包頭地區(qū)原料條件下800M3 爐高爐煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目：包頭地區(qū)原料條件下 800m3 爐高爐煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)：稀土工程 班 級(jí)：稀土 07-2 班 指導(dǎo)教師： 包頭地區(qū)原料條件下包頭地區(qū)原料條件下 800m3 爐高爐煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)爐高爐煤氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要摘要 高爐煤氣凈化系統(tǒng)是高爐的重要組成部分。本設(shè)計(jì)對(duì)煉鐵工藝和高爐爐型 進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，并對(duì)重力除塵器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。尤其本設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的干 法布袋除塵技術(shù)，詳細(xì)闡述了布袋除塵器的分類、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、清灰裝置設(shè)計(jì)、 溫度控制裝置設(shè)計(jì)、灰斗和卸灰裝置的設(shè)計(jì)以及 trt 的選擇。 關(guān)鍵詞：高爐煤氣；凈化；干法；布袋除塵器 baotou m

2、aterial conditions 800m3 blast furnace gas purification system abstract blast furnace gas purification system is an important part. the design of blast furnace ironmaking process and a detailed calculation, and the gravity filter is designed. in particular, the design uses advanced technology for dr

3、y dust bag, bag filter described in detail the classification, structural design, cleaning equipment design, temperature control device design, ash bucket and discharging device design and selection of trt. key words: blast furnace gas; purification; dry; bag filter 摘要 .i abstract.ii 第一章 文獻(xiàn)綜述.1 1.1

4、煤氣除塵設(shè)備及原理.1 1.1.1 粗除塵設(shè)備.1 1.1.2 半精細(xì)除塵設(shè)備.2 1.1.3 精細(xì)除塵設(shè)備.2 1.2 高爐煤氣凈化工藝.3 1.3 高爐荒煤氣的性質(zhì).4 1.4布袋式除塵器.5 1.4.1 布袋除塵器概述.5 1.4.2 工作原理.5 1.4.3 干法布袋除塵系統(tǒng)工藝流程.6 1.4.4 決定布袋除塵器除塵效率和壽命的主要因素.6 1.4.5運(yùn)行維護(hù)管理.7 1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).8 1.5.1 筒體與中間灰斗的設(shè)計(jì).9 1.5.2 花板.9 1.5.3 濾袋的組成和分類.9 1.5.4 脈沖噴吹系統(tǒng).10 1.5.5 防爆裝置、氮?dú)馇宥卵b置.10 1.5.6 除塵器的氣流分布

5、裝置.10 1.5.7 trt 技術(shù).11 1.6.脫水器.11 第二章 煉鐵工藝計(jì)算.12 2.1 高爐物料平衡計(jì)算.12 2.1.1 原料成分.12 2.2 配料計(jì)算.14 2.2.1 噸鐵礦石用量及生鐵成分計(jì)算.14 2.2.2 石灰石用量及爐渣成分計(jì)算.15 2.3.2 鼓風(fēng)量的計(jì)算.17 2.3.3 煤氣組分及煤氣量計(jì)算.17 2.3.4 煤氣中的水量計(jì)算.19 2.3.5 考慮爐料的機(jī)械損傷，實(shí)際入爐量.20 2.3.6 列物料平衡表，計(jì)算物料平衡誤差.20 2.3 熱平衡計(jì)算(按第一種全爐熱平衡計(jì)算).21 2.3.1 熱收入.21 2.3.2 熱支出.22 第三章 高爐爐型及重

6、力除塵器設(shè)計(jì).26 3.1 爐型計(jì)算.26 3.2.重力除塵器的設(shè)計(jì).27 3.2.1 由包鋼粉塵的實(shí)際情況.27 3.2.2 重力除塵器的截面積.28 3.2.3 重力除塵器的容積.28 3.2.4 除塵器的高度.28 3.2.5 除塵器的寬度.28 3.2.6 除塵器的效率.28 3.2.7 經(jīng)重力除塵器除塵后的塵量.29 第四章 布袋除塵器的設(shè)計(jì).30 4.1 除塵器的分類及選擇設(shè)計(jì).30 4.1.1 按除塵器的結(jié)構(gòu)形式分類.30 4.1.2 按清灰方式分類清灰方式.31 4.2 袋式除塵器的選擇.31 4.2.1 濾袋及濾袋箱體設(shè)計(jì).31 4.2.2 過(guò)濾速度.32 4.2.3 過(guò)濾面

7、積.34 4.2.4 濾袋及箱體個(gè)數(shù).34 4.2.5 除塵器平面布置.35 4.3 清灰裝置設(shè)計(jì).36 4.3.1 清灰方式的選擇.36 4.3.2 噴吹氣體及參數(shù)選擇 4.3.2.1 噴吹氣體.37 4.4 布袋除塵器附屬裝置設(shè)備.39 4.5 脈沖布袋式除塵器基本參數(shù)列表.39 第五章 煤氣溫度控制裝置.41 5.1 煤氣降溫裝置.41 5.2 煤氣升溫裝置.42 5.3 設(shè)置煤氣旁通管道.42 5.4 煤氣溫度控制系統(tǒng)工作狀態(tài)及轉(zhuǎn)換.43 第六章 箱體灰斗及卸灰裝置.44 6.1 灰斗及卸灰裝置的選用原則.44 6.2 箱體灰斗的設(shè)計(jì).45 6.2.1 除塵器出口粉塵濃度.45 6.2

8、.2 布袋除塵器箱體的積灰量.45 6.2.3 灰斗的容積.45 6.3 卸灰系統(tǒng)及主要設(shè)備.46 6.3.1 卸灰系統(tǒng)的工藝流程為.46 6.3.2 主要設(shè)備.46 6.4 總除塵效率.47 第七章 余壓發(fā)電.48 7.1 概述.48 7.2trt 工藝流程.48 7.3trt 主要設(shè)備及系統(tǒng).48 7.4 高爐煤氣干法凈化系統(tǒng)有明顯的優(yōu)越性.50 7.5 國(guó)內(nèi) trt 技術(shù)正朝著干式方向轉(zhuǎn)化.50 參考文獻(xiàn).52 第一章第一章 文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述 高爐煤氣是高爐煉鐵時(shí)的副煤氣, 因含有 co、ch4、等可燃?xì)怏w, 而被用 來(lái)充當(dāng)燃料, 其發(fā)熱值一般為 3. 2 j/ m, 屬低熱值煤氣，主要

