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高炉煤气清洗系统 一、高炉煤气的生成原理 二、高炉煤气基础知识 三、高炉煤气洗涤的工艺流程 四、高炉煤气清洗原理 一、高炉煤气的生成原理 高炉煤气是高炉在炼制生铁过程中所产生的一种副产品。炼铁用的主要原料是铁矿石或烧结矿，燃料为焦碳，溶剂为石灰石。它们按一定比例组成了炼铁炉料从炉顶加入炉内。在高炉的下部通过风口鼓入1000-1200 的热空气，鼓风中的氧气、水蒸汽与焦碳发生下列化学反应：C +O2 =CO22C +O2 =2COC +H2O =CO +H2CO2 +C =2CO鼓风中蒸汽量较少，故在生成气中，氢气含量较少。鼓风中的氮气不参加化学反应，仍以氮气状态混在生成气中，生成气与铁矿石中铁的氧化物起还原反应如下：Fe2O3+CO=2 Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3 FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O 随着氧化铁还原反应的进行，生成气中的一氧化碳及氢气逐渐减少，二氧化碳及水蒸汽逐渐 增加，到达炉顶的气体就是高炉煤气。高炉煤气的热值为3.20.4MJ/m3，代号BFG。二、高炉煤气基础知识 1、煤气的着火温度（燃点）着火温度表示可燃混合物系统化学反应可以自动加速而达到自燃着火的最低温度（也就是的燃点）。煤气着火必备的两个条件：其一是，要有足够的空气或氧气；其二是，要有明火或达到煤气燃点以上的高温。高炉煤气的燃点为700 2、煤气的爆炸极限与爆炸范围 煤气爆炸极限煤气爆炸极限：在一容器或管道中，当可燃气体与空气或氧气的混合比达到一定范围，并且遇到足够能量的火种或温度达到着火温度以上时，就会发生爆炸。此时，混合气体中所含燃气体积的最大混合比叫做爆炸上限爆炸上限，最小混合比叫做爆炸下限爆炸下限。煤气爆炸范围：就是空气与煤气混合或煤气与空气混合能够在具备明火（电火）或燃点以上温度时发生的爆炸，爆炸时煤气同混合气 体百分比，叫做爆炸范围。煤气爆炸范围是用试验或计算得出的。一般情况下：高炉煤气的爆炸范围 ：4070%煤气爆炸条件：空气中混入的煤气或煤气中混入的空气达到煤气爆炸范围；必须有明火（电火）或达到煤气燃点以上温度；以上两个条件必须同时具备，才能引起爆炸。3、高炉煤气的成分及特性 高炉煤气：无色、无味、有毒的可燃气体。密度是1.25kg/m3，与空气的密度 （1.293kg/m3）相近。易燃、易爆，着火点为700，与空气混合的爆炸极限为40-70%，低发热值为3.20.4MJ/m3，理论燃烧温度为1500左右。高炉煤气的化学成分 成分 H2 N2 CO2 CO CH4 体积含量%1-10 45-65 10-25 20-30 0.50 4、煤气中毒后的症状 正确地判断煤气中毒者的中毒程度，是及时采取准确的急救措施，展开急救的先决条件。一般将煤气中毒者按程度分为四种：轻微中毒症状（CO接触反应）：一般有头痛、眩晕、耳鸣、恶心、呕吐、情绪烦躁等症状。较重中毒症状：一般有两腿不听使唤，意志障碍或丧失，口吐白沫，大、小便失禁等。严重中毒症状：一般有昏迷不醒，意志完全丧失，呼吸微弱或停止，脉搏停止等症状，中毒者处于假死状态中。中毒死亡：一般有以下症状，心脏外观检查已停止跳动，呼吸停止；肌肉由松弛变僵硬；瞳孔扩散，遇强光不收缩，黑暗中不扩大，对光无反应；用线缠住手指不变色，不浮肿，切开指肚不出血；背部出现淡紫色尸斑。无尸斑出现，不应视为真亡，不能停止抢救。5、空气中CO含量及准许工作时间（每次作业间隔不少于2小时）CO含量mg/m3 CO含量ppm 连续工作时间 30 24 国家卫生标准，可长时间工作 50 39.99 1小时 100 79.99 30分钟 200 159.99 1520分钟 高炉煤气清洗系统炉顶压力0.2-0.25MPa10-15Kp重要三、煤气洗涤的工艺流程 荒高炉煤气 重力除尘器比肖夫洗涤塔旋风脱水器旁通阀组消音器填料脱水器管网 四、高炉煤气清洗原理 经过重力除尘后，仅有细小的粉尘颗粒仍在煤气中，现在需要用来自浊环的水使煤气中夹杂的细小颗粒分离。