烟气系统说明书.docx

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烟气系统说明书

唐山中厚板有限责任公司

100t转炉烟气净化系统

一级溢流文氏管

重力脱水器

二级环缝式可调喉口文氏管

90°弯头脱水器

旋风脱水器

设备技术要求书

部门项目主管：

专业负责人：

审核人：

编制人：

中冶京诚工程技术有限公司

2004年3月25日

一．功能描述及技术性能

1．工艺流程：

从汽化冷却器来的烟气→溢流文氏管→重力脱水器→二级文氏管

（二级环缝式可调喉口文氏管）→弯头脱水器→旋风脱水器→风机→

三通阀→水封逆止阀→V形大水封→煤气回收系统的气柜。

┕放散烟囱

2．功能描述：

（1）溢流文氏管

在烟气净化系统中起粗除尘、降温、灭火的功能，它为固定喉口，除尘效率高，阻力小，维修清洗方便，为了延长设备寿命，在易磨损处进行耐磨处理,采用高效率的美国喷雾公司的喷嘴。

（2）重力脱水器

在烟气净化系统中，主要是除去溢流文氏管后烟气中含有的机械水，为了延长设备寿命，在易磨损处进行耐磨处理。

（3）二级环缝式（RSW）可调喉口文氏管

①在烟气净化系统中起精除尘及调节转炉炉口微压差的功能，它调节性能好，除尘效率高，阻力小，维修清洗方便，不堵塞喉口也不堵塞喷水口。

②通过用液压伺服系统自动调节二级文氏管喉口的开度来自动控制转炉炉口微压差，并可就地及远程手动调节二级文氏管的开度（提升及降低重砣）。

③为了延长设备寿命，在易磨损处进行耐磨处理。

④采用高效率的美国喷雾公司的喷嘴。

⑤配套的液压伺服控制系统采用系统设计。

⑥通过二级文氏管精除尘后，使烟气经放散塔放散时含尘量达到排放要求，即烟气含尘量小于100mg/m3。

（4）弯头脱水器

在烟气净化系统中，主要是除去二级文氏管后烟气中含有的机械水，为了延长设备寿命，在易磨损处进行耐磨处理。

（5）旋风脱水器

在烟气净化系统中，主要是除去二级文氏管后烟气中含有的机械水，采用旋风及填料两种脱水方式。

3．主要技术参数：

（1）溢流文氏管

工作介质：

转炉煤气

处理煤气量：

79000Nm3/h

溢流文氏管烟气进口温度：

9000C

溢流文氏管烟气出口温度：

≤720C

供水温度：

350C

水中悬浮物：

≤200mg/L

水的PH值：

6.5~8.5

供水流量：

200~300m3/h

喷嘴处水压：

0.3Mpa

工作压力：

-0.5~-3.5Kpa

（2）重力脱水器

工作介质：

转炉煤气

处理煤气量：

79000Nm3/h

煤气温度：

≤720C

工作压力：

-4KPa

（3）二级环缝式（RSW）可调喉口文氏管

工作介质：

转炉煤气

处理煤气量：

79000Nm3/h

工作温度：

≤63~720C

工作压力：

－4~-20Kpa

喉口压差：

15KPa

供水温度：

350C

水中悬浮物：

≤200mg/L

水的PH值：

6.5~8.5

供水流量：

170~245m3/h

喷嘴处水压：

0.3~0.35MPa

进口烟气含尘量：

3g/m3

出口烟气含尘量：

100mg/m3

（4）弯头脱水器

工作介质：

转炉煤气

处理煤气量：

180000Nm3/h

工作温度：

