一、煤氣凈化除塵系統(tǒng)
高爐煤氣含有CO、H2等可燃氣體，發(fā)熱值為3350-4186KJ/m³，可以作為熱風(fēng)爐、鍋爐、焦爐和各種冶金爐的燃料。在冶金聯(lián)合企業(yè)中，高爐煤氣占燃料平衡的25%-30%，但從高爐引出的煤氣其狀態(tài)參數(shù)，如壓力、溫度、發(fā)熱值、含濕量、含塵量等，不能滿足用戶對其質(zhì)量的要求。一般含塵量達10-40g/m³，這種煤氣稱為粗煤氣或荒煤氣，不經(jīng)處理不能作為燃料使用。因灰塵會將管道和設(shè)備堵塞，還會引起耐火磚渣化和導(dǎo)熱性變壞，故從能源利用和環(huán)境保護考慮，必須對高爐煤氣進行處理。要求凈煤氣含量小于10mg/m³。
二、高爐系統(tǒng)常用的除塵器有以下幾種：
1.重力除塵器
重力除塵器是粗除塵設(shè)備，煤氣從頂部中心管進入重力除塵器內(nèi)，由于中心管下端出口處氣流突然減速和方向改變，使粉塵在重力和慣性力的作用下，與煤氣流分離沉降于底部，煤氣流則轉(zhuǎn)向180度，上升排到下一級除塵器。這類除塵器的除塵效率可以達到80%-85%，除塵以后的含塵量可以降低到1-4g/m³。
2.洗滌塔
用干式粗除塵不能除掉的細顆�；覊m,要靠清洗的辦法進一步除去。目前廣泛應(yīng)用的半精細除塵設(shè)備洗滌塔。常設(shè)在重力除塵器之后。
洗滌塔的工作原理:煤氣從洗滌塔的下部進入后向上流動,與向下噴灑的水相遇,煤氣和水進行熱交換,使煤氣溫度降低,同時煤氣中的灰塵被水滴所濕潤,彼此凝聚成大顆粒，由于重力作用而離開煤氣流,隨水一起流向洗滌塔底部,與污水一起經(jīng)塔底水封排走，經(jīng)冷卻和洗滌以后的煤氣由塔頂管道導(dǎo)出。經(jīng)洗滌后煤氣含塵量降到1g/m³以下，除塵效率達到80%-85%，煤氣溫度冷卻到40℃以下，降低了煤氣中的飽和水。
目前采用的洗滌塔有木格式和空心式兩種。因為空心式具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省木材、投資省、除塵效果好等優(yōu)點，故一般采用空心塔較合理。有些高爐采用溢流文氏管做半精細除塵設(shè)備。
3.文氏管
煤氣經(jīng)洗滌塔或溢流文氏管初洗文后，仍有一部分灰塵懸于煤氣中，由干所剩的灰塵顆粒更細,不能被洗滌塔噴水所濕潤,必須用強大的外力來使其凝聚成大顆粒而與煤氣分離。文氏管和靜電除塵器常被用來作為精除塵設(shè)備。
文氏管工作原理是:當煤氣以高速通過喉口時,與凈化煤氣用水發(fā)生劇烈的沖擊,煤氣中的灰塵與水滴充分接觸而潤濕,彼此凝聚后隨水排走。文氏管除塵效率很高,可將煤氣含塵量降至20 mg/m3以下。煤氣壓力愈高,除塵效率越高,所以適應(yīng)于高壓操作。
4.調(diào)壓閥組
高壓操作的高爐,氣流從鼓風(fēng)機開始直到除塵設(shè)備全處于高壓狀態(tài),故在通入煤氣管網(wǎng)的總管之前應(yīng)設(shè)置減壓裝置。對高爐來說它是一個增壓閥組,是獲得高壓的設(shè)備,故又稱高壓閥組。它不僅用來調(diào)壓,同時也可降溫除塵。
5.脫水器
清洗后的煤氣中含有大量的細顆粒水滴,必須將其除去,否則會降低煤氣發(fā)熱值和因為水中帶有灰塵使煤氣除塵實際效果變壞。因此,必須重視煤氣脫水。脫水器的種類很多,我國高爐煤氣除塵系統(tǒng)中常用的有擋板式、重力式和旋風(fēng)式三種。
6.靜電除塵器
在高爐爐頂壓力不超過0.2MPa的中小高爐上，為了得到含塵量較低的煤氣，可用靜電除塵器作精細除塵設(shè)備，它可以將煤氣凈化到含塵10mg/m³以下。這種除塵器效率高，耗電量少（一般為0.7kw*h1000m³），但是投資高，因此，應(yīng)根據(jù)條件決定是否可用。
7.布袋除塵器
高爐煤氣干式除塵是在高溫條件下進行煤氣凈化的技術(shù)，因此可以充分利用高爐煤氣所具有的壓力、溫度的物理能。實踐表明，高爐煤氣采用干式布袋除塵技術(shù)，具有凈煤氣含塵量低、溫度高、含水量少等質(zhì)量好的優(yōu)點，同時節(jié)能、改善環(huán)境，有良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。
目前，國內(nèi)300m³級以上高爐采用布袋除塵系統(tǒng)的已占同類型高爐總數(shù)的25%以上。生產(chǎn)情況良好，效果明顯，節(jié)水省電，凈煤氣含塵量達6mg/m³以下，溫度100℃以上，含水量少，為高爐提高風(fēng)溫、降低焦比和增產(chǎn)創(chuàng)造了條件。這一實用的新技術(shù)，經(jīng)過不斷的改進完善，布袋除塵技術(shù)更加成熟，工藝系統(tǒng)配套齊全、合理，得到了很快的發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)具備向大型高爐推廣的條件。