喷雾水嘴喷出的水来清洗高炉煤气，上端水嘴的压力为0.4MPa，向下逐渐升高，其中煤气洗涤塔分为上、下两段，共计13个喷雾水嘴，由这13个水嘴对煤气进行清洗。固体细小颗粒在这部分中被水从高架水槽带走。高炉煤气进入环缝，其中下段的三个水嘴是用来精洗的，此时的水在清洗后是比较干净的。洗涤塔本体中重要的设备 1、水嘴 2、环缝 其中，环缝最为重要，我们的设备是来自德国PW公司的，三个环缝是完全相同的。环缝的组成：（1）液压缸 （2）支柱杆 （3）内锥 （4）外锥 环缝的作用 环缝主要是调节高炉炉顶压力的，通过液压缸的上下的移动推动圆锥上下运动，从而达到控制煤气的流量。当TRT未投运时，环缝起主要调节作用，旁通阀组辅助调节。当TRT投运时，环缝基本不动，靠静叶调整顶压。洗涤塔本体外的设备 旋风脱水器 它的用途就是用来给高炉煤气进行脱水的。煤气垂直冲到导流板，导流板有一定的角度，从而脱水并将煤气送走，而脱出的水从管道送出至水泵房。旁通阀组 旁通阀组分为3个分支，一个DN1200；两个DN800。中间DN1200的是电动的，另外两个为液动的，都可以实施在线监控，直接与计算机相连接，在线调节。旁通阀组的作用 该设备同TRT共同使用，通过调节阀门的开度进行憋压，在点动盘车，使TRT转机。其顺序先关中间的电动阀门，另两个根据当时的设备条件来决定开关顺序。消音器 作用：降低噪音，内部设置一些隔音板。填料脱水器 填料脱水器是洗涤设备的最后一到工序，内部设置填料环，填料有网状的盖板压住。作用 填料脱水器也是用来脱去煤气中的水分，煤气通过填料环时，水分会挂在填料上，从而达到脱水的目的。整个工艺中，设置了7个水罐，其作用是用来封住煤气和排水的。液压站 就是一套液压设备，由油箱、油泵、电磁阀、蓄能器、普通阀门、过滤器、油水冷却器、循环油泵、管路等等一些设备组成。液压站的作用 给环缝提供动力源的，环缝的上下运动的动力来源就是液压站。如果在某一时刻出现动力不足时，动力源由蓄能器补充，蓄能器可以做流量补偿和压力补偿，蓄能器为皮囊式蓄能器。液压站工作原理：电机带动油泵转动，其转速为1480r/min，一部分到蓄能器，一部分到液压缸，达到对环缝的调节，其中液压缸的上下运动由电磁阀的得电与失电来决定。最后液压油回到油箱中。在油箱底部有一管路是接循环油泵上的，利用该油泵对油箱中的油进行循环。当油温高时，油通过冷却器进行降温；当油温低时，油则不通过冷却器，正常是油温在30左右。最后油通过冷却器回到油箱。液压站易出现的问题：油的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”主要是法兰连接处，螺栓连接处，胶管的接头。油箱的液位也要注意。水泵房 水泵是整个洗涤设备中的重要设备，环缝精洗后的水通过管道进入水泵房DN400的入水口。水泵通过电机带动，转速为1490r/min 扬程可达76.5米。精洗后的水通过水泵经DN350的管路，其中在出口有弹性座封闸阀和逆止阀，作用是防止倒流，水泵把水打到上5个水嘴。水泵房的主要点检部位：1、水泵的声音、振动、温度 2、轴承的声音、振动、温度 并注意水温、水压；定期的给轴承加干油，保证轴承的正常工作。水泵房的一些故障 1、泵流量不稳定或无流量 （1）旋转方向错误 措施：改变旋转方向 （2）泵不能吸水或进口管，存在气蚀 措施：重新罐泵与进口管 （3）进口管或轴封有空气泄漏 措施：检查进口管，重新调整轴封 （4）进口管，进口阀或叶轮堵塞 措施：检查进口管与泵的阻塞 （5）管路流动阻力高于泵产生的扬程 措施：检查阻力降低损失 （6）液位太低 措施：检查所需的进口液位 泵轴很快磨损 （1）泵与电机没有同轴 措施：重新找正，确保没有力作用 到泵上，如有必要换轴 （2）弯轴或偏心轴 措施：重新装配泵，校直或换轴 （3）泵内部旋转体或泵零部件咬死 措施：重新装泵检查间隙 （4）叶轮损坏或不平衡 措施：泵重新装配和换叶轮 （5）不正确或过分润滑 措施：检查泵正确润滑 （6）安装问题/轴承不清洁 措施：换轴承，检查润滑剂的质量与数量 谢谢!