任務12熱風爐和除塵設備認知

1、熱風爐熱風爐設備和除塵設備設備和除塵設備熱風爐熱風爐設備設備一、一、熱風爐熱風爐的作業(yè)的作業(yè)冷空氣冷空氣 加熱加熱 熱風熱風（1100） 熱風熱風圍管圍管 風口風口 高爐高爐作用：為高爐提供熱風，降低焦比，提高高爐作用：為高爐提供熱風，降低焦比，提高高爐效率效率 二熱風爐的工作原理二熱風爐的工作原理 工作原理：工作原理： 1）燃燒期：煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，生成）燃燒期：煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒，生成的高溫煙氣進入蓄熱室將格子磚加熱，停止燃燒；的高溫煙氣進入蓄熱室將格子磚加熱，停止燃燒；2）送風期：風機送來的冷風通過蓄熱室，冷風）送風期：風機送來的冷風通過蓄熱室，冷風被加熱，通過熱風圍管

2、送入高爐；被加熱，通過熱風圍管送入高爐；3）燜爐期：送）燜爐期：送燃，燃燃，燃送送 三熱風爐的形式三熱風爐的形式 每每t鐵水鐵水10501100m3熱風，風速熱風，風速220280m3/s，先進國家壽命，先進國家壽命1520年，我國年，我國8年。年。 1內燃式（改造式內燃式熱風爐）內燃式（改造式內燃式熱風爐） 優(yōu)點：熱損小，結構簡單，占地面積小，優(yōu)點：熱損小，結構簡單，占地面積小，投資省，熱效率高。投資省，熱效率高。 缺點：氣流分布不均勻，隔墻易損壞，拱缺點：氣流分布不均勻，隔墻易損壞，拱頂裂紋和掉磚。頂裂紋和掉磚。 2外燃式外燃式 優(yōu)點：氣流分布合理，隔墻不易損壞，壽命長。優(yōu)點：氣流分布合理

3、，隔墻不易損壞，壽命長。 缺點：結構復雜，占地面積大，投資高，熱損大。缺點：結構復雜，占地面積大，投資高，熱損大。 （2000m3以上基本上是外燃式，以上基本上是外燃式，4000m3以上以上100%是外燃式）是外燃式） （寶（寶1號新日鐵號新日鐵12001250，鞍，鞍7，10，新，新2，3，4為外燃式）為外燃式） 圖為外燃式熱風爐結構示意 3頂燃式頂燃式 不設專門的燃燒室，拱頂空間作為燃燒室不設專門的燃燒室，拱頂空間作為燃燒室 四四熱風爐的拱頂熱風爐的拱頂 要求要求:有利于氣流進入蓄熱室時分布均勻，砌體結有利于氣流進入蓄熱室時分布均勻，砌體結構穩(wěn)定及散熱損失小。構穩(wěn)定及散熱損失小。 按形狀分

4、按形狀分 1）半球形）半球形 2）錐）錐球球形形 3）懸鏈形）懸鏈形 熱風爐本身是一個殼體裝置，留有人孔在休風時熱風爐本身是一個殼體裝置，留有人孔在休風時進行檢修和換磚，內部由于助燃空氣及煙氣（煤進行檢修和換磚，內部由于助燃空氣及煙氣（煤氣，廢氣）的緣故，非常危險，同時內部也是高氣，廢氣）的緣故，非常危險，同時內部也是高溫條件，所以正常生產(chǎn)時，工作人員是進不去的。溫條件，所以正常生產(chǎn)時，工作人員是進不去的。 熱風爐的操作主要靠閥門的計算機控制系統(tǒng)，在熱風爐的操作主要靠閥門的計算機控制系統(tǒng)，在操控室完成。操控室完成。 五五熱風爐的燃燒器熱風爐的燃燒器 作用：用來混合高爐煤氣和助燃空氣，并把混合作

