热风炉设备和除尘设备简介课件.ppt
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1、热风炉炉设备和除和除尘设备热风炉炉设备一、一、热风炉的作炉的作业冷空气冷空气 加加热 热风(1100)热风围管管 风口口 高炉高炉作用:作用:为高炉提供高炉提供热风,降低焦比,提高高炉,降低焦比,提高高炉效率效率二二热风炉的工作原理炉的工作原理工作原理:工作原理:1)燃)燃烧期:煤气和助燃空气在燃期:煤气和助燃空气在燃烧室燃室燃烧,生成,生成的高温烟气的高温烟气进入蓄入蓄热室将格子室将格子砖加加热,停止燃,停止燃烧;2)送)送风期:期:风机送来的冷机送来的冷风通通过蓄蓄热室,冷室,冷风被加被加热,通,通过热风围管送入高炉;管送入高炉;3)焖炉期:送炉期:送燃,燃燃,燃送送三三热风炉的形式炉的形
2、式每每t铁水水10501100m3热风,风速速220280m3/s,先,先进国家寿命国家寿命1520年,我国年,我国8年。年。1内燃式(改造式内燃式内燃式(改造式内燃式热风炉)炉)优点:点:热损小,小,结构构简单,占地面,占地面积小,小,投投资省,省,热效率高。效率高。缺点:气流分布不均匀,隔缺点:气流分布不均匀,隔墙易易损坏,拱坏,拱顶裂裂纹和掉和掉砖。2外燃式外燃式优点:气流分布合理,隔点:气流分布合理,隔墙不易不易损坏,寿命坏,寿命长。缺点:缺点:结构复构复杂,占地面,占地面积大,投大,投资高,高,热损大。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10
3、0%是外燃式)是外燃式)(宝(宝1号新日号新日铁12001250,鞍,鞍7,10,新,新2,3,4为外燃式)外燃式)图为外燃式热风炉结构示意3顶燃式燃式不不设专门的燃的燃烧室,拱室,拱顶空空间作作为燃燃烧室室四四热风炉的拱炉的拱顶要求要求:有利于气流有利于气流进入蓄入蓄热室室时分布均匀,砌体分布均匀,砌体结构构稳定及散定及散热损失小。失小。按形状分按形状分 1)半球形)半球形 2)锥球球形形 3)悬链形形热风炉本身是一个壳体装置,留有人孔在休炉本身是一个壳体装置,留有人孔在休风时进行行检修和修和换砖,内部由于助燃空气及烟气(煤,内部由于助燃空气及烟气(煤气,气,废气)的气)的缘故,非常危故,非
4、常危险,同,同时内部也是高内部也是高温条件,所以正常生温条件,所以正常生产时,工作人,工作人员是是进不去的。不去的。热风炉的操作主要靠炉的操作主要靠阀门的的计算机控制系算机控制系统,在,在操控室完成。操控室完成。五五热风炉的燃炉的燃烧器器作用:用来混合高炉煤气和助燃空气,并把混合作用:用来混合高炉煤气和助燃空气,并把混合气体送入气体送入热风炉燃炉燃烧室燃室燃烧 金属燃金属燃烧器器 陶瓷燃陶瓷燃烧器器 :三孔式:焦炉气三孔式:焦炉气套筒式套筒式 栅格式格式 矩形:广泛矩形:广泛工作原理:煤气从底部工作原理:煤气从底部进入,空气入,空气则进入空气通入空气通道,使煤气和助燃空气在燃道,使煤气和助燃空
5、气在燃烧前通前通过特殊特殊结构的构的气帽气帽强迫混合,混合后的煤气和空气在迫混合,混合后的煤气和空气在炽热的耐的耐火材料表面燃火材料表面燃烧。陶瓷燃陶瓷燃烧器的器的优点:点:1)避免隔)避免隔墙的冲刷和的冲刷和烧损;2)混合好,燃)混合好,燃烧完成,克服燃完成,克服燃烧振振动现象;象;3)煤气和助燃空气流量)煤气和助燃空气流量调节范范围较大,在大,在较低低过剩系数下燃剩系数下燃烧,提高,提高4080。陶瓷燃陶瓷燃烧器器1934年开始在化工上使用,年开始在化工上使用,1963年用年用于于热风炉(西德的霍夫曼)。炉(西德的霍夫曼)。六六.提高提高风温的途径:温的途径:(1)设计结构合理的构合理的热