9、供熱風(fēng)爐、焦?fàn)t加 熱或與焦?fàn)t煤氣混合成混合氣體, 供其他用戶使用。但從高爐爐頂出來(lái)的煤氣 中含有大量的粉塵, 一般含塵量為 1040 g/ m, 不能直接作為燃料使用, 必須 凈化降至 10 g/ m 以下才能被用戶使用, 與轉(zhuǎn)爐煤氣一樣已成為鋼鐵企業(yè)重要 的二次能源，如不治理與回收即污染環(huán)境、危害身心健康又浪費(fèi)能源。 煤氣除 塵設(shè)備分為濕法和干法兩種。常見(jiàn)的煤氣除塵系統(tǒng)有塔文和電除塵系統(tǒng)、文氏 管電除塵器系統(tǒng)、雙文氏管串聯(lián)清洗系統(tǒng)、環(huán)縫洗滌器清洗系統(tǒng)。 1.1 煤氣除塵設(shè)備及原理煤氣除塵設(shè)備及原理 1.1.1 粗除塵設(shè)備粗除塵設(shè)備 1.1.1.1 重力除塵設(shè)備重力除塵設(shè)備 重力除塵器是高爐煤

10、氣除塵系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種除塵設(shè)備，其除塵原 理是煤氣經(jīng)中心導(dǎo)入管后由于氣流突然轉(zhuǎn)向，流速突然降低，煤氣中的灰塵顆 粒在慣性力和重力作用下沉降到除塵器底部。欲達(dá)到除塵的目的，煤氣在除塵 器內(nèi)的流速必須小于灰塵的沉降速度與灰塵的顆粒有關(guān)。通常，重力除塵器除 去粒度以大于 30m 的灰塵顆粒，除塵效率可達(dá)到 80%出口煤氣含塵可降到 210g/ m，阻力損失較小，一般為 50200pa。 1.1.1.2 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 旋風(fēng)除塵器一般采用 10mm 左右的普通鋼板焊制而成，上部為圓形，下部 為圓錐形，頂部的中央為圓形出口。煤氣由頂部一側(cè)的矩形斷面進(jìn)氣管引入。 旋風(fēng)除塵器可以除去大于 20m

11、 的粉塵顆粒，壓力損失較大，為 5001500pa， 因此，高壓操作的高爐一般不用旋風(fēng)除塵器，只是在常壓高爐使用。旋風(fēng)除塵 器的工作原理是含塵煤氣以 1020m/s 的標(biāo)態(tài)流速?gòu)那芯€方向進(jìn)入后，灰塵顆 粒在離心力的作用下被拋向氣壁集積，并向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入積灰器。 1.1.2 半精細(xì)除塵設(shè)備半精細(xì)除塵設(shè)備 半精細(xì)除塵設(shè)備在粗除塵設(shè)備之后，用來(lái)除去粗除塵設(shè)備不能沉降的細(xì)顆 粒粉塵。主要有洗滌塔和溢流文氏管，一般可將煤氣標(biāo)態(tài)含塵量降至 800mg/ m以下。 1.1.2.1 洗滌塔洗滌塔 洗滌塔屬于濕法除塵，洗滌塔的除塵效率可達(dá) 80%85%，壓力損失 80200pa，影響洗滌塔除塵效率的主要因素是誰(shuí)的

12、消耗量、水的霧化程度和煤 氣流速。一般是耗水量越大，除塵效率越高，水的霧化程度應(yīng)與煤氣流速相適 應(yīng)，水滴過(guò)小，會(huì)影響除塵效率，甚至由于過(guò)高的煤氣流速和過(guò)小的霧化水滴 會(huì)使已捕集到的灰塵的水滴被吹出塔外，可以在洗滌塔上部設(shè)置擋水板，將在 載塵水滴捕集下來(lái)。 1.1.2.2 溢流文氏管溢流文氏管 溢流文氏管由煤氣入口管、溢流水箱、收縮管、喉口和擴(kuò)張管組成。工作 時(shí)溢流水箱的水不斷沿溢流口流入收縮段，保持收縮段至喉口連續(xù)地存在一層 水膜，當(dāng)高速煤氣溜通過(guò)喉口時(shí)與水激烈沖擊，使水霧化，霧化水與煤氣充分 接觸，使粉塵顆粒濕潤(rùn)聚合并隨水排出，并起到降低煤氣溫度的作用。其排水 機(jī)構(gòu)與洗滌塔相同。 1.1.3

13、 精細(xì)除塵設(shè)備精細(xì)除塵設(shè)備 高爐煤氣經(jīng)粗除塵和半精細(xì)除塵之后，尚含有少量粒度更精細(xì)的粉塵，需 要進(jìn)一步精細(xì)除塵之后才可以使用，精細(xì)除塵的主要設(shè)備有文氏管、布袋除塵 器和電除塵器等。 1.1.3.1 文氏管文氏管 文氏管由收縮管、喉口、擴(kuò)張管三部分組成，一般在收縮前設(shè)兩層噴水管， 在收縮管中心設(shè)一個(gè)噴嘴。 文氏管除塵除塵原理與溢流文氏管相同，只是通過(guò)喉口部位的煤氣流速更 大，氣體對(duì)水的沖擊。更加激烈，水的霧化更加充分，可以使更細(xì)的粉塵顆粒 得以濕潤(rùn)聚集與煤氣分離。 文氏管的除塵效率與喉口處煤氣流速和耗水量有關(guān)，當(dāng)耗水量一定時(shí)，喉 口流速越高除塵效率越高，當(dāng)喉口流速一定時(shí)，耗水量多，除塵效率也相應(yīng)

14、提 高。 由于文氏管壓力損失較大，適用于高壓高爐。 1.1.3.2 靜電除塵器靜電除塵器 靜電除塵器的工作原理是當(dāng)氣體通過(guò)兩極間的高壓電場(chǎng)時(shí)，由于產(chǎn)生電暈 現(xiàn)象二發(fā)生店里，帶陰離子的氣體聚集在粉塵上，在電場(chǎng)的作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)， 在陽(yáng)極上氣體失去電荷向上運(yùn)動(dòng)并排出，灰塵沉積在陽(yáng)極上，用振動(dòng)或水沖的 辦法使其脫離陽(yáng)極。 靜電除塵器電極形式有平板式和管式兩種，煤氣分配設(shè)備是為煤氣能均勻 地分配到沉淀極之間而設(shè)置的。用導(dǎo)向葉片和配氣格柵裝在煤氣入口處。 電除塵器是一種高效率除塵設(shè)備，可將煤氣含塵量降至 5mg/ m以下，除塵效 果不受高爐操作條件的影響，壓力損失小，但是一次投資高。 1.2 高爐煤氣凈

