【正文】 塵與氣流分離沉降的裝置，包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。各種除塵器基本性能如表 。袋式除塵器的性能在很大程度上取決于濾料的性能，如過濾效率、設(shè)備阻力等，這些都與濾料材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和后處理有關(guān)。 2） 容塵量 容塵量指達(dá)到給定阻力值時(shí)單位面積濾料上積存的粉塵量。 4） 耐溫性 工業(yè)煙氣的溫度有時(shí)很高，為了適應(yīng)高溫?zé)煔獾膬艋?，濾料需具有耐高溫的性能。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 耐磨性是評價(jià)濾料的重要指標(biāo)，許多濾袋的破裂都是因?yàn)槟p造成的。透氣性好，阻力小，容塵量大，過濾效率高，易于清灰 [12]。采用垂直方向振打，清灰效果好，但對濾袋的損害較大。脈沖噴吹清灰是 20世紀(jì) 60年代發(fā)展起來的技術(shù)。 2）正壓式除塵器 ： 考慮到袋式除塵器除塵效率高，含塵氣流凈化后有時(shí)可直接排入室內(nèi)大氣，因而將風(fēng)機(jī)設(shè)于除塵器前，除塵器在正壓下工作。直徑太小時(shí)有堵灰的可能，直徑太大，則有效空間的利用較少，袋長為 2～ 12 m，脈沖噴吹袋式除塵器袋長較小，而反吹風(fēng)袋式除塵器袋長可大一些，袋長時(shí)，濾袋直徑也相應(yīng)要求長。 2）外濾式 [圖 (b)、 (d)]： 含塵氣流由濾袋外部通過濾料進(jìn)入濾袋 內(nèi)，凈化后排出。從布袋除塵箱體出來的煤氣是經(jīng)過除塵的凈煤氣 ?；夷び殖蔀闉V膜 ， 煤氣通過布袋和濾膜達(dá)到良好的凈化除塵的目的。為了防止故障時(shí)不能自動(dòng)運(yùn)行，還有手動(dòng)方式，只要選擇任何一個(gè)箱體，對其進(jìn)、出口閥門進(jìn)行開關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)反吹。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用， 大部分 清灰控制系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)定壓差或定時(shí)閉環(huán)控制， 并且 有檢測、控制、報(bào)警等功能。卸灰時(shí)，打開下卸灰球閥，通過葉輪給料機(jī)送入密封輸灰鏈槽中。 過程控制要 點(diǎn) 高爐煤氣除塵 工藝控制要點(diǎn) 主要 包括換熱器溫度控制、布袋反吹控制和輸排灰控制?；覀}中的灰卸到中間灰倉，當(dāng)中間灰倉中的灰位大于灰位 上 限時(shí)，按順序開啟斗提機(jī)、螺旋刮板輸送機(jī)、葉輪給料機(jī)、中間倉卸灰球閥，將中間灰倉中的灰卸入高位灰倉， 再經(jīng)加濕機(jī)加濕，汽車外運(yùn)。 MCGS 組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成 組態(tài)軟件整體結(jié)構(gòu) MCGS 行環(huán)境兩個(gè)部分。 設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備工作環(huán)境的重要窗口，在這里可以配置數(shù)據(jù)采集和輸出設(shè)備之間的關(guān)系，定義它們之間的通信協(xié)議，將外部設(shè)備中的變量與組態(tài)軟件中的數(shù)據(jù)庫變量進(jìn)行 鏈接，達(dá)到實(shí)時(shí)在線通信的目的。根據(jù)運(yùn)行策略的不同作用和功能， MCGS把運(yùn)行策略分為啟動(dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略、用戶策略、報(bào)警策略、事件策略、熱鍵策略 7種。其語句的形式兼容于 VB、 VC語言的格式。利用 MCGS畫面對整個(gè)高爐煤氣除塵系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。手動(dòng)窗口如圖 。報(bào)警顯示需要定義組對象 ,在該組對象中選擇組對象成員 GroupDAT(也就是報(bào)警的數(shù)據(jù)對象 )，還需要對各個(gè)需要報(bào)警的數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行設(shè)置，對其設(shè)置需要的報(bào)警限值。雙擊“報(bào)警信息瀏覽”圖標(biāo)，對其基本屬性進(jìn)行設(shè)置，將“報(bào)警信息來源”中的“對應(yīng)數(shù)據(jù)對象”改為： GroupDAT。