2022年煤气系统概述及相关工艺基础知识 .pdf

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1、读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第二章燃气系统概述及相关工艺基础知识目录：1、第一节吉林钢铁生产规模简介2、第二节燃气系统概述3、第三节燃气系统工艺流程4、第四节基础知识精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第一节：吉林钢铁生产规模简介吉林钢铁建有JN60复热式焦炉两座，年产焦炭 120 万吨； 360m2带式烧结机一台，年产烧结矿380 万吨；1800m3高炉两座， 年产铁水量300 万吨；120 吨顶底复吹转炉两座（最大出钢量150 吨/ 炉） ，LF 钢包精炼炉2 座、

2、RH真空精炼装置1 套、一机双流板坯连铸机2台（年产连铸坯300 万吨 / 年） ；常规式加热炉3 座、1450mm 七机架热连轧机组一套，年产带钢 300 万吨。回转窑一座，日产石灰800 吨；套筒窑两座，日产石灰1000 吨。 10m2竖炉两座，年产球团矿110 万吨。第二节：燃气系统概述吉林钢铁燃气系统可分为高炉煤气系统、焦炉煤气系统、转炉煤气系统，同时又派生出混合煤气系统、精制煤气系统。高炉煤气为高炉冶炼过程中的副产品，经过除尘净化后主要供给热风炉、焦炉、130吨锅炉、竖炉、 回转窑、套筒窑及混合煤气用户使用，建有15 万 m3煤气柜一座与高炉煤气管网并列运行，起到储存、稳压、调峰的作

3、用，并建有两座过剩高炉煤气燃烧放散塔，用于保证管网安全运行。焦炉煤气为焦炉炼焦过程中的副产品，经过化产净化处理后送到煤气主管网，其中焦炉、管式炉用自产低压焦炉煤气，建有5 万 m3焦炉煤气煤气柜一座与低压焦炉煤气管网并列运行，起到储存、稳压、调峰的作用，并建有一座过剩焦炉煤气燃烧放散塔，用于保证管网安全运行。其中低压焦炉煤气一部分去混合煤气系统，一部分去精制煤气系统做原料气，另一部分经焦炉煤气加压机加压后供给130 吨锅炉、炼钢三包烘烤、 回转窑、烧结、铸铁机、解冻库、高炉炉前、热风炉等用户使用。转炉煤气为炼钢过程中的副产品，转炉煤气除尘后经一次风机送出，一次除尘风机后设置了微氧和CO成分在线

4、连续自动分析并和三通阀、水封逆止阀连锁，实现煤气回收与放散的自动切换：当满足回收条件时，三通阀动作切换至回收状态，送至煤气柜贮存; 当不满足回收条件时， 三通阀切换至放散状态，转炉煤气经60m高的放散烟囱排出。转炉煤气柜内的煤气经电除尘器进行二次除尘，之后经转炉煤气加压机加压后送给套筒窑、热风炉、130 吨锅炉、炼钢三包烘烤等用户使用。混合煤气系统为高炉煤气与焦炉煤气经混合配比使其达到混合煤气用户要求的热值，混合后热值在1800100kcal/Nm3 。 经混合煤气加压机加压后供给1450 热轧加热炉、 烧结、解冻库等用户使用。精制煤气为焦炉煤气经过净化装置，将焦炉煤气中的H2S 、焦油、萘、

5、氨等杂质进行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思精度处理后供给炼钢连铸切割及轧钢检修等。煤气系统的主要设备设施包括：煤气管网、高、焦稀油密封煤气柜、转炉皮帘式密封煤气柜， 高、焦煤气放散塔、 煤气鼓风机、 煤气压缩机、 电除尘器、 TRT高炉余压透平机组、大型阀门及附属设施等。下面对以上煤气系统所属设备设施原理及作用进行简介一、煤气管网：主要起到输送煤气的作用，下面就煤气管网的附属设施简述如下1、煤气管网的附属设施：1.1 支架，可分为固定支架、单片支架等，主要起到支撑管道及附属

6、设备的作用。1.2 排水器：排水器即为连续排除管道的冷凝水和杂质的装置，一般煤气管网每隔200米左右安装一个排水器，煤气管道低点及爬坡处应安装排水器。能源处的煤气排水器大部分为过压保护的多功能排水器。1.3 吹扫放散管：在各切断设备前面，管道末端或高点应设置吹扫放散管，用于泄压及在煤气系统置换时的排气装置。1.4 补偿器：煤气管道上的补偿器是补偿因温度变化，管道本身发生的线性伸缩。煤气管道上使用的补偿器，一般有波型、鼓型、填料型和方型四种。1.5 人孔：煤气管道上安装有人孔，主要安装在煤气切断设备旁，用于接氮气置换、通风置换及管道进人检查、清污等。1.6 阀门：阀门是煤气管道的切断装置，有蝶阀