15、化工藝高爐煤氣凈化工藝 高爐煤氣凈化系統(tǒng)主要由重力除塵裝置、袋式除塵器、氮?dú)鈬姶笛b置、輸 灰裝置等組成。從高爐出來(lái)的高溫荒煤氣進(jìn)入重力除塵裝置，由于氣流速度降 低故大粒粉塵首先被除掉，荒煤氣在這里有兩個(gè)作用，其一去除部分大顆粒粉 塵(往往帶有火星)，降低了荒煤氣中粉塵濃度又保護(hù)了后部濾袋的安全、其二 降低了荒煤氣溫度。經(jīng)過(guò)初步凈化的粗煤氣經(jīng)過(guò)袋式除塵器凈化后進(jìn)入煤氣柜， 主要作為高爐熱風(fēng)爐燃料，剩余部分用于其它場(chǎng)合。 當(dāng)高爐荒煤氣溫度高于 250時(shí)，高爐爐頂放散煤氣或噴水降溫，以保護(hù) 濾袋安全。由于國(guó)內(nèi)部分鐵礦石中含有金屬鋅伴生礦(約 30%)，而鋅在高爐內(nèi) 蒸發(fā)變成氣態(tài)鋅，離開(kāi)高爐冷卻后又冷

16、凝成微小顆粒，這些微小的鋅顆粒遇到 空氣后馬反應(yīng)生成 z n o 并放熱燃燒。因此收集下來(lái)的粉塵在離開(kāi)煤氣凈化系 統(tǒng)前應(yīng)與空氣隔離，并用濕式排灰機(jī)將其成球后外排，以防在凈化系統(tǒng)附近燃 燒造成整個(gè)系統(tǒng)的安全等隱患。 1.3 高爐荒煤氣的性質(zhì)高爐荒煤氣的性質(zhì) 高爐荒煤氣的產(chǎn)生是由于碳在高爐中還原鐵及不完全然燃燒形成的，因此 其主要可燃成分為 co，但由于空氣中 n2含量占主導(dǎo)地位，因此高爐荒煤氣中 主要成分是 n2，其次是 co。 煤氣成分co co2 h2 ch4 n2 熱值 % 15 20 22 261203 55 60 2000 3100 100250（除塵器入口）煤氣溫度 爐頂荒煤氣:正常

17、：200300 瞬時(shí)：500 煤氣壓力 mpa 0.020.45 高爐荒煤氣中產(chǎn)生的粉塵，主要是冶煉過(guò)程中荒煤氣夾帶及金屬蒸發(fā)冷凝物， 其主要成分是 sio2，粉塵顆粒細(xì)小且粘，粉塵主要成分見(jiàn)表 1.4布袋式除塵器布袋式除塵器 1.4.1 布袋除塵器概述布袋除塵器概述 布袋除塵器是過(guò)濾除塵，含塵煤氣流通過(guò)布袋時(shí)，灰塵被截留在纖維體上， 而氣體通過(guò)布袋繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從而得到進(jìn)化，它屬于干法除塵，其優(yōu)點(diǎn)是不用洗 滌，沒(méi)有水的污染及污水的處理問(wèn)題，投資較低，但對(duì)煤氣溫度及含水量有較 嚴(yán)格的要求。布袋除塵器是治理大氣污染的高效除塵設(shè)備。布袋除塵器的最大 優(yōu)點(diǎn)就是除塵效率高， 除塵效率一般99%， 粉塵排放

18、濃度可達(dá)到 10mg/n m 以下，甚至達(dá)到 2mg/n m，運(yùn)行穩(wěn)定，不受風(fēng)量波動(dòng)影響，不受粉塵比電阻值 限制。 布袋除塵器主要由箱體、布袋、清灰設(shè)備及反吹設(shè)備等構(gòu)成，布袋除塵器 箱體由鋼板焊制而成，箱體截面為圓筒形或矩形，箱體下部為錐形集灰斗，水 平傾斜角應(yīng)大于 60，以便于清灰時(shí)灰塵下滑排出，集灰斗下部設(shè)置螺旋清灰 器，定期將集灰排出。布袋除塵器的濾袋一般采用玻璃纖維。目前對(duì)布袋除塵 器來(lái)說(shuō)，需要解決的問(wèn)題是進(jìn)一步改進(jìn)布袋材質(zhì)，延長(zhǎng)布袋使用壽命，準(zhǔn)確監(jiān) 測(cè)布袋破損，以及控制進(jìn)入布袋除塵器的煤氣溫度及濕度。 1.4.2 工作原理工作原理 高爐煤氣干法布袋除塵器系統(tǒng)主要由框架、平臺(tái)、爬體、筒

19、體、中間灰斗、 進(jìn)出風(fēng)管、濾袋組合及噴吹裝置、卸灰裝置、輸灰系統(tǒng)、電控部分、控制儀表、 閥門(mén)系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)等組成。高爐煤氣經(jīng)重力除塵器后從除塵器的進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入 各分室筒體，大顆粒的粉塵被分離，直接落入灰斗，而較細(xì)粉塵均勻地進(jìn)入筒 體而吸附在濾袋的外表面上，凈煤氣透過(guò)濾袋進(jìn)入上筒體，并經(jīng)各閥門(mén)排入凈 煤氣總管。隨著過(guò)濾工況的進(jìn)行和時(shí)間的增加，濾袋外表層的積灰層逐漸增多、 增厚，當(dāng)設(shè)備阻力增至 3000pa(可調(diào))時(shí)，通過(guò)差壓變送器發(fā)出 420ma 信號(hào) 至 plc 控制柜， 由 plc 控制柜發(fā)出清灰信號(hào)， 先關(guān)閉一單元筒體出口電動(dòng) 蝶閥后，脈沖清灰控制開(kāi)始工作，由脈沖電磁閥依次對(duì)每列濾袋進(jìn)行噴射

20、氮?dú)猓?使濾袋膨脹、振動(dòng)，使粘附濾袋表面的塵層脫落，達(dá)到清灰目的，單室清灰結(jié) 束后，開(kāi)啟電動(dòng)蝶閥，該單元筒體重新進(jìn)入過(guò)濾狀態(tài)。清灰過(guò)程是按一定的設(shè) 定程序，對(duì)逐個(gè)單元依次輪流進(jìn)行，直至清灰全過(guò)程結(jié)束。當(dāng)單個(gè)筒體清灰時(shí)， 其余單元筒體仍進(jìn)行過(guò)濾，互不干擾，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)作業(yè)。 1.4.3 干法布袋除塵系統(tǒng)工藝流程干法布袋除塵系統(tǒng)工藝流程 高爐煤氣經(jīng)重力除塵器及旋風(fēng)除塵器粗除塵后，由荒煤氣總管分配到每個(gè) 除塵器箱體中，凈化后的煤氣從除塵器箱體上部出氣口匯入凈煤氣出口總管， 再經(jīng)減壓閥組或 trt 后，經(jīng)過(guò)煤氣冷卻塔冷卻，最后進(jìn)入凈煤氣管網(wǎng)。 1.4.4 決定布袋除塵器除塵效率和壽命的主要因素決定布袋

