鐘就啟動運轉(zhuǎn)，并在卸灰結(jié)束后繼續(xù)運轉(zhuǎn)3分鐘，以保證卸灰的順利進行。運行程序為先起動提升機再起動水平刮板機;停機時則先停水平埋刮板機再停提升機。以保證埋刮板機在停機后保持空載狀態(tài)(內(nèi)部儲灰量為最小)。一般每個班保證一次正常卸灰程序即可。高位料倉的卸灰保證每天卸灰一次。
五、選型須知
1.型號規(guī)格標記示例說明:XWT2700
X: 新型
W: 室外大型
T: 處理特種煙氣（煤氣）
2700:筒體內(nèi)徑：2700mm
請在訂貨時注明全稱.
2.濾袋材質(zhì):
由于煤氣經(jīng)過降溫處理后溫度仍在200～220℃采用氟美斯針刺氈或Ryton等耐高溫濾料，具體根據(jù)工況條件選定。
3.壓縮空氣(氮氣)耗量計算L=
式中:n- 一分鐘所噴吹的脈沖閥數(shù)目
q- 一個脈沖閥噴吹一次的耗氮氣量約(150-250升)
T- 清灰周期(分),根據(jù)入口含塵濃度及粉塵性質(zhì)確定.
4.控制方式有多種：
- 清灰控制器
- 控制柜
5.單筒規(guī)格參數(shù)
| 筒體內(nèi)徑(mm) | 脈沖閥 | 濾袋 | 過濾面積(㎡) | 處理風量(m3/h) | ||
| 型號 | 數(shù)量 | 規(guī)格(mm) | 數(shù)量 | |||
| Ø2600 |
YA-3 (3") |
9 | Ø130×6000 | 99 | 243 | 11664 |
|
Ø2700 |
10 | 112 | 275 | 13200 | ||
| Ø2800 | 10 | 120 | 294 | 14112 | ||
| Ø2900 | 11 | 131 | 321 | 15408 | ||
| Ø3000 | 11 | 139 | 341 | 16368 | ||
| Ø3100 | 11 | 148 | 363 | 17424 | ||
| Ø3200 | 12 | 160 | 392 | 18816 | ||
| Ø3300 | 12 | 170 | 417 | 20016 | ||
| Ø3400 | 13 | 186 | 456 | 21888 | ||
2、濾袋數(shù)量可以根據(jù)需要適當減少。
六、安裝及調(diào)試
1.為便于運輸,設(shè)備均按火車發(fā)運條件進行解體發(fā)運交貨(其結(jié)構(gòu)只刷防銹漆,面漆(瀝青漆)由用戶負責委托安裝單位涂刷).需方收到設(shè)備后,先按設(shè)備清單,檢查是否缺件,然后檢查在運輸過程中是否有損壞,對運輸過程造成的損壞應及時修復,同時對到貨設(shè)備做好防損竊等保管工作.
2.對傳動機構(gòu)、裝置進行專門檢查,開始試轉(zhuǎn)前對轉(zhuǎn)動或滑動部分要涂以滑脂；減速機箱內(nèi)要注入潤滑油,使機件正常動作.
3.安裝設(shè)備前應對基礎(chǔ)進行校對,合格后才能進入安裝工作.安裝工作應嚴格按圖紙要求進行,一般由下而上,先把下部的部件包括支架、灰斗等安裝妥當,支架、灰斗固定后再吊裝中箱體及上箱體,然后再安裝氣包及配管以及電氣信號系統(tǒng)。袋籠及濾袋必須在除塵器安裝質(zhì)量全部檢查合格后才能安裝,而且應在供方現(xiàn)場指導人員的指導下進行安裝,確保安裝質(zhì)量。
4.安裝壓縮空氣(氮氣)管路時,管道內(nèi)要除去污物防止堵塞,安裝后要先清洗管路再進行試壓,將減壓閥調(diào)至規(guī)定壓力。
5.按清灰程序控制器或控制柜的接線要求安裝電源及控制線路,然后進行整機試車.
6.由于技術(shù)的不斷進步,所以本說明書所注的尺寸如與實物可能稍有差別,恕不再別行說明
七、維護和檢修
1.除塵器要設(shè)專人操作和檢修，**掌握除塵器的性能和構(gòu)造,發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保除塵系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。
2.運轉(zhuǎn)部位定期注油。
3.發(fā)現(xiàn)有濾袋破漏,檢修時,應先停風機并關(guān)閉單臺除塵器的進、出風閥門,然后打開放散管閥門,打開灰斗,須更換或修補。
4.除塵器阻力一般在1100Pa-1500Pa,清灰周期可根據(jù)阻力情況用控制器的調(diào)節(jié)旋鈕進行調(diào)整。
5.壓縮空氣(氮氣)系統(tǒng)的過濾器要定時排污,氣包的**點的排水閥要定期放水。
6.控制閥要由專業(yè)人員檢修,定期對提升閥氣缸的單電控電氣滑閥和電磁脈沖閥進行檢查。
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