7、、闸阀、盲板阀、插板阀等。蝶阀、闸阀等不能可靠切断煤气，煤气管道上的可靠切断装置为盲板阀，蝶阀加水封等。1.7 仪表：煤气管线上设有温度表、压力表、及流量计，监视系统的运行情况，保证系统的安全运行。二、煤气柜：1、煤气柜的作用：钢铁企业设置煤气柜，可回收企业内部因生产不均衡性所造成的瞬时煤气过剩量， 也可以解决各煤气用户用量的频繁、短时的波动， 保证了整个煤气管网系统的安全。由于建立了煤气柜，能充分利用企业内部的副产煤气，减少外购燃料，降低生产成本，煤气柜起到储存、调峰、稳压、安全等作用。1.1 高、焦稀油密封煤气柜稀油密封煤气柜工作原理: 稀油密封干式煤气柜是正多边形结构, 它是由底板、 立

8、柱、 侧板、柜顶和回廊组成外壳。柜内是可以上下活动的空间钢结构活塞。煤气由气柜底部进入,贮存在底板、活塞和侧板围成的空间内。通过在活塞上加配重的方法, 使气柜贮存煤气压力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思达到规定要求。 活塞油槽内装有密封油，靠密封油的高度将柜内煤气封住，当进气管压力高于柜内压力时 , 煤气就进入气柜, 推动活塞上升。 当管网压力降低时，活塞开始下降， 煤气柜内煤气向外释放保证管网压力稳定。1.1.1高、焦稀油密封煤气柜的主要组成1.1.1.1气柜本体：立柱、侧

9、板、底板、柜顶、换气装置、外部走廊及走梯、活塞、活塞支架、紧急放散管。1.1.1.2密封油系统：（1）活塞油沟、静置油箱、边部滑板、角部滑板、压紧弹簧、金属支撑件、主帆布、分割帆布、堰部帆布。（2）底部油沟（含热水伴热管）（3）油站： 油流入室、 油水分离室、 水室、 油室、 浮子室、 泵、上升油管、 上部油箱 （含预备油箱）。1.1.1.3附属设备（ 1）内容量指示计（绳式、超声波式）现场柜容计（ 2）照明灯，航空障碍灯，避雷针等。（ 3）测氧仪，温度压力检测变送仪表，CO检测检测报警仪。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共

10、 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思高、焦煤气柜密封装置如上图1.2 高炉煤气柜（ B/H）参数：容积： 15 万 m型式：稀油密封正二十四边形贮存介质： BFG底部油沟油位：120 士 60mm 贮存压力： 8KPa活塞油沟油位：860 士 100mm 吞吐量：最大 130000 m/h ，活塞升降速度：0.5-1.0m/min 活塞倾斜度：晴天106mm ，阴天 53mm 最大直径 ( 外接圆 ) ：53629mm ，底面积： 2233 m最小直径 ( 内切圆 ) ：53170mm ，死空间： 2350 m精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -

11、- - - - -第 5 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思侧板高： 82965mm，全高 91006mm 活塞最大行程：73858mm ，侧板边长： 7000mm ，高度 810mm 活塞导辊： 48 个，活塞水平防回转装置：2个活塞密封压紧形式：弹簧式，供油装置：4 座 (8台泵 ) 外部电梯及内部吊笼：各1 套手动救助装置：1 套1.3 焦炉煤气柜（ C/H）参数：容积： 5 万 m 型式：稀油密封多边形贮存介质： COG 底部油沟油位：120 士 60mm 贮存压力 : 6KPa 活塞油沟油位：630 士 100mm 吞吐量 : 最大 60KM /h ，活塞升降速度

12、：0.5-1.0m/min 气柜边数 : 正 20 边形，活塞倾斜度：晴天74，阴天 37 最大直径 ( 外接圆 ) : 37715mm ，最小直径 ( 内切圆 ) : 37256mm 侧板高 : 53051mm ，底面积： 1099 m全高 : 61092mm，死空间： 1170 m活塞最大行程45500mm 边长 : 5900mm 活塞导辊 : 40个活塞水平防回转装置:2 个活塞密封压紧形式: 弹簧式供油装置 :3 座 (6 台泵 ) 外部电梯及内部吊笼: 各 1 套手动救助装置 : 1套1.2 威金斯柜（转炉煤气柜）威金斯柜是皮帘式煤气柜，主要由底板、侧板、顶板、活塞、套筒式护栏及保持

13、密封作用的特制密封帘和简单的平衡装置等组成。1.2.1转炉煤气柜参数公称容积 : 8万 m3 ，贮存煤气压力: 第一段 2.5KPa，第二段3.0KPa。贮存煤气温度 : 72；活塞升降速度 :1-3m/min 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思活塞倾斜测定:15mm ，活塞间隙测定: 145mm 侧板段数 : 26 ；侧板全高 : 39.07m ；气柜全高 : 50 m 直径 : 58 m ；活塞最大行程 : 31.554 m 1.2.2 LDG/H的主要设备构成1.2.2.

