高爐布袋除塵器是在總結目前國內各高爐煤氣淨化非標布袋除塵器的基礎上加以改進的一種新型高效布袋除塵器，也可用於其他正壓運行的易燃易爆氣體的除塵淨化系統。該除塵器的結構為焊接整體式，即箱體，進出風管，灰斗，放散管等為一體。整體式氣密性好，無泄漏，安全可靠，從而保護了大氣環境及工作人員的人身安全，設備在出廠前均嚴格進行壓力試驗與氣密性試驗，並設有防暴閥，放散管。
基本介紹
- 中文名：高爐布袋除塵器
- 類型：布袋除塵器、袋式除塵器
- 用途：高爐煤氣淨化
- 特點：氣密行好，無泄漏，安全可靠
產品簡介,工作原理,結構,過濾系統,脈衝噴吹系統,乾灰貯運系統,卸輸系統,進出口閥門,波紋補償器,煤氣管道,氮氣系統,蒸汽系統,電控系統,維護與檢修,
產品簡介
高爐煤氣淨化系統原來採用濕法除塵，資源綜合利用率低和環境質量較差。為了綜合利用能源改善環境，依據國家的《鋼鐵產業政策》，現高爐煤氣淨化系統由濕法改為乾法除塵，高爐煤氣乾式布袋除塵系統，取代原有濕法除塵系統。
工作原理
高爐布袋除塵器初步分離（粗淨）後的煤氣，由除塵器箱體的下端進氣口進入箱體，較大的塵粒靠自重自然將落到灰斗內，較小及微粒彌散於過濾室濾袋間空隙，從而被阻留在濾袋錶面，經過濾後的清淨煤氣由管網送用戶。除塵器隨著過濾工況的進行，粉塵濾附於布袋錶面增多，濾袋阻力逐漸增加，當濾袋阻力值達到上限時，可由系統控制自動開啟淨煤氣反吹閥，將淨煤氣送入靜壓箱進行反吹濾袋，使濾袋由吸癟狀態變成膨脹狀態，使吸附在濾袋外表面的粉塵抖落到箱體下部的灰斗內，灰斗內的粉塵經排灰閥排出。當濾袋阻力值達到下限時，由控制系統自動關閉淨煤氣反吹閥，停止反吹清灰，除塵器又投入淨化過濾運行。
結構
（1） 結構特點
除塵器中部箱體為園形筒狀結構，設計壓力0.25MPa，材質為Q345R，板厚14mm以上。其上設：
檢修人孔。
箱體設氮氣吹掃系統，用於清除積聚的灰塵和筒體煤氣置換吹掃；
儀表壓縮空氣系統，用於閥門控制；設人工灰塵檢測口，方便取樣化驗。
懸掛式箱體支座。煤氣進口接管設相應導流配氣裝置。
高爐布袋除塵器頂部採用符合JB/T4746-2002標準要求的正橢圓形封頭，壁厚16mm以上，材質Q345R。淨煤氣從箱體頂部接出，在封頭上設有安全閥及放散管。
高爐布袋除塵器下部採用錐形灰斗，材質Q345R，板厚14mm以上，錐形灰斗錐角為50°，確保灰塵順利排出。下錐體上設雙路蒸汽保溫盤管防止煤氣結露和粉塵結塊而影響排灰。灰斗上下高低灰位各設一個熱電阻檢測灰斗的灰位,並設有倉壁震動器兩套和氮氣吹掃管。
除塵器進、出口管道分別設定全封閉式電動插板閥、氣動三偏心蝶閥、大拉桿波紋補償器、手孔。
（2） 箱體安全保護和氣流分布
箱體上設有超壓泄放裝置一套，以保證箱體的安全運行。設計溫度為350℃時，泄爆壓力0.245MPa。安全閥設在箱體頂部。
在箱體頂部的煤氣出口支管上設定一套煤氣放散裝置，包括電動放散球閥和放散接管，放散口高出箱體頂部以上。放散球閥設計壓力0.6MPa。放散管安裝煤氣檢測口，以便箱體檢修前，用氣體置換後，手動檢查箱體頂部的煤氣或氧氣含量。