≤63~720C

工作压力：

-20Kpa

冲洗水量：

~28m3/h

脱水效率：

90%

供水压力：

≥0.2MPa

（5）复挡旋风脱水器

工作介质：

转炉煤气

处理煤气量：

79000Nm3/h

工作温度：

≤63~720C

工作压力：

-21.5Kpa

4．结构简介及技术要求

4.1溢流文氏管：

由水冷夹套、溢流水箱、收缩段、喉口段、扩张段等组成，总高12300mm，主要材料由16Mn、Q235-B等组成。

总重约14t。

水冷夹套的隔水板用连续焊缝焊在内壳钢板上，每隔一块用塞焊与外壳焊死，焊接完毕后进行水压试验，压力1.0Mpa，在15分钟内未发现漏水即可。

溢流水箱与水冷夹套之间的焊接在现场进行。

溢流水箱的溢流堰加工精度25，并保证水平误差不大于±1mm。

伸入收缩段内的管道ф159表面镀金属陶瓷镀1.5~2mm。

喷水装置设有三个美国喷雾公司生产的喷嘴，材质为不锈钢。

喉口段为铸造件，材质ZG40Mn2，技术条件按JB/T5000.6-1998，内壁加工精度1.6，其余为6.3、12.5，总重2t。

扩张段设一非标波形膨胀器，内壁的倾斜角度与扩张段相同，材质及厚度与扩张段相同，为万向型，带配套法兰。

大法兰焊接完毕后进行整体退火。

除铸件外均采用钢板焊接结构，焊接公差按JB/ZQ5000.3-1998要求，精度为B级，形位公差为F级，用内涂煤油外涂白垩方法检验焊缝。

人孔的短管不能伸进收缩段内壁表面以内。

一般加工件精度为6.3、12.5。

设备制造完毕后，外刷红丹一遍，防腐漆二遍。

4.2重力脱水器

本重力脱水器为撞击式脱水器，为了便于安装设备分段制造，现场组焊，设备直径ф4000mm，总高~10000mm。

总重约22t。

主要材料由Q235及16Mn制成。

壳体上下锥角处为整块钢板旋压而成。

在易磨损部位锥体上表面镀金属陶瓷1.5mm。

一般加工件精度为6.3、12.5。

均采用钢板焊接结构，焊接公差按JB/ZQ5000.3-1998要求，精度为B级，形位公差为F级，用内涂煤油外涂白垩方法检验焊缝。

设备制造完毕后，外刷红丹一遍，防腐漆二遍。

4.3二级环缝式（RSW）可调喉口文氏管

4.3.1二级文氏管：

由喷水装置、收缩段、扩张段等组成，总高~12600mm，主要材料由16Mn、Q235-B及不锈钢组成。

总重约14t。

喷水装置设有六个美国喷雾公司生产的喷嘴，材质为不锈钢。

收缩段、喉口段、扩张段材质为不锈钢，内壁必须光滑。

均采用钢板焊接结构，焊接公差按JB/ZQ5000.3-1998要求，精度为B级，形位公差为F级，用内涂煤油外涂白垩方法检验焊缝。

人孔的短管不能伸进扩张段内壁表面以内。

喉口处钢板内壁及焊缝需打光，不应有毛刺。

一般加工件表面光洁度为6.3、12.5。

设备制造完毕后，用压缩空气进行气密性实验，50Kpa，两小时漏气率不超过2%为合格。

设备制造完毕后，外刷红丹一遍，防腐漆二遍。

4.3.2二级文氏管提升机构

（一）功能

二级文氏管提升机构安装于二级文氏管顶部，通过液压缸提升二级文氏管喉口处的重砣，使喉口处的开口度达到预设要求，以最终保证二级文氏管喉口处进出口压差达到设定值要求及控制转炉炉口微压差的目的，此液压控制系统为液压伺服控制的闭环控制系统，设备总重为2.8t。