14、1气柜本体：立柱、侧板、点检人孔、底板、柜顶人孔、屋顶、柜顶换气装置、活塞及活塞挡板、活塞人孔、T型挡板，自动调平装置。1.2.2.2密封装置：采用橡胶完全干式密封结构，橡胶薄膜厚3mm ，橡胶内夹有两层帆布以增加强度。与空气接触的一面用氯丁橡胶，具有耐候性、耐日照、耐风吹，不易老化；与煤气接触的一面采用晴基丁二烯橡胶，具有耐油性。密封圈分内圈和外圈两个。1.2.2.3附属设备：（1）煤气自动放散管：顶部排放阀门，放散管根部切断阀，地面手动卷扬机（用于打开顶部排放阀）（2）外圈楼梯（3）柜底冷凝水排水器（4）内容量指示计（绳式、超声波式）现场柜容计（5）照明灯，航空障碍灯，避雷针等。（6）测氧

15、仪，温度压力检测变送仪表，CO检测检测报警仪。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思转炉煤气柜活塞结构图三、煤气放散塔： 煤气放散塔即为煤气过剩期间用于平衡过剩煤气量，保证系统安全的装置。吉林钢铁建有两座高炉煤气放散塔、一座焦炉煤气放散塔。高炉煤气放散塔：高80 米，管径DN1200 ，单塔设计放散能力13 万 m3/h，并安装放散点火装置， 有三个长明灯及一个环形伴烧器，由 PLC控制，可实现自动和手动放散，并设有氮气灭火设施。焦炉煤气放散塔：高80 米，管径DN800 ，设计放

16、散能力4 万 m3/h。并安装放散点火装置，有两个长明灯，由PLC控制，可实现自动和手动放散，并设有氮气灭火设施。四、离心式煤气加压机：工作原理：煤气从鼓风机入口进入，在电机的带动下，风机叶轮做高速旋转，将煤气甩到外沿， 在经出口的扩压器，使煤气流速降低，速度能转化成压力能，出口压力增加达到用户所需压力，供用户使用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思煤气储配站加压机性能见下表名称型号电机功率电压等级升压能力送气能力焦炉煤气加压机D500-11 200KW 380V 12KPa

17、500m3/min 转炉煤气加压机D700-11 315KW 10KV 12KPa 700m3/min 混合煤气加压机D800-11 500KW 10KV 18KPa 800m3/min 精制煤气加压机4L-20/9 132KW 380V 0.9MPa 20m3/min 五、精制煤气压缩机炼钢连铸板坯切割及轧钢精整检修用精制焦炉煤气，需要对焦炉煤气进行净化处理和提高压力。为了满足上述要求，建设了一套处理能力1200m3/h 的焦炉煤气净化装置及活塞式两级压缩机。 压缩机型号 :4L-20/9 。 为 L 型， 压缩气量为20m3/min， 出口额定压力0.9MPa。煤气从一级汽缸进入，经压缩后

18、进入中间冷却器，从中间冷却器出来进入气液分离器将气体冷却时产生的冷凝水排掉，从气液分离器出来进入缓冲罐，经过缓冲之后进入压缩机二级缸进行再次压缩， 从二级缸出来进入后冷却器进行冷却，之后进入减压阀组将压力减至0.6MPa，送给炼钢。六、电除尘器我单位建有两台电除尘器，其作用是将从炼钢回收的转炉煤气进行二次除尘，炼钢出口的含尘量小于150mg/Nm3 ，经过电除尘器进行除尘后，转炉煤气中的含尘量降到10mg/Nm3以下。电除尘器的型号为SDB28.5-17 ，处理能力为45000m3/h。1、电除尘器的构成：进口喇叭、放电极部分、集尘极部分、壳体、出口喇叭、灰斗、台架、走梯平台、喷洗管路系统、充

19、氮排气系统、泄爆门、高压控制柜、高压隔离开关、低压控制柜、绝缘子室、管状加热元件等。2、工作原理：进入电除尘器的气体，在强电场的作用下，产生电晕放电， 将气体电离， 使粉尘荷电，带负电的灰尘在电场力的作用下向阳极板移动，并附着在阳极板上，在电除尘器的顶部及气流分布板处都有水嘴， 进行连续雾状的喷洒， 使挂在阳极板上的灰尘收集在电除尘器的底部，并从底部的N型排水器将污水排出。从而使气体得到净化。七、 TRT余压透平机组：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思TRT为高炉煤气余压透平发