箱體出口支管上安裝插入式粉塵檢測儀，線上實時檢測淨煤氣含塵量，以此判斷箱體內是否有破損布袋。
箱體進、出口設定差壓變送器，以此來監視箱體壓力；差壓由進、出口煤氣壓力變送器計算得出，線上檢測除塵器過濾阻力，以此控制脈衝噴吹清灰。
箱體進氣口對壁設一塊擋灰板（暫定），防止高速灰塵沖刷箱體壁板，造成箱體局部嚴重磨損。
在進氣口和濾袋之間設有對煤氣起導流作用的格子板，對煤氣起導流作用，使煤氣均勻向上。
出氣口設定在箱體頂部。
（3）油漆要求
筒體內壁：塗E06-28無機矽酸鋅防鏽漆，每道乾膜厚度50μm；然後塗W61-64有機矽高溫防腐漆2道，每道乾膜厚度50μm。筒體外壁：塗E06-28無機矽酸鋅防鏽漆2道，每道乾膜厚度50μm。
過濾系統
過濾系統主要由濾袋、龍骨、花板組件組成。
（1）花板
花板材質為Q235-B，板厚12mm以上，下部設有大梁支撐件和加強筋，防止承重變形。花板孔徑偏差不大於0.1mm，孔距偏差不大於0.5mm，花板整體成形的平整度偏差不大於0.5mm。花板最大差壓按40kPa設計，花板應具有足夠的剛度，在最不利工作狀態下撓度不大於5mm。花板開孔處應平整光滑、無毛刺等缺陷，濾袋安裝後，必須嚴密、牢固、裝拆方便。
花板板口、掛帽有足夠強度，保證在280℃時不變形、耐用。花板口中心與吊掛垂直偏差不大於1mm。
濾袋及其骨架從花板孔中裝入，並通過袋口的安裝機構固定在花板上。花板由箱體內部的鋼構件支架固定，並滿焊在箱體內。
（2） 濾袋
材質：P84玻璃纖維複合針刺氈（P84含量不低於30%），濾料單重大於800g/m。濾袋底部100mm處雙層加強，濾袋的漲圈採用高強度彈性漲圈，牢固地固定在花板上。
濾袋的縫製：濾袋口部三層加厚加強的縫製工藝，口部採用兩道加強密封件。
濾袋使用壽命在三年以上。
濾袋工作溫度為90～260℃，工作極限溫度為300℃（30min）。
（3）籠骨
籠骨規格：與濾袋配套。採用組合式結構，拆卸方便，各段之間採用分段插接式技術和無阻礙濾袋組合元件技術，同心度偏差小於5mm。籠骨材質為碳鋼，聯結點不外露表面有機矽噴塗處理，袋籠的縱筋和反撐環分布均勻，縱筋數量不少於14根，反撐環的間距小於250mm。龍骨頂部設有專用高效文氏管。
龍骨採用直徑不低於4mm圓鋼和圓鋼支架組焊並經鍍鋅處理的籠狀結構，防止濾袋壓扁，影響氣流通過。
脈衝噴吹系統
反吹介質採用氮氣，系統主要包括氮氣包、脈衝閥、噴吹管、檢修球閥、超音速引射噴嘴等，採用針對大直徑箱體的布袋脈衝清灰而設計的先進的雙向電磁脈衝噴吹裝置，能使每個電磁脈衝閥所帶的布袋數量接近，清灰均勻、徹底。反吹控制採用定時或定差壓兩種數據可調、可選擇的操作方式並能實現自動，脈衝反吹清灰可採用線上清灰或離線清灰。氮氣包設計壓力1.0MPa。
氮氣系統閥門壓力等級為1.6MPa。
乾灰貯運系統
貯灰系統採用園形筒狀結構的大灰倉，灰倉儲灰容積下部採用錐形灰斗，箱體上設有檢修人孔，灰倉參照GB150《鋼製壓力容器》進行設計、製造和驗收，但不報檢。灰倉材料為Q235-B，進氣口設在大灰倉的直段中上部。大灰倉結構特點如下：
內部設布袋除塵裝置，當淨煤氣作為反吹介質時，對反吹煤氣進行淨化。並配套設清灰裝置一套，用來清除濾袋上的灰塵。