5、用：用來混合高爐煤氣和助燃空氣，并把混合氣體送入熱風爐燃燒室燃燒氣體送入熱風爐燃燒室燃燒 金屬燃燒器金屬燃燒器 陶瓷燃燒器陶瓷燃燒器 ： 三孔式：焦爐氣三孔式：焦爐氣 套筒式套筒式 柵柵格式格式 矩形：廣泛矩形：廣泛 工作原理：煤氣從底部進入，空氣則進入空氣通工作原理：煤氣從底部進入，空氣則進入空氣通道，使煤氣和助燃空氣在燃燒前通過特殊結構的道，使煤氣和助燃空氣在燃燒前通過特殊結構的氣帽強迫混合，混合后的煤氣和空氣在熾熱的耐氣帽強迫混合，混合后的煤氣和空氣在熾熱的耐火材料表面燃燒。火材料表面燃燒。 陶瓷燃燒器的優(yōu)點：陶瓷燃燒器的優(yōu)點： 1）避免隔墻的沖刷和燒損；）避免隔墻的沖刷和燒損； 2）混

6、合好，燃燒完成，克服燃燒振動現(xiàn)象；）混合好，燃燒完成，克服燃燒振動現(xiàn)象； 3）煤氣和助燃空氣流量調節(jié)范圍較大，在較低過）煤氣和助燃空氣流量調節(jié)范圍較大，在較低過剩系數(shù)下燃燒，提高剩系數(shù)下燃燒，提高4080。 陶瓷燃燒器陶瓷燃燒器1934年開始在化工上使用，年開始在化工上使用，1963年用年用于熱風爐（西德的霍夫曼）。于熱風爐（西德的霍夫曼）。六六.提高風溫的途徑：提高風溫的途徑：（1）設計結構合理的熱風爐：）設計結構合理的熱風爐： 1）多使用外燃式熱風爐；）多使用外燃式熱風爐； 2）錐形或懸鏈形；）錐形或懸鏈形； 3）耐高溫，性能好的耐材。）耐高溫，性能好的耐材。 （2）提高煤氣燃燒溫度）提高

7、煤氣燃燒溫度1）配入天然氣，焦爐煤氣；）配入天然氣，焦爐煤氣；2）預熱助燃空氣和加熱換熱管；）預熱助燃空氣和加熱換熱管；3）合理的燃燒器。）合理的燃燒器。 （3）合理的操作制度）合理的操作制度 使拱頂盡快達到預定值使拱頂盡快達到預定值 四座：二燒一送一預熱四座：二燒一送一預熱熱風爐閥類熱風爐閥類分類：分類：1）調節(jié)閥調節(jié)閥：用來調節(jié)氣體管路中的氣：用來調節(jié)氣體管路中的氣體流量體流量蝶閥式（蝶形閥）煤氣流量調節(jié)閥蝶閥式（蝶形閥）煤氣流量調節(jié)閥 混風調節(jié)閥混風調節(jié)閥特點：調節(jié)靈敏，準確，便于自動控制。特點：調節(jié)靈敏，準確，便于自動控制。2）切斷閥切斷閥：用來切斷管路中的氣流，起隔離：用來切斷管路中

8、的氣流，起隔離作用（密封）作用（密封） 閘板閥，少量做成角形盤式閥和球形閥。閘板閥，少量做成角形盤式閥和球形閥。1.煤氣調節(jié)閥煤氣調節(jié)閥試水檢漏試水檢漏確保密封確保密封試重試重 太重太重轉不動轉不動燒電機燒電機 太輕太輕關不嚴關不嚴圖為煤氣調節(jié)閥2.燃燒器隔離閥燃燒器隔離閥少用，一般采用插板閥（燃燒器與熱風爐隔開）少用，一般采用插板閥（燃燒器與熱風爐隔開）3.煙道閥煙道閥安裝在熱風爐與煙道之間安裝在熱風爐與煙道之間盤式煙道閥的盤式煙道閥的優(yōu)點優(yōu)點：外部結構緊湊，閥體本身：外部結構緊湊，閥體本身就是管道的彎曲部分，不需另設角形彎頭。就是管道的彎曲部分，不需另設角形彎頭。 缺點缺點：質量較大，閥蓋