20、电装置。是利用高炉煤气的压力能和热能，通过透平膨胀机做功，驱动发电机发电，实现压力和温度动能电能的能量转换，回收能量的装置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思第三节燃气系统工艺流程一、高炉煤气系统1、高炉煤气系统工艺流程高炉煤气是高炉炼铁的副产品，主要是在高炉冶炼过程中，由于焦炭中的碳在炉缸内燃烧，而且是一层炽热的厚焦炭，开始由空气过剩而逐渐变成空气不足的燃烧，产生了大量的 CO和少量的H2即高炉煤气的有用成分。单位产量16001800Nm3/tFe。高炉煤气经上升管下降管进

21、入重力除尘器，经过重力除尘器后， 除掉煤气中7585% 的灰尘，半净煤气经布袋除尘器除尘后，含尘量10mg/m3 净煤气经减压阀组进入高炉煤气总管网。高炉投产初期或休风后复风及正常生产时温度100、 260煤气通过放散塔放散继续生产，煤气不再经布袋除尘器进入管网。合格的净煤气正常情况通过DN1800管道，经 TRT入口蝶阀、插板阀、快速切断阀进入高炉炉顶余压透平膨胀机，将压力能、热能转换成电能，高炉煤气上升管下降管重力除尘器半净煤气管道布袋除尘器净煤气管道减压阀组密封插板阀减压阀组煤气三管放散TRT入口蝶阀入 口 插 板快速切断阀热风炉130 吨锅炉炉喷淋降温装置高炉煤气总管网透平膨胀机出口插

22、板出口蝶阀高炉煤气柜焦化放散塔大混合系统小混合系统竖炉回转窑套筒窑精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思煤气经 TRT出口 DN2400插板阀、蝶阀进入DN3620高炉煤气总官网。高炉煤气经DN2820管网送往 1#、2#高炉热风炉、煤粉使用。经DN1800管网送往1#、2#焦炉使用。经DN1020管网送往球团竖炉使用。经 DN630管网送往套筒窑使用，经 DN426管道送往回转窑使用。高炉煤气经 DN1620管网送往混合煤气系统及高炉煤气柜。过剩的高炉煤气经2 根 DN1220

23、燃烧放散塔进行放散保证高炉煤气系统的安全运行。2、高炉煤气成分及特性2.1 高炉煤气成分主要成份： CO 2130% 、H224% 、CO2812% 、N25357% 等。性质：无色、无味、易燃、易爆、毒性大。重度：比空气重，约为1.33Kg/Nm3 ( 空气重度约为1.293Kg/Nm3 ) 爆炸极限： 35% 72% 着火温度： 550650 热值（低热值） ：3050 3510KJ/Nm3（730-840kcal/Nm3 ）20XX年 1 6 月份高炉煤气成分及热值（平均值）煤气成分： CO %21.5-23.4 、CO2 % 17.7-19.0、N2% 55.1-56.9 O2 % 0

24、.68-0.83 、H2% 1.5-3.1 煤气热值： 2954-3276 kj/Nm3 （ 707-784kcal/Nm3 ）2.2 高炉煤气特性高炉煤气是无色、无味有剧毒的可燃性气体，它具有易燃烧、易爆炸、易中毒的三大特性，它含有可燃性气体主要是CO及少量 H2。当高炉煤气在密闭的容器内或一定空间内与空气混合成一定比例，达到爆炸极限的混合气体遇到明火或高温就会发生爆炸。高炉煤气着火温度:550-650 爆炸极限 : 35%-72% 3、高炉煤气管网高炉煤气系统的管道长度大约3200 延长米，管道最大直径是DN3620mm， （ TRT总出口）最小直径是DN426mm。 （回转窑） 还包括；

25、DN3020mm、（主管网） DN2820mm、（热风炉） DN1820mm、（焦炉） DN1620mm、 （煤气柜、混合站）DN1020mm、 （竖炉） DN630mm 管道。（套筒窑）4、高炉煤气用户、用量及设备; 4.1 焦炉：焦化厂焦炉是年产焦炭120 万吨 2 60 孔 JN60 型焦炉，焦炉通过燃烧室使用热值 4180kJ/m3 混合煤气进行燃烧加热，煤气用量大约使用混合煤气焦炉4000m3/h 左右， 高炉煤气大约50000m3/h 左右。也可以单独使用高炉煤气或焦炉煤气，单独使用高炉煤气大约用量 70000m3/h 左右，单独使用焦炉煤气大约用量13000m3/h 左右。燃烧室

26、位于炭化室两侧，煤气与空气混合燃烧，产生的热量供炭化室加热炼焦煤。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.2 高炉热风炉：高炉热风炉是卡鲁鑫顶燃式改进型，高度42320mm 、直径10000mmm ，燃烧加热时间为100 分钟，送风时间45 分钟 ，送风温度1200左右。高炉煤气在混合点与焦炉煤气、转炉煤气混合后经预热送入热风炉上部燃烧。（焦炉煤气暂时没用）休风期间热风炉界面中下部温度能够在750以上即可。4.3 喷煤烟气炉：喷煤烟气炉主要是将热风炉产生的废气进行加热，及利用本