頂部設超壓泄放裝置，由安全閥和接管組成。
頂部設放散裝置，大灰倉內淨化後的混合氣體通過放散管放空。
下部錐形灰斗上設蒸汽保溫盤管，盤至高灰位。對灰斗進行加熱保溫，防止溫度小於130℃，結露和粉塵結塊，影響排灰的正常進行。上部採用正橢圓形封頭，其下方卸灰採用卸灰球閥、葉輪給料機進行卸灰，並通過加濕機加濕灰塵，然後用灰車運出。加濕機（含機配套設備）和以上設備均由賣方提供。
灰倉整體保溫，保溫材料採用隔熱性能良好的複合矽酸鋁氈，外包鍍鋅鐵皮。箱體下部灰斗還設有蒸汽盤管，防止結露。
灰位由安裝在大灰倉上的上、中、下位三個射頻導納測定, 並設有倉壁震動器和氮氣炮兩套。
卸輸系統
卸輸灰系統採用氣力輸送，由氣動卸灰球閥、氣動鐘形泄料閥、輸灰管、加濕機等組成。
卸、輸灰系統的工藝流程如下：
除塵器灰斗 → 氣動卸灰半球閥 →氣動鐘形卸料閥 →氣動卸灰半球閥 →輸灰管道→大灰倉→插板閥→加濕機→汽車。
氣力輸送介質採用氮氣。設在輸灰管道前端的兩個氣動球閥用來控制選用氮氣作為輸灰介質，並設定壓力調節裝置，將介質壓力調節到合適的壓力。
氮氣由氮氣儲罐供給，設定氮氣調壓系統，將壓力調至所需壓力。
輸灰介質將灰塵送至大灰倉，並經過濾後，通過放散管放空。
進出口閥門
（1） 電動全封閉插板閥
荒煤氣支管採用全封閉耐磨防爆型插板閥。電動插板閥公稱壓力0.4MPa、工作壓力0.25MPa。閥門帶配對法蘭、緊固件及金屬纏繞墊片等，配帶防爆電控箱，具有遠程/本地操作功能，閥門位置信號進入PLC。
淨煤氣支管採用全封閉防爆型插板閥。電動插板閥公稱壓力0.4MPa、工作壓力0.25MPa。閥門帶配對法蘭、緊固件及金屬纏繞墊片等，配帶防爆電控箱，具有遠程/本地操作功能，閥門位置信號進入PLC。
（2）氣動蝶閥
除塵器進、出口支管上均裝有煤氣切斷閥，進氣管煤氣切斷閥為氣動三偏心金屬硬密封耐磨煤氣蝶閥；出氣管煤氣切斷閥為氣動三偏心金屬硬密封煤氣蝶閥，公稱壓力0.4MPa，工作壓力0.25MPa。閥門帶配對法蘭、緊固件及金屬纏繞墊片，具有遠程/本地操作功能，閥門位置信號進入PLC。
波紋補償器
本項目高爐煤氣管道使用的波紋補償器均採用耐腐蝕性強的不鏽鋼材質。
高爐布袋除塵器系統荒、淨煤氣主管波紋補償器材質內層為254SMo不鏽鋼，其餘SUS316L。內層襯套材質為16MnR，δ≥12mm，用於荒煤氣的波紋補償器，襯套內壁做耐磨噴塗處理。設計壓力0.25Mpa，最高耐溫350℃，補償器法蘭連線。
高爐布袋除塵器箱體進出口支管均設補償器。波紋管材質內層為254SMo不鏽鋼，其餘SUS316L。內層襯套材質為16MnR，用於荒煤氣的波紋補償器，襯套內壁做耐磨噴塗處理。設計壓力0.3Mpa，最高耐溫350℃，補償器法蘭連線。
高爐布袋除塵器的排灰口設有軸向補償器，波紋管材質要求內層為254SMo不鏽鋼，其餘SUS316L，設計壓力0.3MPa，最高耐溫250℃，補償量≥40mm，內層套筒做耐磨處理，補償器法蘭連線。兩套除塵器總計11台。高
煤氣管道