9、工作時密封：質量較大，閥蓋工作時密封性較差，杠桿變形引起閥關不嚴，轉軸不動。性較差，杠桿變形引起閥關不嚴，轉軸不動。閘板式煙道閥目前新建的高爐，尤其大型高爐都采用閘板式煙道閥。 4.廢氣閥廢氣閥又叫旁通閥又叫旁通閥作用：在盤式煙道閥打開以前，首先將廢氣閥作用：在盤式煙道閥打開以前，首先將廢氣閥開啟，待熱風爐內與煙道壓力平衡后再打開煙開啟，待熱風爐內與煙道壓力平衡后再打開煙道閥。道閥。5.冷風閥冷風閥燃燒期將冷風關閉，送風期將冷風打開燃燒期將冷風關閉，送風期將冷風打開6.放風閥放風閥安裝在冷風總管道上，用來在不停止鼓風機工安裝在冷風總管道上，用來在不停止鼓風機工作的情況下，減少或完全停止向高爐供

10、風。作的情況下，減少或完全停止向高爐供風。7.熱風閥熱風閥高溫高壓的氣流中工作，熱風氧化能力強。高溫高壓的氣流中工作，熱風氧化能力強。注意密封和水冷注意密封和水冷1300以上，風壓以上，風壓0.5MPa左右左右8.倒流休風閥倒流休風閥熱風主管的終端上，高爐熱風主管的終端上，高爐休風休風時用。時用。9.混風調節(jié)閥及混風閘板閥混風調節(jié)閥及混風閘板閥混風調節(jié)閥，俗稱冷風調節(jié)閥，是用來調混風調節(jié)閥，俗稱冷風調節(jié)閥，是用來調節(jié)和穩(wěn)定高爐風溫的（蝶閥）節(jié)和穩(wěn)定高爐風溫的（蝶閥）熱風爐熱風爐用耐火材料及特性用耐火材料及特性一一. 熱風爐砌體破損機理熱風爐砌體破損機理熱震破損；熱震破損；煙氣粉塵的化學侵蝕；煙

11、氣粉塵的化學侵蝕；機械荷載作用。機械荷載作用。 二二. 熱風爐用耐火材料的主要特性熱風爐用耐火材料的主要特性耐火度：較高的耐火度和荷重軟化溫度；耐火度：較高的耐火度和荷重軟化溫度；抗蠕變性抗蠕變性 ；體積穩(wěn)定性體積穩(wěn)定性 ；導熱性；導熱性；熱容量熱容量 ；抗壓強度抗壓強度 三三. 熱風爐用耐火材料熱風爐用耐火材料 1. 硅磚：硅磚：SiO2含量在含量在95左右。左右。特性：特性：高溫性能好；高溫性能好；蠕變溫度高且蠕變率低；蠕變溫度高且蠕變率低；體積密度小，蓄熱能力差。體積密度小，蓄熱能力差。 用于拱頂、燃燒室和蓄熱室爐襯的用于拱頂、燃燒室和蓄熱室爐襯的上部以及上部格子磚。上部以及上部格子磚。

12、 2. 高鋁磚高鋁磚 用于高溫區(qū)，如拱頂、中上部格子用于高溫區(qū)，如拱頂、中上部格子磚、燃燒室隔墻等。磚、燃燒室隔墻等。3. 粘土磚粘土磚 用于熱風爐中、低溫區(qū)磚襯及中下用于熱風爐中、低溫區(qū)磚襯及中下層格子磚。層格子磚。 4. 隔熱磚隔熱磚 包括硅藻土磚、輕質硅磚、輕質粘包括硅藻土磚、輕質硅磚、輕質粘土磚、輕質高鋁磚以及陶瓷纖維磚等。土磚、輕質高鋁磚以及陶瓷纖維磚等。特性：特性： 氣孔率大，密度小，導熱性低，機氣孔率大，密度小，導熱性低，機械強度低。械強度低。噴涂料：包括耐火、隔熱及耐酸三種。噴涂料：包括耐火、隔熱及耐酸三種。耐火噴涂料：用于高溫部位爐殼及熱風管耐火噴涂料：用于高溫部位爐殼及熱風