（二）主要技术参数

重砣有效行程：

600mm

液压缸缸径：

φ140mm

液压缸杆径：

φ90mm

液压缸行程：

650mm

液压缸最大工作压力：

21Mpa

液压缸提升速度：

18~40mm/s

（三）设备组成

此提升结构主要由以下几部分组成。

1）液压缸及固定装置

液压缸为带中间铰轴的摆动式液压缸（带位移传感器），数量为1个，液压缸通过轴承座安装在摆动支架上，而摆动支架又通过轴承座与底座相连，底座与钢平台焊接，液压缸的摇摆方向与摆动支架的摇摆方向互相垂直，这样保证液压缸在提升过程中不受侧向力。

2）重砣

重砣为钢板焊接件，为防止生绣及耐磨，外表面采用金属陶瓷镀，镀层厚0.5mm。

3）连接及导向装置

液压缸及重砣之间靠2根连接轴连接，轴与液压缸采用球铰连接，轴与重砣采用螺栓连接，轴与轴之间采用螺栓连接。

为防止生绣连接轴均采用镀镍技术。

在二级文氏管顶部设有一个法兰座，起导向、润滑、密封轴的作用，在重砣上下部还设有两个法兰座，并与二级文氏管内壁焊接，起导向、润滑轴的作用。

二级文氏管内部所有连接螺栓均采用不锈钢。

4）标尺

就地显示重砣的位置。

（四）制作要求

一般加工件的表面光洁度为3.2、6.3、12.5。

均采用钢板焊接结构，焊接公差按JB/ZQ5000.3-1998要求，精度为B级，形位公差为F级，轴焊缝质量为BS、BK、II级，轴及重砣焊后，退火消除应力，然后进行加工。

法兰座与二级文氏管之间的焊缝要进行气密性实验，严禁漏气。

4.3.3液压站

（一）液压缸技术参数

工作介质：

矿物油

液压缸缸径：

φ140mm

液压缸杆径：

φ90mm

重砣有效行程：

600mm

液压缸行程：

650mm

液压缸最大工作压力：

21Mpa

系统额定流量：

40L/min

液压缸位置检测方式：

油缸带位移传感器

环境温度：

-20~1200C

（二）设计要求

1）严格按控制要求进行系统设计

2）主泵要求采用恒压变量泵，并设置两台（一用一备）

3）本系统应具备两种功能，即伺服阀控制的伺服控制功能和常规电磁阀控制的手动控制功能，两种功能应能自动切换

4）本系统应设计成叠加式紧凑式结构，并带防尘罩

5）本系统油液清洁度要求为NAS16386级

6）本系统应配置液压锁，以保证液压缸在任何情况下位置能锁定

7）主要部件采用进口元件

8）液压站按1区防爆设计

4.3.4液压伺服控制系统

（一）炉口微差压控制系统的作用原理

转炉炉口的差压是由冶炼时产生的烟气量、风机的抽气量和二级文氏管环缝的开度决定的，而炉口的差压的大小直接关系到炉前的环境污染的程度和煤气回收的质量。

如果炉口微压差正的太多，将造成火焰外冒，恶化炉前的环境，如果负的太多，又会吸入空气，使一氧化碳燃烧，降低煤气热值，为此必须控制炉口压差，使其稳定在0~20Pa之间，要达到这个目的就必须采用液压伺服控制装置对炉口微压差进行自动控制。

转炉烟罩降到位时，液压伺服控制系统进入自动控制状态，炉口内外的

差压作为被调量的调整值，与重砣位置信号进行比较，其差值为PID调节器的输入，根据偏差的大小和方向，PID调节器运算输出一信号作为液压伺服装置调整值，通过液压执行机构驱动重砣上下移动，当重砣位置超过设定的上下限时，将发出报警信号并反馈到液压执行机构，强制其停止该方向的运动。