21、除塵器除塵效率和壽命的主要因素 決定布袋除塵器效率和壽命的主要原因有氣布比、濾料的選擇、煙氣灰分 的特性、設(shè)備加工和安裝施工的質(zhì)量,清灰方式和頻率,運(yùn)行維護(hù)的管理等等。 1.4.4.1氣布比氣布比 把布袋除塵器平均的過(guò)濾速度表示為氣比布,它是煙氣量與整個(gè)有效過(guò)濾面 積之比。這個(gè)參數(shù)在布袋除塵器的選擇和設(shè)計(jì)中是一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。 氣布比是除塵器設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)煙氣和粉塵的特性、允許排放標(biāo)準(zhǔn)、阻力操作、清 灰的方式等來(lái)選擇。若氣布比選得太高,雖然布袋除塵器的體積小,造價(jià)低,但運(yùn) 行阻力大,清灰頻繁,粉塵顆粒容易嵌入濾料的內(nèi)部,大大地縮短布袋的壽命,甚至 影響布袋除塵器正常運(yùn)行;相反,氣布比選得太低

22、也不合適,因?yàn)槌跏纪顿Y明顯增 加,但帶來(lái)的效益并沒(méi)有相應(yīng)得那么多。不同的清灰方式,因?yàn)槠淝寤业奶攸c(diǎn)不同 而必須選用不同的氣布比。此外,布袋除塵器對(duì)處理的氣體量和含塵濃度的允許 變化范圍大,而除塵效率穩(wěn)定。也就是說(shuō),在實(shí)際運(yùn)行中,即使煙氣量和含塵濃度 超過(guò)設(shè)計(jì)值,但在一定范圍,除塵效率還是能維持在較高水平,只是清灰的次數(shù)須 增加,煙氣的壓力、氣流均對(duì)氣布比選擇影響不大。關(guān)于濾袋的壽命,根據(jù)專家的 分析和使用經(jīng)驗(yàn),ryton 濾料在電廠煙氣條件下的使用壽命可達(dá) 30 000h ,但要煙 氣含氧量 10 % ,煙氣溫度最高不得超過(guò) 190 ,當(dāng)煙氣溫度在 170 190 時(shí),不 能超過(guò) 100 個(gè)小

23、時(shí),平時(shí)應(yīng)作好鍋爐煙氣溫度變化的詳細(xì)記錄。 1.4.4.2 濾料的選擇濾料的選擇 濾料的選擇是很重要的,它不但影響到布袋除塵器的效率和壽命,也與造價(jià)有 關(guān)。決定濾料材料的因素主要有煙氣的溫度、濕度、含氧量、粉塵的粘附性、 粉塵的化學(xué)成分等。決定使用何種濾料的非常重要的因素之一是布袋能否在除 塵介質(zhì)中長(zhǎng)期(在一定的時(shí)間范圍內(nèi)) 使用而不損壞(即布袋的使用壽命) 。因此, 影響濾袋壽命的因素除了濾袋的結(jié)構(gòu)、制作工藝、固定方式、清灰方式運(yùn)行情 況等外,最主要的因素就是濾料的特性和質(zhì)量。濾料特性的主要指標(biāo)有透氣性、 密度、抗折疊性、耐磨性、斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)、耐濕性、熱收縮濾、水解穩(wěn) 定性等。濾料的特

24、性決定于濾料的原材料(即原纖維) 成分、編制工藝、濾料的 各種處理等。 1.4.4.3清灰方式的合理選擇清灰方式的合理選擇 清灰的方式主要有三種:煙氣反吹、機(jī)械抖動(dòng)、脈沖反吹。目前,前二種方式 的布袋除塵器已經(jīng)很少采用,而脈沖反吹則廣泛被采用。 脈沖反吹布袋除塵器由濾袋組件、導(dǎo)流裝置、脈沖噴吹系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)、離線保護(hù)系統(tǒng)、箱體等組成。含塵氣體由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元室,在導(dǎo) 流裝置的作用下,大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗,其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉(cāng) 室過(guò)濾區(qū),過(guò)濾后的潔凈氣體透過(guò)濾袋經(jīng)上箱體,提升閥、排風(fēng)管排出,隨著過(guò)濾 工況的進(jìn)行,當(dāng)濾袋表面積塵達(dá)到一定厚度時(shí),由清灰控制裝置按設(shè)定程序關(guān)

25、閉提 升閥;控制當(dāng)前單元離線,并打開(kāi)電磁脈沖閥噴吹,抖落濾袋上的粉塵,落入灰斗中 的粉塵經(jīng)由卸灰閥排出后,利用輸灰系統(tǒng)送出。雖然這三種形式的布袋除塵器各 有其特點(diǎn),但除塵效率和使用壽命都比較理想,沒(méi)有太大的區(qū)別。 1.4.5運(yùn)行維護(hù)管理運(yùn)行維護(hù)管理 1.4.5.1 布袋的儲(chǔ)存。布袋的儲(chǔ)存。 對(duì)于備品布袋的儲(chǔ)存,應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題,既避免潮濕,又不能受陽(yáng)光直射,防止 品質(zhì)變化。 1.4.5.2 布袋的安裝。布袋的安裝。 布袋開(kāi)箱時(shí)注意不要?jiǎng)潅砻?澳洲電廠曾經(jīng)出現(xiàn)這類問(wèn)題。 安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格禁止明火及焊接工作,使用工具應(yīng)妥善防放置,防止掉落損傷布 袋。 1.4.5.3 預(yù)涂灰。預(yù)涂灰。 使用的布袋除塵器

26、必須進(jìn)行預(yù)涂灰,從使布袋表面建立一層濾餅,保護(hù)布袋。 因此,建立合適的濾餅層對(duì)濾袋壽命、除塵效率都是極為重要的。 1.4.5.4 減溫裝置。減溫裝置。 目前,布袋除塵器濾料一般是化纖的。化纖的氧化老化是影響濾料壽命的主 要因素之一。由于化纖的氧化的速度隨溫度的升高顯著加快,因此溫度對(duì)濾料的 壽命影響是很大的。所以嚴(yán)格控制煙氣的溫度,對(duì)延長(zhǎng)布袋除塵器的壽命能起很 大作用。 1.4.5.5 清灰頻率對(duì)布袋壽命的影響。清灰頻率對(duì)布袋壽命的影響。 影響布袋除塵器的壽命因素主要有運(yùn)行環(huán)境、布袋的紡織方法、布料種類、 清灰方式、清灰頻率及布袋與袋籠的摩擦等。在工況、布料、清灰方式已經(jīng)確 定的情況下,清灰頻

