武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想中冶南方工程技术有限公司动力事业部摘要：本文介绍了武钢8号高炉煤气净化及炉顶煤气余压回收透平发电装置（TRT）的工艺流程、设备组成、控制过程，着重阐述了高炉煤气干、湿法除尘及TRT系统相互切换过程及自动控制思想。关键词：煤气净化TRT工艺设备控制武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想武钢8#号高炉，炉容3800m3，配套的燃气设施主要包括高炉煤气净化（湿法比消夫、干法布袋）、高炉煤气余压回收透平发电（TRT－干湿两用）、洗净塔、高炉煤气放散塔、能源介质（高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、氮气、氧气）的供应以及特种消防设施。武钢8#号高炉2007年5月开工建设，初步建成后搁置近大半年，2009年8月1日顺利投产；目前，湿法除尘系统运行正常，TRT系统也于8月23日顺利并网发电，干法布袋除尘系统正在紧张调试。武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－前言高炉设计相关技术参数武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－高炉设计参数容m33800炉顶煤气压力kPa(g)最大280正常220－250最小～40炉顶煤气发生量Nm3/h最大724000正常658200最小579200炉顶煤气温度最大500正常150－250煤气含尘量g/m3旋风除尘器出口煤气含湿量g/m3DC出口为30～50（过热状态）高炉煤气湿法除尘系统武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统粗煤气从高炉炉顶引出,经旋风除尘器后进入比肖夫洗涤塔上部预清洗段，在此煤气被喷入的洗涤水冷却和粗除尘；随后通过3根导流管进入洗涤塔中部环缝段,经过三个并联的环缝洗涤元件（AGE），使煤气进一步冷却和精除尘。
环缝元件锥体的升降通过液压装置驱动并由计算机进行控制。净煤气从洗涤塔中部引出,煤气含尘量降至5mg/m3以下（TRT运行时10mg/m3以下）。再经旋流板脱水器进一步脱除机械水后进入TRT机组,发电后去武钢净煤气总管，或经主旁通阀后去净煤气总管。武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统高炉煤气湿法除尘系统－主要技术参数脱水器出口煤气参数武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统序号煤气压力(kPa)12TRT不工作时120～215TRT工作时煤气温度()45TRT不工作时60TRT工作时TRT不工作时10TRT工作时煤气机械水含量(g/m3)TRT不工作时10TRT工作时高炉煤气湿法除尘系统－主要工艺设备武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统序号环缝洗涤塔直径Φ6500高度～36米数量1套含喷嘴13个、环缝元件3套立式旋流板脱水器直径Φ4500高度～15米数量1套包括油箱、循环泵、轴流式活塞泵，高压过滤器、蓄能器、阀台等型式离心泵流量～750m3/h扬程85米排水密封罐液位测量、报警、联锁武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统洗涤塔进出口差压调节，TRT投入并调节炉顶压力时使用。
全部调节系统的执行器均为液压驱动。武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统环缝洗涤塔由两种工作模式：即炉顶压力调节模式和定差压模式。当TRT未投入时，环缝洗涤塔应处于炉顶压力调节模式，同时完成炉顶压力调节和煤气清洗的双重任务；当TRT投入运行并负责调节炉顶压力时，环缝洗涤塔进入定差压工作模式。两种工作模式的切换和过渡，由高炉主控室和煤气清洗/TRT操作室协同完成。当炉顶压力超过设定值时，环缝装置的锥芯下降，环缝变大，从而增加煤气流量，使炉顶压力下降。当炉顶压力下降时，环缝装置的锥芯上升，环缝缩小，从而减少煤气流量，使炉顶压力回升。武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,050,10,150,20,250,30,350,40,450,5Dp[bar]图：环缝差压与除尘效率关系曲线武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统高炉煤气干法布袋除尘系统4.高炉煤气干法布袋除尘系统－工艺流程荒煤气经旋风除尘器后，由半净煤气主管分配到呈二列式布置的布袋除尘系统。