6、风炉:炉:1)多使用外燃式)多使用外燃式热风炉;炉;2)锥形或形或悬链形;形;3)耐高温,性能好的耐材。)耐高温,性能好的耐材。(2)提高煤气燃)提高煤气燃烧温度温度1)配入天然气,焦炉煤气;)配入天然气,焦炉煤气;2)预热助燃空气和加助燃空气和加热换热管;管;3)合理的燃)合理的燃烧器。器。(3)合理的操作制度)合理的操作制度 使拱使拱顶尽快达到尽快达到预定定值 四座:二四座:二烧一送一一送一预热热风炉炉阀类分分类:1)调节阀:用来:用来调节气体管路中的气气体管路中的气体流量体流量蝶蝶阀式(蝶形式(蝶形阀)煤气流量)煤气流量调节阀 混混风调节阀特点:特点:调节灵敏,准确,便于自灵敏,准确,便
7、于自动控制。控制。2)切断切断阀:用来切断管路中的气流,起隔离:用来切断管路中的气流,起隔离作用(密封)作用(密封)闸板板阀,少量做成角形,少量做成角形盘式式阀和球形和球形阀。1.煤气煤气调节阀试水水检漏漏确保密封确保密封试重重 太重太重转不不动烧电机机 太太轻关不关不严图为煤气调节阀2.燃燃烧器隔离器隔离阀少用,一般采用插板少用,一般采用插板阀(燃(燃烧器与器与热风炉隔开)炉隔开)3.烟道烟道阀安装在安装在热风炉与烟道之炉与烟道之间盘式烟道式烟道阀的的优点点:外部:外部结构构紧凑,凑,阀体本身体本身就是管道的弯曲部分,不需另就是管道的弯曲部分,不需另设角形弯角形弯头。缺点缺点:质量量较大,大
8、,阀盖工作盖工作时密封密封性性较差,杠杆差,杠杆变形引起形引起阀关不关不严,转轴不不动。闸板式烟道阀目前新建的高炉,尤其大型高炉都采用闸板式烟道阀。4.废气气阀又叫旁通又叫旁通阀作用:在作用:在盘式烟道式烟道阀打开以前,首先将打开以前,首先将废气气阀开启,待开启,待热风炉内与烟道炉内与烟道压力平衡后再打开烟力平衡后再打开烟道道阀。5.冷冷风阀燃燃烧期将冷期将冷风关关闭,送,送风期将冷期将冷风打开打开6.放放风阀安装在冷安装在冷风总管道上,用来在不停止鼓管道上,用来在不停止鼓风机工机工作的情况下,减少或完全停止向高炉供作的情况下,减少或完全停止向高炉供风。7.热风阀高温高高温高压的气流中工作,的
9、气流中工作,热风氧化能力氧化能力强。注意密封和水冷注意密封和水冷1300以上,以上,风压0.5MPa左右左右8.倒流休倒流休风阀热风主管的主管的终端上,高炉端上,高炉休休风时用。用。9.混混风调节阀及混及混风闸板板阀混混风调节阀,俗称冷,俗称冷风调节阀,是用来,是用来调节和和稳定高炉定高炉风温的(蝶温的(蝶阀)热风炉用耐火材料及特性炉用耐火材料及特性一一.热风炉砌体破炉砌体破损机理机理热震破震破损;烟气粉烟气粉尘的化学侵的化学侵蚀;机械荷机械荷载作用。作用。二二.热风炉用耐火材料的主要特性炉用耐火材料的主要特性耐火度:耐火度:较高的耐火度和荷重高的耐火度和荷重软化温度;化温度;抗蠕抗蠕变性性;
10、体体积稳定性定性;导热性;性;热容量容量;抗抗压强度度 三三.热风炉用耐火材料炉用耐火材料 1.硅硅砖:SiO2含量在含量在95左右。左右。特性:特性:高温性能好;高温性能好;蠕蠕变温度高且蠕温度高且蠕变率低;率低;体体积密度小,蓄密度小,蓄热能力差。能力差。用于拱用于拱顶、燃、燃烧室和蓄室和蓄热室炉室炉衬的的上部以及上部格子上部以及上部格子砖。2.高高铝砖 用于高温区,如拱用于高温区,如拱顶、中上部格子、中上部格子砖、燃、燃烧室隔室隔墙等。等。3.粘土粘土砖 用于用于热风炉中、低温区炉中、低温区砖衬及中下及中下层格子格子砖。4.隔隔热砖 包括硅藻土包括硅藻土砖、轻质硅硅砖、轻质粘粘土土砖、轻
11、质高高铝砖以及陶瓷以及陶瓷纤维砖等。等。特性:特性:气孔率大,密度小,气孔率大,密度小,导热性低,机性低,机械械强度低。度低。喷涂料:包括耐火、隔涂料:包括耐火、隔热及耐酸三种。及耐酸三种。耐火耐火喷涂料:用于高温部位炉壳及涂料:用于高温部位炉壳及热风管管道内。道内。隔隔热喷涂料:涂料:导热系数低,减少系数低,减少热损失。失。耐酸耐酸喷涂料:用于拱涂料:用于拱顶、燃、燃烧室及蓄室及蓄热室室 上部上部钢壳。壳。5.不定形材料不定形材料 通常下部采用粘土通常下部采用粘土砖,中部采用,中部采用高高铝砖,上部高温区采用硅,上部高温区采用硅砖、低蠕、低蠕变高高铝砖等等。热风炉炉除除尘设备高炉煤气的成分:
12、高炉煤气的成分:CO2:1520,CO:2026,H2,N2,CH4一一.煤气除煤气除尘设备按除按除尘方法方法为:1)干式除)干式除尘设备,如,如惯性重力除性重力除尘器,袋式除器,袋式除尘器,旋器,旋风式除式除尘器;器;2)湿式除)湿式除尘设备,如洗,如洗涤器和文式管洗器和文式管洗涤器等;器等;3)电除除尘设备,如板式,如板式电除除尘器。器。按按净化程度:化程度:1)精除)精除尘设备;2)半精除)半精除尘设备;3)粗除)粗除尘设备。二常二常见煤气除煤气除尘系系统1湿法除湿法除尘系系统湿法除湿法除尘系系统是指在除是指在除尘系系统中至少使用洗中至少使用洗涤塔,塔,文式管等用水除文式管等用水除尘的的
13、设备。除除尘路径:从炉喉出来的煤气先路径:从炉喉出来的煤气先经重力除重力除尘器器进行粗除行粗除尘,然后,然后经一一级溢流文式管作溢流文式管作为半粗除半粗除尘设备,再,再进入文式管入文式管进行精除行精除尘。除。除尘后的煤气,后的煤气,经过脱水器脱水后,脱水器脱水后,进入入净煤气煤气总管。管。2干法除干法除尘系系统优点:工点:工艺简单,不消耗水,不存在水,不消耗水,不存在水质污染染问题,保,保护环境,除境,除尘效果效果稳定,不受高炉煤气定,不受高炉煤气压力与流量波力与流量波动的影响,的影响,净煤气含煤气含尘量能量能经常保持常保持在在10mg/m3以下以下。三除三除尘设备1重力除重力除尘器器管直形重
14、力除管直形重力除尘器特点:管端部的速度器特点:管端部的速度较大,出大,出管口有管口有较大的大的惯性力,多用于性力,多用于1513m3以上的高炉。以上的高炉。重力除重力除尘器的除器的除尘特点:可除去特点:可除去30m的大的大颗粒灰粒灰尘,除,除尘效率可达到效率可达到8085,出口煤气含,出口煤气含尘量量210g/m3,作作为高炉煤气的粗除高炉煤气的粗除尘。除除尘原理:原理:煤气煤气经中心中心导入管后,气流突然入管后,气流突然转向,流向,流速突然降低,煤气中的灰速突然降低,煤气中的灰尘颗粒在粒在惯性力和重性力和重力作用下沉降到除力作用下沉降到除尘器底部。器底部。重力除重力除尘器器1煤气下降管,煤气
15、下降管,2除除尘器;器;3清灰口;清灰口;4中心中心导入管;入管;5塔前管塔前管 结构示意构示意图 2、洗、洗涤塔塔结构:构:内内设三三层喷水管,每水管,每层都都设有均布的有均布的喷头,最上,最上层逆气流方向逆气流方向喷水,水,喷水量占水量占总水量的水量的50,下面两,下面两层则顺气流方向气流方向喷水,水,喷水量各占水量各占25。1煤气煤气导入管;入管;2洗洗涤塔外壳;塔外壳;3喷嘴;嘴;4煤气煤气导出管;出管;5人孔;人孔;6给水管水管工作原理:工作原理:煤气从塔体下煤气从塔体下侧进入,在向上运入,在向上运动的的过程中,与程中,与雾化水相遇,灰化水相遇,灰尘被水滴浸被水滴浸润凝凝结成成较大的
16、大的颗粒沉降塔底,再粒沉降塔底,再经水封排出,同水封排出,同时煤气与水煤气与水还进行行热交交换,使煤气温度降至,使煤气温度降至40以下,半以下,半净煤气由塔煤气由塔顶排出排出。影响除影响除尘效率的主要因素:效率的主要因素:(1)水的消耗量;)水的消耗量;(2)水的)水的雾化程度;化程度;(3)煤气流速。)煤气流速。3文式管文式管工作原理:利用高炉炉工作原理:利用高炉炉顶煤气所具有的一定煤气所具有的一定压力,力,通通过文式管喉口文式管喉口时形成高速气流,水被高速煤气形成高速气流,水被高速煤气流流雾化,使水和煤气中的化,使水和煤气中的尘粒凝聚在一起,在粒凝聚在一起,在扩张段因高速气流段因高速气流顿
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