27、身燃烧产生的废气将煤粉干燥，符合磨煤机接受来煤的条件。炼铁厂建有两台喷煤烟气炉，以烧高炉煤气为主，焦炉煤气进行稳燃，根据高炉喷煤量决定其用量，目前我厂两台烟气炉高炉煤气小时平均用量在6000m3/h 左右。4.4130t/h锅炉： 130t/h锅炉通过燃烧高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气对锅炉进行加热产生蒸汽， 蒸汽通过汽轮机带动鼓风机给高炉送风，这部分煤气在生产过程中必须保证使用。过剩煤气产生的蒸汽带动发电机发电，在煤气紧张时，可以对发电用煤气进行制限。4.5 竖炉：铁精粉与皂土配料后经烘干机烘干送往竖炉，烘干机的烘干炉使用高炉煤气，用量在 4000m3/h。烘干后的物料送入造球室进行造球，合格

28、的生球送入10m2竖炉进行烧制，所使用的高炉煤气经加压机加压后送到竖炉烧嘴，每座竖炉共有4 个烧嘴，每个烧嘴用量2500m3/h 左右。4.6套筒窑：套筒窑是通过转炉煤气与高炉煤气进行配比达到热值大于5852kj/Nm3（1400kcal/Nm3 ）的混合煤气，经加压后的压力达到151kPa 送到炉上燃烧加热。炉上共有2 层烧嘴，每层6 个。用量0-6000m3/h 波动，原因是随转炉煤气发热值的变化减少或增加高炉煤气用量。4.7 回转窑 ; 回转窑设计使用高焦混合煤气，送到回转窑加压机站的高炉煤气通过加压机加压后与加压后的焦炉煤气进行混合配比，达到15000kj/Nm3(3600kcal/N

29、m3)热值的混合煤气送到炉上燃烧加热。但现在不具备使用混合煤气的条件（加压机），一直在使用焦炉煤气，用量在 6000m3/h 左右。5、高炉煤气系统除尘、调压设备5.1 重力除尘器： 煤气是经重力除尘器后除去7585% 粗尘粒， 重力除尘器是煤气经上往下流速降低，实现在转180 度后向上流动，在惯性作用下实现尘气分离，灰尘沉积在底部，定时排除灰尘。5.2 放散系统：煤气经重力除尘器进入半净煤气管道，经蝶阀、密封插板阀、减压阀组（3*700 调节阀、 1*400 调节阀、 1*200 直通阀）后进入三管放散塔，放散塔最大放散能力能放掉单高炉煤气发生量，煤气通过减压阀组调节炉顶压力。精选学习资料

30、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5.3 布袋除尘器：布袋除尘系统共有10 个箱体，除尘箱体高20000mm, 直径 5200mm ，箱体内共有除尘布袋396 个，布袋高度7000mm ，布袋口径 130mm 。半净煤气经DN2400mm 内有喷涂的管道，从箱体下部进入布袋除尘箱体，经布袋除尘后从箱体上部进入净煤气DN2400mm 管道，经变径DN3000mm 管道通过减压阀组（3*800、1*500）经 DN3000插板阀，交接点 DN3000蝶阀进入煤气总管网。高炉通过减压阀组调整煤气

31、流通量调整炉顶压力。5.4TRT 余压透平发电机组：高炉净煤气在减压阀组前，通过 DN1820mm 管道经入口蝶阀、插板阀、快速切断阀进入余压透平膨胀机，带动透平膨胀机叶轮旋转做功，将压力能、 热能转化动能，带动发电机发电，通过静叶开度调整保持高炉顶压稳定。煤气经DN2400mm 出口管道、插板阀、蝶阀进入TRT出口 DN3620mm 总管道。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思二、转炉煤气工艺流程1、转炉煤气系统工艺流程转炉烟气采用全湿未燃法净化及回收，系统又称“OG ”法。

32、转炉在吹炼时产生的炉气与活动烟罩口处少量空气混合燃烧后进入净化及回收系统( 空气燃烧系数 10%), 含有大量烟尘的高温烟气通过汽化烟道冷却后温度降低至900，再经两个阶段净化，第一阶段：在溢流文式管中，通过喷水，烟气被冷却到饱和温度，经重力脱水器将粗的烟尘颗粒分离出来，第二阶段再经RD矩形文式管，含尘气体高速通过喉口时，喷嘴高速喷出的水幕与气体中尘粒进行撞击凝聚，成为尘水混合物，然后经弯头脱水器、湿旋脱水器使气水分离，净化后的烟气，经烟气管道一次除尘风机送出。一次除尘风机后设置了微氧和CO成分在线连续自动分析并和三通阀、水封逆止阀连锁，实现煤气回收与放散的自动切换：当满足回收条件时，水封逆止