27、率對(duì)布袋壽命的影響很重要。目前,隨著科技的不斷發(fā)展,清 灰的控制都采用 plc 程序控制。plc 程序控制具有自動(dòng)報(bào)警功能,出現(xiàn)異常情 況時(shí)會(huì)隨時(shí)報(bào)警,提醒運(yùn)行人員注意或采取應(yīng)急措施。在我國(guó),隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)越 來(lái)越重視,國(guó)家已經(jīng)對(duì)煙塵的排放提出了更加嚴(yán)格的要求,加上新型潔凈煤燃燒技 術(shù)循環(huán)流化床鍋爐在火力發(fā)電廠中的大力推廣應(yīng)用,循環(huán)流化床鍋爐的飛 灰循環(huán)燃燒和為了爐內(nèi)脫硫添加了大量石灰石,鍋爐飛灰很細(xì)而且灰分比電阻增 大,直接導(dǎo)致了電除塵器效率的下降,采用布袋除塵是理想選擇。 1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 除塵器筒體是干法凈化高爐煤氣的主要設(shè)備，必須適應(yīng)與滿足高爐煤氣固 有的易燃、易爆、高壓、高溫

28、、劇毒的特性，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮 這些特性，以達(dá)到除塵設(shè)備在生產(chǎn)中的工況條件下，保證其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)對(duì) 設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分述如下： 1.5.1 筒體與中間灰斗的設(shè)計(jì)筒體與中間灰斗的設(shè)計(jì) 每個(gè)筒體由筒體、灰斗、花板、檢修人孔門(mén)、進(jìn)、出風(fēng)管接管、氣體導(dǎo)流 板、安全泄爆閥、煤氣取樣口和吹掃口、煤氣放散閥和放散管、灰斗蒸氣加熱 盤(pán)管等組成。除塵器筒體嚴(yán)格按照 gb150 的規(guī)定進(jìn)行制造、試壓及驗(yàn)收，滿 足 gb150-1998 標(biāo)準(zhǔn)的要求。筒體是由鋼板卷制而成， 頂部采用壓制封頭，灰 斗上部壓制筒形裙邊，然后與中間圓筒體采用自動(dòng)埋弧焊焊接而成（見(jiàn)左圖） 確保了筒體部分的耐壓強(qiáng)度。焊接完成后

29、按照 gb150-1998 的規(guī)定進(jìn)行無(wú)損探 傷。中間灰斗的設(shè)計(jì)、制造同樣和除塵器筒體一樣嚴(yán)格按照 gb150 的規(guī)定進(jìn)行 制造、試壓及驗(yàn)收，滿足 gb150-1998 標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)在灰斗錐體中下部設(shè) 置蒸氣加熱盤(pán)管確?；叶穬?nèi)不產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。在喉管處設(shè)有氮?dú)馀?、氮?dú)獯祾?和壓縮空氣吹掃。 1.5.2 花板花板 花板（多孔板）是確保布袋除塵器技術(shù)性能的關(guān)鍵部件之一，花板是作為 濾袋組件的安裝支撐架，將筒體分為過(guò)濾室和凈氣室，并可作為濾袋組件的檢 修平臺(tái)花板由筒體內(nèi)部的鋼構(gòu)件支架固定，并滿焊在筒體內(nèi)。 1.5.3 濾袋的組成和分類濾袋的組成和分類 1.5.3.1 濾袋組成濾袋組成 濾袋是布袋除

30、塵器的核心部件。濾袋由濾布縫制的袋身和起輔助作用的支 撐、卡箍、吊鏈、防癟環(huán)等配件組成。高爐煤氣由于溫度較高，一般采用氟美 斯濾布，其允許工作最高溫度 280，瞬間溫度 300。 1.5.3.2 濾袋框架濾袋框架 高爐煤氣脈沖布袋除塵一般采用外濾式結(jié)構(gòu)，因而濾袋必須設(shè)有骨架，才 能保證濾袋的形狀。 分段插接式骨架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要保證插接部位的結(jié)構(gòu)， 連接牢固，能承 受一定荷載，又要保證分段骨架組裝成整條骨架后，能滿足骨架整體的技術(shù)尺 寸、精度，因此對(duì)其的設(shè)計(jì)要求是很高的。 1.5.4 脈沖噴吹系統(tǒng)脈沖噴吹系統(tǒng) 脈沖噴吹系統(tǒng)由氮?dú)夥謿獍?、電磁脈沖閥、球閥、噴吹管、安全閥等組成， 每筒體分別配置若干

31、只脈沖閥和球閥，包括配管及氣包支架。噴吹管?chē)娍诓捎?奶嘴形式，并配置了誘導(dǎo)短管，同時(shí)在誘導(dǎo)短管上設(shè)計(jì)弧形誘導(dǎo)口，實(shí)現(xiàn)雙誘 導(dǎo)氣流技術(shù)，從而使該高效噴吹管力度大于其它傳統(tǒng)噴吹清灰裝置，這也是保 證長(zhǎng)袋的清灰效果。 反吹介質(zhì)為氮?dú)?，脈沖用氮?dú)鈮毫?0.30.4mpa。脈沖閥的進(jìn)氣端與噴吹 氣包連接，出氣端通過(guò)閥門(mén)（常開(kāi)）與噴吹管連接。在脈沖清灰時(shí)，脈沖閥膜 片開(kāi)啟時(shí)間約為 0.1s，在這一瞬間內(nèi)噴出的高壓氮?dú)猓纬筛咚贇饬?，從周?chē)?引入數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進(jìn)濾袋，致使濾袋急劇膨脹，引起一次沖擊振 動(dòng)，同時(shí)，在瞬間產(chǎn)生由里及外的逆向氣流，由于沖擊和逆向氣流的作用，附 著在濾袋外層的粉塵被抖落，

32、濾袋重新投入使用。 1.5.5 防爆裝置、氮?dú)馇宥卵b置防爆裝置、氮?dú)馇宥卵b置 1.5.5.1 防爆裝置防爆裝置 在干法布袋除塵裝置運(yùn)行過(guò)程中，有可能出現(xiàn)超。壓狀況。為保障除塵裝 置運(yùn)行安全，在每個(gè)除塵器筒體上設(shè)有一套超壓卸放裝置，采用自動(dòng)復(fù)位式泄 爆閥。 1.5.5.2 清堵裝置清堵裝置 清堵裝置每個(gè)筒體的錐體位置上設(shè)置 1 個(gè)氮?dú)狻Ｅ?。氮?dú)馇宥碌獨(dú)馀谧饔?是安裝在筒體灰斗下部（尤其是接近喉徑處）產(chǎn)生塵灰結(jié)拱現(xiàn)象時(shí)，利用壓縮 氮?dú)獾乃查g壓力釋放，消除灰塵堵塞現(xiàn)象。 1.5.6 除塵器的氣流分布裝置除塵器的氣流分布裝置 除塵器入口導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)， 對(duì)設(shè)備磨損及濾袋使用壽命至關(guān)重要，采用格 柵結(jié)構(gòu)既