此时，二文液压站控制系统自动转入手动控制状态。

当未降罩、降罩不到位或系统发生故障时，二文液压站控制系统进入手动控制状态。

（二）主要技术指标

炉口微压差控制范围：

0~20Pa（输入信号：

4~20mA,标准信号）

重砣有效行程：

0~600mm（输入信号：

4~20mA,标准信号）

烟罩下降到位信号：

数字量

控制柜前后开门，尺寸：

2350x800x600mm

在转炉烟气净化时，二文重锤位置位于200mm（可变，与二文压差有关）;回收煤气时，实行炉口微压差控制，二文重锤位置位于100~350mm（可变，与二文压差有关）

当炉口差压小于0Pa时：

提升重砣

当炉口差压大于20Pa时：

下降重砣

当炉口差压在0~20Pa时：

重砣位置基本保持不变

（三）控制系统要求

转炉烟罩下降到位时，发出信号，液压伺服控制系统进入自动控制状态，重砣自动调整至200mm位置，根据炉口微压差信号，重砣在100~350mm之间移动，当重砣位于100mm及350mm的位置时，重砣停止运动，发出报警信号液压伺服控制系统自动进入手动控制状态，手动操作重砣，通过调节重砣位置使二级文氏管喉口压差控制在12~17Kpa范围内。

液压站设机旁操作箱、控制柜和HMI，机旁操作箱安装在50米平台，供安装调试使用，控制柜设在转炉控制室（6米），PLC放置在控制柜上，HMI设在转炉控制室，在HMI上完成液压站内部控制系统、炉口微压差控制系统、重砣位置的显示和手动操作以及液压伺服控制系统的手动、自动切换装置，炉口微差压系统的手动切换装置等。

上述PLC控制系统需与转炉主车间控制系统为同一系列产品，以便于系统间通过网络进行数据通讯。

4.4弯头脱水器

弯头脱水器入口为2320x2100,出口为2500x2100，总长度4900，总高度4800；设有内隔板和冲洗水管。

侧板、底板、隔板、顶板均为16Mn,其余均为Q235A。

总重约12t。

本设备全部采用手工电弧焊，焊缝接头尺寸按GB985-94标准进行。

脱水器上的所有开孔及脱水器底部的排水孔均在脱水器组装后开孔。

脱水器内表面镀金属陶瓷1.5mm。

脱水器组装完毕后，须做气密性试验，试验压力35kPa。

设备制造完毕后，外刷红丹一遍，防腐漆二遍。

4.5旋风脱水器

旋风脱水器由上喷水装置、挡水板、复挡及铝合金曲板填料组成，设备直径ф3000mm，总高~13000mm。

总重约26t。

主要材料由Q235制成。

上喷水装置设有6只矩形三线螺旋喷嘴，喷嘴材质为16Mn、1Cr18NiTi，加工精度要求高，制作完毕后，必须进行喷水实验。

铝合金曲板共三层，每层交叉布置。

均采用钢板焊接结构，焊接公差按JB/ZQ5000.3-1998要求，精度为B级，形位公差为F级，用内涂煤油外涂白垩方法检验焊缝。

设备制造完毕后，进行气密性实验，试验压力50KPa。

设备制造完毕后，外刷红丹一遍，防腐漆二遍

（二）供货范围

（1）溢流文氏管一套

（2）重力脱水器一套

（3）二级环缝式（RSW）可调喉口文氏管

①二级文氏管一套

②二级文氏管提升机构一套

③液压站一套

④液压伺服控制系统一套

就地操作箱，控制柜，HMI，PLC，软件编制及调试

（4）弯头脱水器一套

（5）旋风脱水器一套

（三）资料交付

1、甲方提供溢流文氏管、重力脱水器、二级文氏管、弯头脱水器、复挡旋风脱水器设备安装图，乙方根据甲方提供的设备安装图进行设备设计、制造，并满足现场安装要求。

2、乙方在合同生效后天，提供以下资料

设备合格证、质保书

外购设备及标准件清单，外购设备合格证、质保书

（四）设备验收、调试

1、待设备制造完毕后，在乙方进行设备性能验收，如乙方无验收条件，可在甲方现场进行。

2、设备安装调试时，乙方需派有经验技术人员进行现场指导。