33、阀先动作打开，然后三通阀动作切换至回收状态，这时转炉煤气经过水封逆止阀、U 型水封、盲板阀、柜前U 型水封、气柜入口蝶阀输送至煤气柜贮存; 当不满足回收条件时，首先三通阀切换至放散状态，转炉一次烟气汽化烟道（活动烟罩、固定烟罩、主烟道I 、主烟道II 、尾部烟道溢流文氏管（一文）重力脱水器矩形文氏管 （二文）弯头脱水器湿旋脱水器烟气烟道一次风机三通阀放散管水封逆止阀U 型水封盲板阀柜前总管道柜入口 U 型水封转、混联络管转炉煤气柜组合阀电除尘器加压机130 吨锅炉热 风 炉套 筒 窑炼钢蝶阀精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，

34、共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思煤气经 60m高的放散烟囱排出，同时供点火的焦炉煤气电磁阀打开，点火装置自动点燃焦炉煤气烧嘴， 将从烟囱排出的煤气燃烧放散，（现在实际没有点火放散）此时水封逆止阀关闭。净化后的烟气含尘浓度小于150mg/m3(标况 ) 。2、转炉煤气储存及输送工艺流程转炉煤气柜（80000m3 ）出口组合阀出口管道电除尘器机前总管加压机机后总管用户合格的转炉煤气经DN2820mm 管道进入转炉煤气柜进行储存，经出口 DN1400组合阀及出口 DN1420mm 管道进入电除尘器，煤气经电除尘器除掉煤气中90% 以上的灰尘进入煤气加压机机前 DN1420mm 总管

35、道，经转炉煤气加压机加压后通过机后总管送到转炉煤气用户使用。3、转炉煤气成分及特性3.1 转炉煤气成分（LDG ）主要成份： CO 4575% 、微量 H2 1.31.6% 、CO21427% 、N21627% 等。性质：无色、无味、易燃、易爆、剧毒。重度：比空气重，约为1.396Kg/Nm3 ( 空气重度约为1.293Kg/Nm3 ) 爆炸极限： 12.5 74% 着火温度： 550 630 热值（低热值） ：62708780KJ/Nm3（1500-2100kcal/Nm3 ）20XX年 1 6 月份高炉煤气成分及热值（平均值）煤气成分： CO 45.28-54.63% 、CO2 14.68

36、-16.74% 、N2 26.86-35.90% O2 0.59-0.72% H2 1.16-2.42% 热值： 5852.4-7128.6kj/Nm3(1400-1705kcal/Nm3) 3.2 转炉煤气特性转炉煤气是无色、无味有剧毒的可燃性气体，它具有易燃烧、易爆炸、易中毒的三大特性，它含有可燃性气体主要是CO及少量 H2 。4、转炉煤气柜及管网4.1 转炉煤气管网总长2000 延长米，最大直径是DN2820mm,( 煤气柜入口管道)DN1420mm 管道， （加压机机前后总管、130t/h锅炉）DN1220mm 管道（热风炉、 套筒窑）最小直径是DN920mm管道。 （套筒窑）4.2

37、转炉煤气柜转炉煤气柜是卷帘式煤气柜，由 2 级橡胶皮帘密封， 储气量 80000m3， 储气压力 2.5-3.0KPa,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思正常生产运行时储气量不大于70000m3 ，超过 70000m3时自动停止回收。现回收条件是；CO30% ，含氧量 1.5%，煤气柜不在高柜位，任何一个条件不能满足都不能回收。5、转炉煤气用户、用量及设备5.1 套筒窑套筒窑使用转炉煤气与高炉煤气混合后热值达到5852kj/Nm3(1400kcal/Nm3)的混合煤气，经型号

38、加压机加压，压力达到15 1KPa送到窑上，窑上共有2 层烧嘴，每层6个烧嘴共12 个烧嘴，每座套筒窑用量在10000m3/h 左右。共有2 座套筒窑， 3 台加压机，一个混合系统。5.2 热风炉高炉热风炉是将转炉煤气在高炉煤气管道内与高炉煤气进行混合，混合后的煤气送到热风炉上燃烧加热供热风炉使用，平时以高炉煤气为主，需要提高风温时掺烧转炉煤气，用量在4000m3/h 左右。5.3 130t/h锅炉130t/h锅炉使用的转炉煤气，是通过转炉煤气管道插入高炉煤气管道，控制调节阀调节与高炉煤气混合后，送入锅炉使用，可根据转炉煤气情况对锅炉进行调控使用。5.4 炼钢三包烘烤炼钢三包烘烤为后开发用户，