33、便于落灰，又能使上升氣流均勻，保護(hù)濾袋。 1.5.7 trt 技術(shù)技術(shù) 根據(jù)高爐操作條件及煤氣清洗流程,配套采用高效膨脹透平回收煤氣余壓發(fā) 電裝置( trt) 。系統(tǒng)設(shè)計(jì)按下列原則考慮: (1)工藝技術(shù)采用經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)是先進(jìn)、實(shí)用、有效的技術(shù)、以確保整套機(jī)組的 安全、持續(xù)、高效運(yùn)行; (2)設(shè)備及部件在質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的前提條件下,選擇和推薦制造技術(shù)優(yōu)良、服務(wù)質(zhì)量最 好的制造商,以降低工程投資和確保生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 (3)回收工藝采用全部高壓煤氣能量回收流程,最大限度利用高爐煤氣余壓發(fā)電, 降低生鐵成本。 (4)采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的 trt 技術(shù),即取消 trt 入口的調(diào)速閥,通過(guò)透平靜葉來(lái)調(diào)節(jié)、 穩(wěn)定

34、爐頂和透平機(jī)的壓力,從而保證高爐及透平機(jī)組的安全生產(chǎn)。 1.6.脫水器脫水器 濕除塵后的煤氣含有大量細(xì)顆粒水滴，而且水滴吸附有塵泥，這些水滴必 須除去，否則會(huì)降低煤氣的發(fā)熱值，腐蝕和堵塞煤氣通道，降低除塵效果。因 此，在煤氣除塵系統(tǒng)精細(xì)除塵設(shè)備之后沒(méi)有脫水器，又稱灰泥捕集器，使凈煤 氣中吸附有粉塵的水滴從煤氣中分離出來(lái)。 高爐煤氣除塵系統(tǒng)常用的脫水器有重力式脫水器、擋板式脫水器和填料式 脫水器等。 第二章第二章 煉鐵工藝計(jì)算煉鐵工藝計(jì)算 2.1 高爐物料平衡計(jì)算高爐物料平衡計(jì)算 2.1.1 原料成分原料成分 包頭地區(qū)原料成分見(jiàn)表. (1) 高爐采用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、生礦三種礦冶煉，其混合礦按 7

35、0：20: 10。 整理計(jì)算后見(jiàn)表 2.4。 (2) 煉鋼用生鐵，規(guī)定生鐵成分【si】=0.7%，【s】=0.03%。 (3) 設(shè)計(jì)煉鐵焦比 k=400kg/t,m=150kg/t (4) 爐渣堿度 r=ca/sio2=1.03。 (5) 元素在生鐵、爐渣與煤氣中的分配率，如表 2.5 所列。 表 元素分配率表 項(xiàng)目 fe mn p s 生鐵 0.097 0.5 1.0 爐渣 0.003 0.5 0 煤氣 0 0 0 0.05 (6) 選取鐵的直接還原度 rd=0.45，氫的利用率 h=35%. (7) 空氣的濕度為 8.60g/m3。 (8) 鼓風(fēng)濕度為 =0.01248.6=0.0107,

36、即 =1.07%。 (9) 熱風(fēng)溫度為 1500。 (10)高爐使用冷燒結(jié)礦和球團(tuán)礦，爐頂溫度為 200。 包頭地區(qū)原料條件 tfe mn p s feo cao k2o 燒結(jié)礦 56.05 0.78 0.06 0.06 7.7 10.59 0.13 球團(tuán)礦 63.57 0.04 0.02 0.01 1.83 0.94 0.11 生礦 65.35 0.17 0.05 0.02 1.83 0.1 0.013 硅石 1.08 0 0 0 0 0.17 0 石灰石 0 0 0.01 0.03 0 56 0 mgo sio2 al2o3 rxoy co2 f na2o 燒結(jié)礦 2.01 5.15 0.

37、49 0.98 0 0.27 0.22 球團(tuán)礦 0.73 5.56 0.39 0.17 0 0.06 0.13 生礦 0.13 2.72 0.81 0 0 0.03 0 硅石 0.08 96 2.21 0 0 0 0 石灰石 0.09 0.39 0.17 0 43.28 0 0 表 煤粉成分表（%） 灰分（13.20%） c h o n s h2o合計(jì) sio2 al2o3 cao mgo feo 77.9 2.54 4.29 0.79 0.32 0.96 5.97 5.63 0.6 0.24 0.76 100 表 原料成分表（%） tfe mn p s feo fe2o3 cao mgo s

38、io2 al2o3 燒結(jié)礦 56.05 0.78 0.06 0.06 7.7 71.52 10.59 2.01 5.15 0.49 球團(tuán)礦 63.57 0.04 0.02 0.01 1.83 88.78 0.94 0.73 5.56 0.39 生礦 65.35 0.17 0.05 0.02 1.86 91.29 0.1 0.13 2.72 0.81 硅石 1.08 0 0 0 0 0 0.17 0.08 96 2.21 石灰石 0 0 0.01 0.03 0 0 56 0.09 0.39 0.17 混合礦 58.49 0.58 0.051 0.046 5.492 81.15 7.61 1.56

39、6 4.989 0.502 mno p2o5 f co2 rxoy na2o k2o fes fes2 mno 燒結(jié)礦 1 0.15 0.27 0 0.98 0.22 0.018 0.17 0 0 球團(tuán)礦 0.05 0.05 0.06 0 0.17 0.13 0 0.03 0 0 生礦 0 0.12 0.03 0 0 0 0.023 0 0.04 0.08 硅石 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 石灰石 0 0 0 43.28 0 0 0 0 0 0 混合礦 0.71 0.127 0.204 0 0.72 0.18 0.017 0.125 0.004 0.008 2.2 配料計(jì)算配料計(jì)算

40、 2.2.1 噸鐵礦石用量及生鐵成分計(jì)算噸鐵礦石用量及生鐵成分計(jì)算 燃料帶入鐵量 fef fef=400（0.007956/72+0.000556/88）+1500.007656/72=3.47kg 1000(95.7-(0.73si-0.03)-99.7fef a= 0.997tfe+0.68p礦+1.030.50.597 1000(95.7-(0.730.7)-0.03)-99.73.47 = 0.99758.484+0.680.051+1.030.50.597 =1617.00 生鐵成分計(jì)算： fe=(1617.0058.48%+3.47) 0.997/10=94.62% p=(1617

41、.000.041%+4000.1%62/42)/10=0.087% mn=1617.000.1%0.5/10=0.081% c=100%-94.62%-0.081%-0.87%-0.7%-0.03%=4.48% 表 生鐵成分表（%） fe si mn p s c 94.62 0.70 0.081 0.087 0.03 4.48 100.00 2.2.2 石灰石用量及爐渣成分計(jì)算石灰石用量及爐渣成分計(jì)算 礦石、燃料帶入的 ca 量 ca=a7.61%+k0.75%+m0.6% =1617.000.0761+4000.0075+1500.006=127.00(kg) 礦石、燃料帶入的 sio2量（