净化后含尘量5mg/m3(标况)的精制煤气经TRT余压发电装置降至～10kPa送至净煤气总管。除尘器过滤方式采用外滤式，在除尘器荒煤气室，颗粒较大的粉尘由于重力作用自然沉降而进入灰斗；颗粒较小的粉尘随煤气上升，经过滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的外表面，煤气实现精除尘。随煤气过滤过程的不断进行，布袋外壁上的积灰逐渐增多，过滤阻力不断增大。当阻力增大（或时间）到一定值，DCS控制系统自动控制滤袋口上方所设置的喷吹管实施周期性或定时、定差压的间歇脉冲氮气反吹，将覆积在滤袋的灰膜吹落至下部的灰斗中。当灰斗中的灰尘累积到一定量时，打开除尘器灰斗下的电动球阀（常开）、气动闸阀，灰尘卸入仓泵罐体中，再由氮气将灰尘经输灰管道气力输送至大灰仓，灰仓集灰至一定灰位，启动卸灰阀对排灰经加湿后由输灰车运出厂区。武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统4.高炉煤气干法布袋除尘系统－主要技术参数武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统序号煤气处理量(Max/ave)724000/658200m3/h正常工作温度100-250箱体规格型号/数量DN6000H=23800单箱体/总滤袋条数498/8964条滤袋规格/滤袋材质φ1307000mm单箱体/总过滤面积1423m2/25614m2过滤风速（转换为工况)0.24m/min荒煤气/净煤气含尘量＜10g/Nm34.高炉煤气干法布袋除尘系统－主要工艺设备武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统序号数量DN6000H=2380018个滤袋规格/滤袋材质/数量φ1307000mmP84复合滤料/18x498条除尘器进出口电动蝶阀、电动全封闭插板阀、补偿器DN1000PN0.3MPa各18x2个除尘器布袋清灰系统包括氮气包、脉冲阀、喷吹管、球阀、喷嘴等；每个箱体设有2个喷吹包，每个喷吹包有21个3寸淹没式电磁脉冲阀(含清堵氮气炮、仓壁振动器、卸灰球阀、闸阀、仓泵、输灰管道等)(含DN4000储灰仓、灰仓布袋和脉冲清灰系统、清堵氮气炮、仓壁振动器、气动卸灰球阀、叶轮给料机、加湿机氮气系统含2个10m3氮气储气罐和4套压力调节系统净煤气总管含尘量检测、报警武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统高炉煤气干法除尘系统－主要控制项目除尘器箱体控制除尘器箱体“投入”、“退出”状态控制除尘器箱体布袋的脉冲反吹清灰控制分流格子板吹扫控制清堵脉冲阀控制仓泵气力输灰控制仓泵“投入”、“退出”状态控制除尘器卸灰、输灰控制武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统高炉煤气余压回收透平发电（TRT）装置 高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统－工艺流程高炉煤气从主旁通阀前引出经过入口电动蝶阀、电动插 板阀、流量计量、紧急切断阀、调速阀，进入透平主机并带 动发电机做功，将煤气的压力、温度能转化为电能。
高炉煤 气则从透平排出,经过出口插板阀及出口电动蝶阀，并入主 旁通阀后，再经洗净塔至高炉煤气主管。 武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－TRT系统 高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统－主要技术参数武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－TRT系统 最大设计点 最大 设计点 72.465.82 72.4 65.82 炉顶压力(kPa)280 250 280 250 透平入口煤气温度()220 160 60 60 透平入口法兰处压力(kPa)265 235 245 215 透平出口法兰处压力(kPa)12 12 12 12 1010 2020 透平轴端输出功率(kW)34700 25800 23000 19700 10 发电机输出功率(kW) 33300 24800 22300 19100 5.高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统－主要设备 武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－TRT系统 序号 主机系统主机采用三井造船的两级干、湿两用轴流、 反动式膨胀透平机组。额定功率35000 kW， 发电机选用无刷励磁、三相交流同步发电机。 额定功率35000 kW，额定电压10.5 kV。
大型阀门系统包括进出口电动蝶阀、插板阀、紧急切断阀、 调速阀、主旁通阀、旁通控制阀（2个） 润滑油系统包括主油泵、辅助油泵、高位油箱、油冷却 器、油过滤器等 液压油系统包括液压泵站，蓄能器站，控制阀台等 N2轴封系统包括透平高压侧和低压侧两路氮气压力调节 系统及氮气低压蒸汽 引射系统。 给排水系统包括净化水系统及净循环冷却水系统等 高低压发配电系统包括高压系统,低压系统，继电保护系统,励磁 系统,控制系统等。 仪表及计算机控制系统包括过程检测、数据采集及功能控制等。
客服