荒煤氣主管在除塵器中起氣體分配作用，它將荒煤氣分配到除塵器各箱體中，荒煤氣主管主要材料為Q235B。為使煤氣均勻的分配到箱體中，荒煤氣主管按等速管設計。保證管道流速在15～20m/s。
荒煤氣主管內部焊接噴塗鉚釘，鉚釘成方格布置，材質Q235-A，再進行莫來石噴塗，提高管道耐磨性。
淨煤氣出口主管將各箱體中經淨化後的煤氣收集到一起，淨煤氣主管主要材料為Q235B。淨煤氣主管按等速管設計。
荒、淨煤氣主管上各設人孔，人孔下安裝檢修平台及連線走梯。荒、淨煤氣管末端各設定電動放散球閥。
氮氣系統
在高爐布袋除塵系統中，脈衝反吹、吹掃、氣動閥門等均需要氮氣。因此乾法除塵裝置里要設定兩套氮氣系統，並設定氮氣儲氣罐，起緩衝管網壓力和暫時存儲氮氣的作用。
氮氣儲氣罐均按照GB150《鋼製壓力容器》設計製造，設計設計壓力1.0MPa，主要材質16MnR，上下均採用封頭，中間為圓形直段。氮氣罐安裝排污閥、安全閥，就地壓力表等。進出口設截止閥。
一個氮氣罐後接調壓閥組，供氮氣輸灰使用。
另一個氮氣罐後接減壓閥組三套：一套供脈衝反吹清灰使用，一套供氣動閥門使用 。另一套供助吹、吹掃裝置使用。
蒸汽系統
本系統設定蒸汽系統一套，給筒體錐體上的蒸汽保溫盤管提供蒸汽。
蒸汽主管道，蒸汽保溫盤管，蒸汽主管道末端設有疏水系統一套，用來排出蒸汽管道裡面的冷凝水。
蒸汽管道檢漏和筒體打壓合格後才能做保溫工作。
電控系統
電控系統(成套低壓控制櫃)
（1）主要設備電氣傳動方式
除塵器系統主要閥門設備均為氣動和電動，各類閥門的控制要求遵循如下設計原則：
箱體進出口煤氣氣動蝶閥為煤氣管理控制樓PLC控制，採用得電關的雙電控形式，其他氣動閥門採用氣開式（得電開）單電控形式。
箱體進出口煤氣電動插板閥為機旁、PLC控制。
卸輸灰系統的氣動閥門、倉壁振動器、加濕機等電機為機旁和PLC控制。
箱體氣動放散閥PLC控制。
高爐布袋除塵器儀控系統(成套儀表櫃、PLC櫃)
（1）除塵系統過程檢測和控制包括：
系統半淨、淨煤氣總管壓差檢測（由半淨、淨煤氣壓力計算得出）
布袋除塵器半淨煤氣總管溫度、壓力檢測
布袋除塵器淨煤氣總管溫度、壓力檢測
每個布袋除塵箱體脈衝系統氮氣包壓力檢測
每個布袋除塵箱體半淨、淨煤氣管壓差檢測（由半淨、淨煤氣壓力計算得出）
每個布袋除塵箱體出口淨煤氣含塵量線上檢測
大灰倉進口及放散口差壓
布袋除塵器箱體及大灰倉溫度檢測
淨煤氣總管含塵量線上檢測
布袋除塵器箱體及大灰倉灰位檢測
布袋各氣動閥、除塵脈衝閥及卸輸灰系統的順序控制
系統低壓氮氣主管流量測量
系統低壓氮氣壓力測量及調節
每個布袋除塵器箱體灰斗及大灰倉溫度檢測
進機所有參數應具有歷史參數存儲及顯示功能。
系統內的檢測和控制設備進PLC系統。
乾法高爐布袋除塵器PLC具備通過乙太網與高爐控制系統聯網的軟體和交換機接口（環網雙接口）。網路打通雙方共同完成。BDC的PLC預留粉塵含量輸出連線埠一個給TRT。
乾法除塵系統與高爐系統的連鎖控制信號以硬接線方式提供。
維護與檢修
1、灰斗不得積會太多（防止堵塞），應定時排灰。
2、定期檢查自動反吹控制系統，防止故障。
3、定期檢查濾袋，發現破損應及時更換。
4、檢修時應將除塵器內的殘餘煤氣排淨，以防煤氣中毒。
