Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Доменный газ, получаемый в печах, работающих под давлением, обладает большой энергией, которую целесообразно использовать в газовых турбинах, применяя его в качестве рабочего тела. Если пропускать через газовую турбину газ от печи, для которой мощность воздуходувки составляет 20000 кет, то, используя перепад давления от 250 кн/м2 до 9,81 кн/м2 при подогреве газа до 500°С, газовая турбина-
197
расширитель разовьет мощность 13 500 кет и вернет 68% мощности, затраченной на сжатие доменного дутья.
Очистка доменного газа. Прн выходе из колошника доменный газ содержит много пыли, от 10 до 60 г на >1 м3 газа. Запыленность газа зависит от пыле-вагости и состава руды, количества агломерата, интенсивности хода печи и других факторов. Первая цифра относится к работе современных печей на агломерате хорошего качества, вторая — к работе без применения агломерата на пылеватой железной РУДе.
Большая запыленность требует глубокой очистки, так как иначе работа устройств, в которых сжигается газ (коксовые печи, воздухонагреватели доменных нечей, мартеновские печи, топки паровых котлов), будет весьма трудной из-за быстрого засорения отдельных элементов этих устройств и неэкономичной вследствие малой длительности кампании. При нормальной работе содержание пыли не должно превышать 3—6 мг/м3.
Одна из схем очистки доменного газа изображена на рис. 11-12. Запыленный газ из колошника доменной печи проходит сначала грубую очистку в сухом инерционном пылеотделителе и циклоне. Содержание пыли после грубой очистки составляет 3—12 г на 1 м3 газа. Затем газ поступает в скруббер и далее в дезинтегратор и, наконец, в водоотделитель. В газоочистках блочного типа пепечисленные аппараты включаются последовательно после коллектора грязного газа. В схеме газоочистки блочного типа перечисленные аппараты включаются последовательно после коллектора грязного газа. В схеме газоочистки с общим коллектором газа (как показано на рис. 11-12) число аппаратов каждого типа может быть различным.
В настоящее время в СССР тонкая очистка доменного газа осуществляется, как правило, в электрофильтрах. Принцип цействия электрофильтра заключается в том, что молекулы газа ионизируются, а затем передают заряд взвешенным в газе частицам, вследствие чего последние перемещаются в электрическом поле к осадительным электродам. Работа электрофильтра возможна только прн питании его постоянным током, для чего необходимо наличие специального выпрямительного устройства для преобразования переменного тока в постоянный. Основным условием создания коронного разряда является наличие значительной разницы в поверхностях электродов.
Рис. 11-12. Схема очистки доменного газа от пыли.
И — доменная печь; 2 — инерционный пылеотдели-тель; 3— циклон; 4 — коллектор грязного газа, S —скруббер; в— коллектор получистого газа; V *- дезинтегратор; в — водоотделитель; 9 — коллектор чистого газа.
Рис. 11-13. Установка трубы Вентури.
1 _ труба-расширитель; 2 — водоотделитель; 3 — водвотводчик повышенного
давления; а — подвод газа; б — горло* вина трубы; в —диффузор.
198
Стоимость очистки газа в электрофильтрах примерно в 1,5 раза -меньше стонмост* очистки его в дезинтеграторах. Расход электроэнергии на очистку газа электрофильтрами на 1000 м3 составляет 0,5—0,8 квт -ч, в то время как при дезинтеграторах ос составляет 5—6 кет • ч.
Схема газоочистки с дезинтегратором, изображенная иа рис. 11-12, характерна для доменных печей, работающих с небольшим давлением на колошнике '10—15 кн/м1. Если доменные печи работают с давлением 80—120 кн/м2 и более, имеется возможность рационализировать такую схему путем замены дезинтегратора трубой-расширителем Вентури. Схема трубы Вентури показана на рис. 11-13. Запыленный газ вводится в смесительную камеру, куда подается также вода. В силу большей скорости газа вода быстро распиливается на очень мелкие капли, образуя туман, и хорошо перемешивается
Рис. 11-14. Улучшенные схемы газоочистки.
а — схема электроочистки ¦ 1 — доменная печь; 2 — циклон; 3 — труба Вентури;
4 — скруббер; 5 — электрофильтр; 6 — дроссель; 7 — коллектор чистого газа; б — схема сухой очистки: 1 — печь; 2 — циклон; 3 — сухой рукавный фильтр тонкой очистки;
4 — турбнна-расшнрнтель; j — охладитель газа; 6 — коллектор чистого газа,
с газом. Наибольшую скорость ('50—150 м/сек) газ имеет в горловине, а затем га* расширяется в диффузоре. Благодаря тесному контакту водяных частиц с газом происходит смачивание пыли и укрупнение ее частиц. Для удаления укрупненной пыля после трубы Вентури ставится циклонный влагоотделитель или скруббер. При очистке газа |до конечного содержания пыли 6 мг/м3 имеет место потеря напора в трубе в 1 500—2 000 дан/м2, что допустимо для доменных печей, работающих с давлением газа на колошнике 30—40 к н/м2, при этом .расход воды составляет I—2 л/м3.
Если трубу Вентури поставить перед электрофильтром, то производительность последнего увеличивается в 1,5—12 раза и примерно в 2 раза уменьшается содержание пыли в очищенном газе. Потеря давления в этом случае составляет 500—600 дан/мК На рис. 11-14 показаны более совершенные системы газоочистки. Схема а предусматривает электрическую очистку газов с применением труб Вентури. В этом случае аппаратура располагается в следующей последовательности: доменная печь — циклон — труба Вентури — скруббер — электрофильтр — дроссель для редуцирования газа — общая сеть. В этой схеме не предусмотрена установка газовых турбин.