42、扣除還原 si 消耗量） sio2=a4.98%+k6.06%+1m5.97%-100.760/28 =16170.0498+4000.0606+1500.0597-100.760/28 =98.70 sio2量小于 cao 量，所以需要配加酸性溶劑硅石 rsio2 -cao 硅石用量 = cao硅石 -rsio2 硅石 =24.60 kg 爐量及爐渣成分計(jì)算 爐料帶入的各種爐渣組分的數(shù)量為 cao=a7.61%+k0.75%+m0.606%+f0.17%-0.58 =125.08 sio2=(cao)/r=121.4 kg mgo=a1.566%+k0.1%+m0.24%+f0.08% =2

43、6.10（kg） al2o3 =各種爐料用量(a1203) =1617.000502+4005.13+1505.630%+24.62.21 =37.63(kg) 渣中 feo 量=10fe72fe/(56fe) =109462 72 0.003/(560.997) =366(kg) 渣中 mno 量=l0mn7 1mn(55mn) =100.0810.5/(550.5) =105(kg) 渣中 rxoy=a0.72 =1617.000.72 =1164(kg) 每噸生鐵爐料帶入的硫量 s 渣=1617.000.046+4000.75+1500.32 =4.41(kg) 進(jìn)入生鐵的硫量 sg=1

44、0000.03 =0.30(kg) 式中si，mn,p相應(yīng)元素的含量%（s）爐渣中硫含量 kg 鐵的直接還原耗碳 量 cdfe=fer+rd12/56=946.20.4512/56=91.24kg 2.3.2 鼓風(fēng)量的計(jì)算鼓風(fēng)量的計(jì)算 風(fēng)口前燃燒碳量 cb=co-cdfe-cda =402.32-91.24-3.00 =308.10kg 風(fēng)口碳量所占比例為 cb/cf=308.10/455.10 =67.70% 鼓風(fēng)含氧量 o2b=0.21+0.03=24% 因此每噸生鐵的鼓風(fēng)量 vb vb=22.4cb/24-m(o%m+h2o%m16/18)/32/o2b =1187.50 鼓風(fēng)密度b=(

45、1-w)(1-)(0.2132+0.7928)+(1-w)18+wa32+(1 一 a)28 224(上式中第四項(xiàng)數(shù)值很小，可以忽略) =1.288-0.484+(0.179a 一 0.038)w+o.484w=1.285(kgm3) 每噸生鐵的鼓風(fēng)質(zhì)量 gb=l187.501.285=1526.00(kg) 2.3.3 煤氣組分及煤氣量計(jì)算煤氣組分及煤氣量計(jì)算 2.3.3.1 ch4 vch4=kch422.4/16+467224/12 =4000.15%22.4/16 十 4.5522.4/l2 =9.34 2.3.3.2 h2 鼓風(fēng)濕分分解的氫=vb=ll87.501.5=l7.81（m

46、3） 燃料帶入的氫=kh%k+mh%m22.4/2 =400(0.16%+0.5%)+150(2.54%+0.96%2/18) 22.4/2 =73.99(m3) 入爐總氫量h2=17.8+73.99=91.80(m3) 生成 ch4耗氫量=ch4222.4/12=4.55222.4/12 =17.00(m3) 設(shè)定有 35%的氫參加還原，還原氫量為 h2r=h2h2=91.800.35=32.13 進(jìn)入煤氣的氫量 vh2=h2-ch4-h2r=91.80-17.00-32.13 =42.50 高爐中氫的還原度 ri(h2)=32.1356/222.4946.20=0.043 礦石帶入的 co

47、2=0 溶劑分解的 co2=0 焦炭帶入的 co2=kco2%k22.4/44 =4000.15%22.4/44=0.31(m3) 則由爐料帶入的 co2量為：0.31(m3) 高級(jí)氧化鐵還原生成的 co2=a81.15%22.4/160 =1617.0081.15%22.4/160 =183.7(m3) 礦石中 mno2還原成 mno 生成的 co2=a0.079%22.4/87 =1617.000.079%22.4/87 =0.33(m3) 由 feo 還原成 fe 生成的 co2=946.21-rd-ri(h2) 22.4/56 =946.21-0.45-0.0425 22.4/56 =

48、192.56(m3) (式中 ri（h2）高爐中氫的還原度) co 還原度 ri（co）=1-rd-ri(h2)=1-0.45-0.0425=0.51 則還原生成 co2=193.71+0.33+192.56=376.6(m3) 2.3.3.3.煤氣中的煤氣中的 co2總量總量 vco2=338.76+0.31=376.91(m3) 風(fēng)口錢(qián)燃燒碳生成：co=cb22.4/12=402.3222.4/12 =751.00(m3) 焦炭揮發(fā)分帶入的 co=4000.49%22.4/28=1.57(m3) 上列兩項(xiàng) co 量=751.00+1.57=752.57(m3) 其中參加間接還原反應(yīng) co:

49、 扣除間接還原消耗的 co 后，進(jìn)入煤氣中的總量為： vco=752.57-376.60=376.00(m3) 2.3.3.4 鼓風(fēng)帶入的氮?dú)夤娘L(fēng)帶入的氮?dú)?n2=vbn2b =vb0.79(1-)-(a-0.21)w=1187.500.79(1-1.5%) =924.05(m3) 焦炭，煤粉帶入的 n2=kn%k+n%m 22.4/28 =400(0.08%+0.025%)+1500.79%22.4/28 =1.28(m3) 煤氣中總量 vn2=924.05+1.28=925.32(m3) 將上列計(jì)算結(jié)果列表，求出煤氣總量及煤氣成分 表 2.9 煤氣組成表 項(xiàng)目 co2 co ch4 h2

50、n2 體積/(m3)376.00 376.91 9.24 42.50 925.32 1730.30 含量/% 21.73 21.78 0.54 2.46 53.48 100.00 煤氣與鼓風(fēng)的體積比為 vg/vb=1730.30/1187.50 煤氣密度 g=（0.217344+0.217828+0.005416+0.02462 +0.534828）/22.4=1.3736(kg/m3) 每噸生鐵的煤氣質(zhì)量：gg=1730.301.3736=2376.74（kg） 2.3.4 煤氣中的水量計(jì)算煤氣中的水量計(jì)算 還原生成的 h2o=h2r18/22.4=32.1318/24=25.82（kg）

51、礦石帶入的結(jié)晶水=ah2o%礦=1617.000.9%=14.55（kg） 焦炭帶入的游離水=k/(1-h2o%k) h2o%k =400/(1-0.0259) =10.09（kg） 進(jìn)入煤氣的總量=25.82+14.55+10.09=50.46（kg） 2.3.5 考慮爐料的機(jī)械損傷，實(shí)際入爐量考慮爐料的機(jī)械損傷，實(shí)際入爐量 礦石量=a1.03=1617.001.03=1665.51（kg） 焦炭量=（455.10+48.23）（1+0.02）=513.40（kg） 硅石量=24.601.01=24.85 因此，機(jī)械損傷（含爐塵）量 =（1665.51-1617.00）+（513.40-50