13、管道內。道內。隔熱噴涂料：導熱系數(shù)低，減少熱損失。隔熱噴涂料：導熱系數(shù)低，減少熱損失。耐酸噴涂料：用于拱頂、燃燒室及蓄熱室耐酸噴涂料：用于拱頂、燃燒室及蓄熱室 上部鋼殼。上部鋼殼。 5. 不定形材料不定形材料 通常下部采用粘土磚，中部采用通常下部采用粘土磚，中部采用高鋁磚，上部高溫區(qū)采用硅磚、低蠕高鋁磚，上部高溫區(qū)采用硅磚、低蠕變高鋁磚等變高鋁磚等 。熱風爐熱風爐 除塵除塵設備設備 高爐煤氣的成分：高爐煤氣的成分：CO2:1520，CO:2026，H2,N2,CH4 一一.煤氣除塵設備煤氣除塵設備 按除塵方法為：按除塵方法為： 1）干式除塵設備，如慣性重力除塵器，袋式除塵）干式除塵設備，如慣性

14、重力除塵器，袋式除塵器，旋風式除塵器；器，旋風式除塵器； 2）濕式除塵設備，如洗滌器和文式管洗滌器等；）濕式除塵設備，如洗滌器和文式管洗滌器等； 3）電除塵設備，如板式電除塵器。）電除塵設備，如板式電除塵器。 按凈化程度：按凈化程度：1）精除塵設備；）精除塵設備； 2）半精除塵設備；）半精除塵設備； 3）粗除塵設備。）粗除塵設備。 二常見煤氣除塵系統(tǒng)二常見煤氣除塵系統(tǒng) 1濕法除塵系統(tǒng)濕法除塵系統(tǒng) 濕法除塵系統(tǒng)是指在除塵系統(tǒng)中至少使用洗滌塔，濕法除塵系統(tǒng)是指在除塵系統(tǒng)中至少使用洗滌塔，文式管等用水除塵的設備。文式管等用水除塵的設備。 除塵路徑：從爐喉出來的煤氣先經(jīng)重力除塵器進除塵路徑：從爐喉出來

15、的煤氣先經(jīng)重力除塵器進行粗除塵，然后經(jīng)一級溢流文式管作為半粗除塵行粗除塵，然后經(jīng)一級溢流文式管作為半粗除塵設備，再進入文式管進行精除塵。除塵后的煤氣，設備，再進入文式管進行精除塵。除塵后的煤氣，經(jīng)過脫水器脫水后，進入凈煤氣總管。經(jīng)過脫水器脫水后，進入凈煤氣總管。 2干法除塵系統(tǒng)干法除塵系統(tǒng) 優(yōu)點：工藝簡單，不消耗水，不存在水質污染問優(yōu)點：工藝簡單，不消耗水，不存在水質污染問題，保護環(huán)境，除塵效果穩(wěn)定，不受高爐煤氣壓題，保護環(huán)境，除塵效果穩(wěn)定，不受高爐煤氣壓力與流量波動的影響，凈煤氣含塵量能經(jīng)常保持力與流量波動的影響，凈煤氣含塵量能經(jīng)常保持在在10mg/m3以下以下。 三除塵設備三除塵設備 1重