39、从 130 吨锅炉转炉煤气调节阀前接出一根联络管，经原来去炼钢的焦炉煤气D630 管道供三包烘烤使用。炼钢改成转炉煤气后，煤气用量在2000-10000m3/h 之间。炼钢目前共有19 个烘烤位，铁水包4 个，钢水包10 个，中间包5个。6、转炉烟气全湿未燃法（OG 法）净化及回收6.1 转炉余热锅炉（汽化冷却烟道）；转炉余热锅炉本体由5 部分组成即： 活动烟罩、固定烟罩、主烟道、主烟道和尾部烟道， 采用全汽化冷却系统。在转炉吹炼过程中，由于剧烈的氧化反应，会有大量的高温炉气从炉口逸出，炉气中含有86左右的CO和少量的CO2 。温度高达1500以上。炉气出炉口后，与少量空气发生燃烧，烟气的理论

40、燃烧温度可达2000左右。燃烧后的烟气中仍含有 6070% 的 CO, 为了回收这种转炉煤气，每座转炉设置余热锅炉及辅助设施1 套。将高温烟气冷却至900左右，便于转炉煤气除尘及回收，并回收烟气热量, 产生蒸汽，降低炼钢的生产成本。6.2 溢流文氏管（一文）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思转炉煤气经汽化冷却烟道后，进入溢流文氏管进行冷却除尘。溢流文氏管内喷嘴采用螺纹型喷雾喷嘴， 这种喷嘴具有雾化性能好、喷洒直径大、不易堵塞等特点，有利于降低一文出口温度，提高初除尘效率。溢流

41、文氏管溢流面采取特殊处理，能够保证溢流水均匀分布，不出现断流现象。在溢流文式管中，通过喷水，烟气被冷却到饱和温度，同时将粗的烟尘颗粒分离出来。6.3 重力脱水器：转炉煤气进入溢流文氏管后，在溢流文氏管内煤气由向下流动突然转变向上流动，煤气所含的水和灰尘在自身重力的作用下，脱离煤气流由脱水器底部排出。6.4 矩形文氏管（二文） ：转炉煤气经溢流文氏管后，煤气温度已经降到90左右。进入矩形文氏管继续除尘降温。含尘气体高速通过喉口时，喷嘴高速喷出的水幕与气体中尘粒进行撞击凝聚，成为尘水混合物，然后经脱水器使气水分离。二文为矩形可调喉口（RD ）文氏管，喉口断面的大小由一个液压执行机构操作，并与炉前烟

42、罩的压力控制回路相连，根据烟罩内测定的压力值和压力设定值的比较来调节二文喉口的大小，从而调节气体的流量。 这种形式的喉口调节性能好，反应灵敏，不易堵塞喉口，运行可靠，维修清洗方便。在喷嘴处设立了氮气捅针，以免堵塞喷嘴。6.5 弯头脱水器、湿旋脱水器经过矩形文氏管的转炉煤气进入弯头脱水器、湿旋脱水器，煤气在经过弯头脱水器时，遇到弯头脱水器内带有弯度挡板阻挡，部分灰尘及水沉积排除。煤气进入湿旋脱水器，湿旋脱水器内设有折流板，使煤气在湿旋脱水器内高速旋转，产生离心力脱出水分及灰尘。7、煤气鼓风机（两用一备）风机调速由液力偶合器实现，液力偶合器与转炉倾动装置机构连锁。当转炉冶炼氧枪降下吹氧时 ,液力偶

43、合器调速， 风机从低速运转转向高速运转；吹氧完毕氧枪升起至一定位置，风机从高速运转转向低速运行。鼓风机的最高转速为1450r/min ，最低转速为600r/min 。鼓风机型号：D3500-13T 风量： 3500m3/min 风机前负压：约21000Pa 风机出口正压：约6500Pa 转速：最高： 1450r/min 最低： 600r/min 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思配用电机功率：2500kW 电压：10kV 8、三通阀：在系统中设置了微氧和CO成分连续自动分析并

44、和三通阀连锁，实现煤气回收与放散的自动切换： 当满足回收条件时，气动三通阀切换至回收状态，这时转炉煤气经过水封逆止阀输送至煤气柜贮存; 当不满足回收条件时，气动三通阀切换至放散状态，转炉煤气经60m高的放散烟囱排出。 （同时供点火的焦炉煤气电磁阀打开，点火装置自动点燃焦炉煤气烧嘴，将从烟囱排出的煤气燃烧放散。点火两分钟后， 供点火的焦炉煤气电磁阀自动关闭。当气动三通阀再次切换到回收状态时，设在放散烟囱底部的蒸汽自动吹扫装置启动，吹扫约两分钟后自动关闭）。9、水封逆止阀：水封逆止阀是通过旋转开启或关闭，开启时形成通路煤气可以通过，关闭时形成水封煤气被封住不能通过。转炉煤气在回收过程中；开始回收首