至于編寫控制流程，就是進(jìn)入“運(yùn)行策略”窗口，雙擊‘循環(huán)策略”，進(jìn)入編輯環(huán)境，在腳本程序中增加以下語句： !SetAlmValue( 荒煤氣溫度 ,荒煤氣溫度上限 ,3) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 31 !SetAlmValue(hui1 ,hui1上限 ,3) !SetAlmValue(hui2 ,hui2上限 ,3) !SetAlmValue(hui3,hui3上限 ,3) !SetAlmValue(hui4 ,hui4上限 ,3) !SetAlmValue(hui5 ,hui5上限 ,3) !SetAlmValue(hui ,hui上限 ,3) 這樣，當(dāng)進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境后，就可以對報(bào)警限值進(jìn)行修改。如果用戶想在運(yùn)行環(huán)境下根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)改變報(bào)警上、下限值，就需要一個(gè)窗口來改變報(bào)警限值。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 29 圖 報(bào)警窗口 雙擊報(bào)警窗口，彈出屬性設(shè)置窗口，在“基本屬性”中，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)對象的名稱設(shè)為 GroupDAT，單擊確認(rèn)。實(shí)時(shí)報(bào)警可提示操作人員進(jìn)行及時(shí)處理，避免事故發(fā)生。 主畫面有自動(dòng)窗口和手動(dòng)窗口，在自動(dòng)狀態(tài)下，除塵系統(tǒng)能自動(dòng)的對 布袋 進(jìn)行按壓差反吹 清灰 ，在本設(shè)計(jì)中，有 5個(gè)箱體，按照逐個(gè)箱體進(jìn)行反吹。調(diào)試的目的是對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，檢 查動(dòng)畫效果和控制流程是否正確，從而達(dá)到和外部設(shè)備進(jìn)行可靠的連接。在組態(tài)過程中，用戶可以內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 25 根據(jù)實(shí)際的需要，隨時(shí)對菜單的內(nèi)容進(jìn)行增加和刪除，最終確定菜單。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是 MCGS的核心，是應(yīng)用系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)處理中心，是實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分協(xié)調(diào)動(dòng)作的源泉依據(jù)。 組態(tài)軟件 的 組成部分 MCGS用一個(gè)“工作臺(tái)”窗口來管理構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的 5個(gè)部分，如圖 ，它們分別是主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口和運(yùn)行策略窗口，每個(gè) 窗內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 23 口都具有特定的功能并且負(fù)責(zé)管理用戶應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)部分。它一般具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)某一袋室進(jìn)行清灰時(shí)，首先關(guān)閉除塵器箱體的進(jìn)、出口閥門，然后打開反吹風(fēng) 管的進(jìn)口閥門。 螺旋輸送機(jī)是依靠螺旋葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，引導(dǎo)粉塵沿著固定的殼體內(nèi)壁向前移動(dòng)而不停地工作著。 在線反吹：即當(dāng)荒、凈煤氣總管壓差達(dá)到 6KPa（或到達(dá)規(guī)定的反吹時(shí)間）時(shí)，不關(guān)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 20 閉箱體的進(jìn)出口蝶閥， 同時(shí) 進(jìn)行反吹 。 清灰控制 最古老的清灰是由人來控制的，隨后采用定時(shí)器控制。因 此清灰時(shí)應(yīng)保留 部分 粉塵，以保證高的除塵效率，過度清灰會(huì)引起除塵效率下降，加快濾袋破損。 高爐煤氣布袋除塵的機(jī)理 布袋除塵能將高爐煤氣中的粉塵捕集，是由煤氣中塵粒和 過濾 介質(zhì)綜合作用的結(jié)果。 2）上進(jìn)風(fēng) ： 含塵氣流由除塵器上部進(jìn)入除塵器 [圖 (d)、 (e)]。 