52、3.33）+（24.85-24.60） =58.83（kg） 2.3.6 列物料平衡表，計(jì)算物料平衡誤差列物料平衡表，計(jì)算物料平衡誤差 絕對(duì)誤差=3830.25-3824.23=6.02 相對(duì)誤差=（6.02/3830.25）100%=0.16% 表 物料平衡表 項(xiàng)目 物料收入 物料支出 數(shù)量/kg 礦石 1617.00 生鐵 1000.00 焦炭 513.4 爐渣338.20 煤粉 150.00 煤氣2376.74 硅石 24.85 煤氣中水50.46 鼓風(fēng) 1526.00 爐塵 58.83 總計(jì) 3830.25 總計(jì) 3824.23 2.3 熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算(按第一種全爐熱平衡計(jì)算按第

53、一種全爐熱平衡計(jì)算) 2.3.1 熱收入熱收入 碳素氧化熱 a.由還原反應(yīng)生成 c02為 376.6m3，相當(dāng)于氧化成 c02的碳量是： co(co2)=376.612/22.4=201.75 kg b.氧化成 co 的碳量為： co(c0)=co-co(co2)=402.32-201.75=200.57 kg c.碳素氧化熱為： qs1=4.182340200.57+7980201.75 =8691469.00 kj 鼓風(fēng)帶入的熱量 查表，可知 1150時(shí)干空氣比焓(qb)390.4kcal/m3,水蒸氣比焓 （qh2o）480.6kcal/m,每噸生鐵的風(fēng)量為 1266.03m3，噴吹煤粉

54、用的壓縮空氣數(shù) 量很少約（530kg/ m3 (空氣)，這里不予考慮，因而鼓風(fēng)帶入的物理熱為 q風(fēng)=vb（1-）qb+qb =186963.92kj 氧化熱及 ch4生成熱 a氫參加還原生成的水量為 h2o。r=25.8218/22.4=20.74 kg b生成 ch4的耗碳是 cch4=5.57kg c.這兩部分 qs3=418（321120.74+11245.5716/12） =389310.24 kj 成渣熱(由硅石及生礦帶入 cao、mgo 計(jì)算) q渣=4.1827024.60（0.08%+0.17%）+1617.000.02（0.1%+0.13%） =14227.74kj 入物理熱

55、可忽略不 j 以上各項(xiàng)熱收入總計(jì)為： qs= qs1+ qs3+ q渣 =8691469.00+389310.24+14227.74 =109664641.8 kj 2.3.2 熱支出熱支出 氧化物分解耗熱 a.鐵氧化物分解好熱 i.燒結(jié)礦、球團(tuán)礦中以硅酸鐵形態(tài)存在 feo 量 feo（硅）燒、球?yàn)椋?.02 為 2feosio2 占總 feo 的比例）： feo(硅)燒、球=aa燒feoa 燒+0.2+aa燒0.2 =1617.006.082%0.2+1617.001.297%0.20.13 =17.43kg ii.燒結(jié)礦、球團(tuán)礦中以 fe3o4形態(tài)存在的 feo 量為： feo（硅）=af

56、eoa-feo硅 =1617.005.492一 17.43 =78.65 kg 燒結(jié)礦、球團(tuán)礦中以 fe304形態(tài)存在的 fe203量為： fe2o3(磁)=feo(硅) 160/72 =78.65160/72 =174.78 kg 因此，礦石帶入的 fe304量為：fe304=78.65+174.78=253.43 kg iii.礦石帶入的 fe203赤鐵礦量為： fe203=afe203.afe203 =1617.0081.15%-253.43 =1058.77 kg iv.燃料帶入的 feo 量(均為 fesi04)為： feo燃=4000.79%+1600.76 =4.30 kg =4

57、.02 kg 進(jìn)入爐渣的 feo 量=3.66 kg 需分解的硅酸鐵的 feo 總量為： feo硅酸鐵）=feo（硅）燒、團(tuán)+feo(然)-feo（渣） =17.43+4.3-3.66 =18.07kg 因此，氧化鐵氧化分解耗熱為： qd1.1=4.18（973.3feo（硅酸鐵）+1146.4feo（燃）+1230.7feo(赤) =6735483.45 kj 其它氧化物分解耗熱總量： q其它 =4.18（341.11617.000.028%+1758.50100.09+7366.0010 0.7+8540100.08） =251347.90 kj qdl=qdl1+ q其它 = 67354

58、83.45+251347.90 =6986831.35 kj 脫硫耗熱 qd2 =q(脫硫)=4181995(s) =41819953.90 =32522.50 kj 碳酸鹽分解耗熱 qd3=0 水分分解耗熱 ， qd4=4.18(2580vb+3211mh2o) =4.18(25801187.500.0155+32111500.0096) =217828.0 kj 游離水蒸發(fā)耗熱 (10.3 為焦炭帶入的游離水量，本設(shè)計(jì)礦石結(jié)晶水是按全部蒸發(fā)而沒(méi)有 在高溫區(qū)分解計(jì)算) qd5=0 噴吹煤粉耗熱（按無(wú)煙煤分解耗熱 250kal/kg 考慮） qd6=4.18250m=157650 kj 鐵水帶

59、走熱量（取鐵水比焓 280kal/kg） qd7=4.182801000=1170400.0 kj 爐渣帶走熱量（取爐渣比焓 420kal/kg） qd8 =4.18420338.20 =593743.92kj 煤氣帶走的熱量 a.當(dāng)爐頂溫度 200時(shí)，查表可知各氣體的比焓，如圖所示： 氣體比焓（200）kal/m3 co2 co h2 ch4 n2 h2o 85.4 62.8 62.6 87.4 62.6 72.8 qd9.1=4.18(85.4376.91+62.837600+62.642.50+87.49.34+62.6 924.74) =488541.23kj b.煤氣中水蒸氣帶走的熱

60、量 qd9.2 qd9.2=4.1872.825.82+(14.55+10.09) （72.8-36）22.4/18 =12471.3.3 kj c.爐塵帶走的熱量： qd9.3=4.180.1720058.83 =8354.50 kj 因此，煤粉帶走熱量 qd9= qd9.1 + qd9.2 + qd9.3=509367.03 kj 熱損失 以上 9 相熱支出總和為: qd= qd1+qd2+qd3+qd4+qd5+qd6+qd7+qd8+qd9=9665499.94 kj 高爐熱損失 q失=1270350 kj 熱損失所占比例=1270350/109664641.8=11.58% 高爐有效