45、先水封逆止阀动作打开，然后三通阀切换至回收状态；停止回收首先三通阀切换放散状态，然后关闭水封逆止阀。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思三、焦炉煤气系统1、焦炉煤气系统工艺流程焦炉煤气是炼焦过程中的副产品，炼焦是把经过粉碎后、按一定比例煤种配好的煤粉装入炼焦炉炭化室内，在隔绝空气的条件下，用高炉煤气（经蓄热室预热）或焦炉煤气燃烧进行加热至一定温度，将煤的挥发物和固定碳分离开，结果生成两种产品，即冶金焦碳和副产品焦炉煤气。来自焦炉 82的荒煤气与循环氨水沿吸煤气管道至气液分离器，

46、把煤气与焦油、 氨水、焦油渣等分离， 通过气液分离器后的煤气进入横管初冷器，用水间接冷却， 使煤气中的焦油、氨水进一步冷凝，并使煤气冷却到2122，经初冷器出来的煤气进入电捕焦油器，再由煤气鼓风机加压送至脱硫工段，经过脱硫、脱氨设备除去煤气中的硫、氨，进入煤气最终冷却器，使煤气冷却至25左右，而后进入洗苯塔，用洗油将煤气中的苯类物质大部分予以回收，经洗苯塔后的煤气送入燃气管网系统。焦炉煤气经DN1400管网进入焦炉煤气柜，经DN300管道进入精制装置进行净化处理（将H2S 、萘、焦油、氨等杂质进行精度处理后进入精制煤气压缩机， 加压至 0.5-0.7MPa 经 DN219管道送往炼钢连铸切割，

47、经 D159管道送往热电捕焦油器鼓风机预冷塔HPF脱硫塔喷淋饱和器终冷塔洗苯塔主管网精制压缩机COG放散塔精制装置小混合焦炉煤气大混合焦炉煤焦炉煤气加压机焦炉煤气柜用户：炼钢、轧钢用户： 130 吨锅炉、 炼钢三包烘烤 （目前主烧转炉煤气）、烧结（目前纯烧焦炉煤气）、高炉杂用、热风炉、喷煤烟气炉、回转窑、铸铁机、解冻库。焦炉、管式炉焦炉气液分离器横管初冷器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 31 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思轧检修用气） 。 经 DN700管道去小混合煤气系统、经 DN1000管道去大混合煤气系

48、统。经 DN1400管道进人焦炉煤气加压机，经焦炉煤气加压后经DN1200管道送往130 吨锅炉使用。 经 DN600管道送往炼钢三包烘烤（目前主烧转炉煤气，掺烧焦炉煤气）使用。经 DN300联络管线送往烧结（设计烧混合煤气，目前纯烧焦炉煤气）使用。经DN700管线送往热风炉（目前暂未使用） 、喷煤烟气炉使用。经DN600管线送往回转窑使用。经DN219管道送往铸铁机、解冻库使用。2、焦炉煤气成分及特性2.1 焦炉煤气成分主要成份： H2 56% 、CH426.57%、 CmHn2.8% 、CO6.28% 、CO22.39% 、N2 5.9% 等。性质：无色、有臭味、易燃、易爆、有毒。重度：比

49、空气轻，约为0.475Kg/Nm3 爆炸极限： 5% 23% 着火温度： 450500 热值（低热值） ：17550 18580KJ/Nm320XX年 1 6 月份焦炉煤气成分及热值（平均值）煤 气 成 分 ： CO 5.27-9.11% 、 CO2 0.9-4.64% 、 N2 1.89-7.39% O2 0.13-1.34% 、H255.73-63.77% 、CH419.25-29.9%、 C2H41.4-2.79% 。煤气热值： 15790-18172 kj/Nm3 （3777-4347kcal/Nm3 ）2.2 焦炉煤气特性净化的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的可燃气体。它具有易燃烧、易

50、爆炸、易中毒的三大特性，焦炉煤气的可燃成分为CO 、H2 、CH4 、及少量重碳氢化合物。3、焦炉煤气管网3.1 焦炉煤气系统的管道长度大约3300 延长米， 管道最大直径是DN1400mm（焦化厂出口至加压机后锅炉前的管段）、最小直径是DN219mm（铸铁机、解冻库） ，还包括； DN920mm（炼铁、回转窑方向） 、DN600mm、 （炼钢及回转窑部分管线）。4、焦炉煤气用户、用量及设备; 4.1 焦炉、管式炉：焦炉是年产焦炭120 万吨 2 60 孔 JN60 型焦炉，焦炉本身需要煤气加热炼焦，同时产生副产品焦炉煤气。我厂两座焦炉设计结焦时间最短为19 小时，两座焦炉的煤气发生量可达到5