按含塵氣流進(jìn)入濾袋的方向分類 1)內(nèi)濾式 [圖 (c)、（ e） ]： 含塵氣流首先進(jìn)入濾袋內(nèi)部，由內(nèi)向外過濾，粉塵積于濾袋內(nèi)表面。 圖 負(fù)壓式和正壓式除塵器 a— 負(fù)壓式； b— 正壓式 按濾袋形狀分類 1）圓袋 ： 通常的袋式除塵器的濾袋都采用圓袋 [圖 (b)～ (e)]。聲波通常可用板振動(dòng)、汽笛、諧振警報(bào)器等發(fā)生，后兩者采用壓縮空氣，有效聲強(qiáng)需 155dB以上。 逆氣流可以是用正壓將氣流吹入濾袋，也可以是以負(fù)壓將氣流吸出濾袋。此外，還有碳素纖維 、 礦渣纖維、硅酸鹽纖維、陶瓷纖維等用作濾料的研究也正在進(jìn)行。 棉布濾料的過濾性能好，造價(jià)最低，油平紋、斜紋或緞紋，也可做成絨布。 5） 吸濕性 纖維吸濕性也是評價(jià)濾料性能的指標(biāo)之一。 3） 透氣率及阻力 透氣率是指在一定的壓差下，通過單位面積濾料上的氣體量。 1） 過濾效率 濾料的過濾效率 (％ )一方面與濾料結(jié)構(gòu)有關(guān) ,另一方面也取決于在濾料上所形成的粉塵層。 氣體過濾技術(shù)目前主要有纖維過濾、膜過濾和顆粒過濾。其原理為利用水形成液網(wǎng)、液膜或液滴與塵粒 發(fā)生慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、黏附、擴(kuò)散漂移與熱漂移、凝聚等作用，達(dá)到捕集、分離塵粒，并兼?zhèn)湮諝鈶B(tài)污染物的目的；可以處理高溫廢氣、黏性顆粒和液滴 ， 除塵效率較高。大型高爐干式布袋除塵后凈煤氣含塵量一般在 3 mg/m3 以下 ， 平均不超過 1 mg/m3， 而濕式除塵后凈煤氣含塵量一般在 5～ 10 mg/m3， 有的甚至?xí)^ 10 mg/m3。高爐荒煤氣經(jīng)重力除塵器后進(jìn)入袋內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 9 式除塵器，在袋式除塵器內(nèi)利用濾袋本身的織孔和濾袋外表面的粉塵層對含塵煤氣進(jìn)行過濾，達(dá)到凈化煤氣的目的，經(jīng)袋式除塵器除塵后的煤氣經(jīng)調(diào)壓閥組或 TRT 煤氣壓差發(fā)電機(jī)后，入煤氣管網(wǎng)到用戶。 濕法除塵是通過洗滌塔與文氏管來進(jìn)行除塵的。 燃點(diǎn)約為 700℃ ，低位發(fā)熱量為 。其二是煤氣的質(zhì)量差，煤氣中含塵量高。不僅降低了高爐煉鐵的生產(chǎn)成本，而且減少了煤氣排放，進(jìn)而保護(hù)了環(huán)境 [5]。這是高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一，其重要意義在于： ①可大幅度降低煉鐵焦化 。包括煤氣管道、重力除塵器、洗滌塔、文氏管、脫水器等，其任務(wù)是將高爐冶煉所產(chǎn)生的煤氣，經(jīng)過一系列的凈化使其含塵量降至 10mg/m3 以下，以滿足用戶對煤氣質(zhì)量的要求。 溫 度 傳 感 器執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)M C G SP L C壓 力 傳 感 器上 位 機(jī) 系 統(tǒng)下 位 機(jī) 系 統(tǒng) 圖 布袋除塵系統(tǒng)的框架 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 4 第二章 高爐煉鐵生產(chǎn)工藝 高爐煉鐵生產(chǎn) 工藝 流程 用于煉鋼和機(jī)械制作等行業(yè)的生鐵絕大多數(shù)是由高爐生產(chǎn)出來的。除塵系統(tǒng)所收集的粉塵主要集中在除塵器的灰斗內(nèi) ，由輸排灰裝置進(jìn)行貯運(yùn) ， 輸排 灰 裝置是整個(gè)除塵系統(tǒng)的一個(gè) 重要 組成部分。 布袋除塵器是 20 世紀(jì) 50 年代發(fā)展起來的高效除塵設(shè)備，隨著煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，對除塵器類型的選擇逐步 由 機(jī)械除塵器、文丘里水膜除塵器到高效的靜電除塵器，再到袋 式除塵器。循環(huán)經(jīng)濟(jì)則要求鋼鐵工業(yè)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式，組成一個(gè)“資源一產(chǎn)品一資源再生”的物質(zhì)反復(fù)循環(huán)流 動(dòng) 的過程，要求生產(chǎn)過程中廢物的最大化利用。 袋式除塵設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后的清灰是袋式除塵 過程 中 的核心技術(shù)，清灰效果的好壞直接影響袋式除塵設(shè)備的效率和使用。 袋式除塵器也稱為過濾式除塵器 ， 是一種干式高效除塵器 ， 它利用纖維編 織 物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中 的 固體顆粒物，屬于精細(xì)除塵， 袋式 除塵器可將高爐煤氣含塵量降低到 10mg/m3 以下。