16、力除塵器重力除塵器 管直形重力除塵器特點：管端部的速度較大，出管直形重力除塵器特點：管端部的速度較大，出管口有較大的慣性力，多用于管口有較大的慣性力，多用于1513m3以上的高爐以上的高爐。 重力除塵器的除塵特點：可除去重力除塵器的除塵特點：可除去30m的大顆?；业拇箢w?；覊m，除塵效率可達到塵，除塵效率可達到8085，出口煤氣含塵量，出口煤氣含塵量210g/m3,作為高爐煤氣的粗除塵。作為高爐煤氣的粗除塵。除塵除塵原理：原理： 煤氣經(jīng)中心導入管后，氣流突然轉向，流煤氣經(jīng)中心導入管后，氣流突然轉向，流速突然降低，煤氣中的灰塵顆粒在慣性力和重速突然降低，煤氣中的灰塵顆粒在慣性力和重力作用下沉降到除

17、塵器底部。力作用下沉降到除塵器底部。 重力除塵器重力除塵器1煤氣下降管，煤氣下降管，2除塵器；除塵器；3清灰口；清灰口；4中心導入管；中心導入管；5塔前管塔前管 結構結構示意圖示意圖 2、洗滌塔、洗滌塔結構結構： 內設三層噴水管，每層都設有均布的內設三層噴水管，每層都設有均布的噴頭，最上層逆氣流方向噴水，噴水量占噴頭，最上層逆氣流方向噴水，噴水量占總水量的總水量的50，下面兩層則順氣流方向噴，下面兩層則順氣流方向噴水，噴水量各占水，噴水量各占25。1煤氣導入管；煤氣導入管；2洗滌塔外殼；洗滌塔外殼；3噴嘴；噴嘴；4煤氣導出管；煤氣導出管；5人孔；人孔；6給水管給水管工作原理：工作原理： 煤氣從

18、塔體下側進入，在向上運動的過煤氣從塔體下側進入，在向上運動的過程中，與霧化水相遇，灰塵被水滴浸潤凝結程中，與霧化水相遇，灰塵被水滴浸潤凝結成較大的顆粒沉降塔底，再經(jīng)水封排出，同成較大的顆粒沉降塔底，再經(jīng)水封排出，同時煤氣與水還進行熱交換，使煤氣溫度降至時煤氣與水還進行熱交換，使煤氣溫度降至40以下，半凈煤氣由塔頂排出以下，半凈煤氣由塔頂排出 。影響影響除塵效率的主要除塵效率的主要因素：因素：（1）水的消耗量；）水的消耗量；（2）水的霧化程度；）水的霧化程度；（3）煤氣流速。）煤氣流速。 3文式管文式管 工作原理：利用高爐爐頂煤氣所具有的一定壓力，工作原理：利用高爐爐頂煤氣所具有的一定壓力，通過

19、文式管喉口時形成高速氣流，水被高速煤氣通過文式管喉口時形成高速氣流，水被高速煤氣流霧化，使水和煤氣中的塵粒凝聚在一起，在擴流霧化，使水和煤氣中的塵粒凝聚在一起，在擴張段因高速氣流頓時減速，使塵粒在脫水器內與張段因高速氣流頓時減速，使塵粒在脫水器內與水分離沉降至集塵槽中。水分離沉降至集塵槽中。 按有無溢流水膜按有無溢流水膜 溢流文式管溢流文式管 （可調文式管）（可調文式管） 無溢流文式管無溢流文式管 按有無調節(jié)裝置按有無調節(jié)裝置 可可調文式管調文式管 定徑定徑文式管文式管 4電除塵器電除塵器 工作過程：粉塵被氣態(tài)的離子式電子加以電荷后，工作過程：粉塵被氣態(tài)的離子式電子加以電荷后，帶電的粉塵在電場的作用下使其移向集塵電極并帶電的粉塵在電場的作用下使其移向集塵電極并失去電荷，利用撞擊集塵電極用水沖刷集塵電極，失去電荷，利用撞擊集塵電極用水沖刷集塵電極，將粉塵收集