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的要求，適宜地設(shè)計(jì)整個(gè)除塵系統(tǒng)的自動(dòng)化控制也變得更加重要，不僅對于控制污染、保護(hù)環(huán)境有重要作用，而且對于提高設(shè)備處理含塵氣體的能力，降低人工勞動(dòng)作業(yè)，增加系統(tǒng)的可靠性，也具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。 高爐煤氣中的粉塵主要來自于高爐入爐原料中的細(xì)粉粒，這些細(xì)粉粒在高爐爐內(nèi) 、外 壓力差的作用下，進(jìn)入高爐煤氣。本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際，把較為先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用到除塵過程中，開拓了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，節(jié)省了人工勞動(dòng)，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通過 MCGS 這個(gè)監(jiān)控組態(tài)軟件做出高爐煤氣除塵控制系統(tǒng)的整體畫面，實(shí)現(xiàn)對整個(gè) 生產(chǎn)過程 的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 ②送風(fēng)系統(tǒng)。 高爐煉鐵所用的原料是經(jīng)過處理 后 符合化學(xué)成分及粒度要求 的 ，由上料系統(tǒng) 將原料裝入高爐；經(jīng)冶煉生產(chǎn)出來的主產(chǎn)品生鐵，可直接送煉鋼廠煉鋼或鑄成鐵塊；爐渣可制成 水渣用于水泥工業(yè)；高爐煤氣除去灰塵后可用作燃料。 ③風(fēng)溫的提高不但可以替代昂貴的焦炭，而且允許噴吹煤粉，進(jìn)而取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。縱觀很多中小型高爐的生產(chǎn)實(shí)踐，熱風(fēng)爐使用壽命短的原因主要有兩個(gè)：其一是耐火球質(zhì)量差。 高爐煤氣的特性 高爐煤氣是高爐煉鐵的副產(chǎn)品。用化學(xué)藥物處理的系統(tǒng)龐大，處理難度大；用沖渣水稀釋后進(jìn)行閉路循環(huán)，沖渣過程中氰化物會(huì)隨蒸汽擴(kuò)散到大氣中而污染大氣。除塵效果好，對環(huán)境 污染少 ，且煤氣的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大。 3) 高爐煤氣采用干法布袋除塵比傳統(tǒng)的濕法除塵可以節(jié)約水、電 。重力沉降室和慣性除塵器屬于低效除塵器 ,旋風(fēng)除塵器屬于中等效率除塵器。 表 各種除塵器基本性能類 別 型 式 阻 力 / P a 效 率 / ％ 設(shè) 備 費(fèi) ( 比 值 )機(jī) 械 式 除塵 器濕 式 除塵 器過 濾 式 除 塵器靜 電 除 塵 器重 力 除 塵 器慣 性 除 塵 器旋 風(fēng) 除 塵 器袋 式 除 塵 器水 膜 除 塵 器多 管 旋 風(fēng) 除 塵 器噴 淋 洗 滌 器文 丘 里 除 塵 器自 激 式 除 塵 器顆 粒 層 除 塵 器干 式 靜 電 除 塵 器濕 式 靜 電 除 塵 器5 0 ～ 1 5 01 0 0 ～ 5 0 04 0 0 ～ 1 3 0 08 0 0 ～ 1 5 0 01 0 0 ～ 3 0 05 0 0 0 ～ 2 0 0 0 08 0 0 ～ 2 0 0 05 0 0 ～ 1 5 0 08 0 0 ～ 2 0 0 08 0 0 ～ 2 0 0 01 0 0 ～ 2 0 01 2 5 ～ 5 0 04 0 ～ 6 05 0 ～ 7 07 0 ～ 9 28 0 ～ 9 57 5 ～ 9 59 0 ～ 9 88 5 ～ 9 88 5 ～ 9 88 5 ～ 9 9 . 98 5 ～ 9 98 5 ～ 9 99 0 ～ 9 81 . 0/1 . 0 ～ 4 . 02 . 5 ～ 5 . 01 . 0 ～ 2 . 41 . 5 ～ 1 63 . 0 ～ 6 . 02 . 5 ～ 83 . 0 ～ 6 . 0/6 ～ 2 5/ 袋式除塵器的過濾機(jī)理 袋式除塵器從 19世紀(jì)中葉開始用于工業(yè)生產(chǎn)以來 ， 不斷發(fā)展 ， 特別是 20世紀(jì) 50年代 ,脈沖噴吹的清灰方式以及合成纖維濾料的應(yīng)用 ， 為袋式除塵器的進(jìn)一步發(fā)展提供了有利條件。根據(jù)袋式除塵器的除塵原理和粉塵特性，對濾料提出了如下要求： （ 1） 清灰后能保留一定的永久性容塵，以保持較高的過濾效率； （ 2） 在均勻容塵狀態(tài)下透氣好，壓力損失??； （ 3） 抗皺折、