PSA制氮机工作原理及工艺流程

第一篇：PSA制氮机工作原理及工艺流程

PSA制氮机工作原理及工艺流程

一、基础知识

1．气体知识

氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为78.084%（空气中各种气体的容积组分为：N2：78.084%、O2：20.9476%、氩气：0.9364%、CO2：0.0314%、其它还有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少），分子量为28，沸点：-195.8℃，冷凝点：-210℃。2．压力知识

变压吸附（PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为0.75~0.9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。

二、PSA制氮工作原理：

变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色

碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。

由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。

变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。

三、PSA制氮基本工艺流程

空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。制氮机的工作流程是由可编程控制器控制三个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制八个气动管道阀的开、闭来完成的。三个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中，在断电状态下，三个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时，控制左吸的电磁阀通电，先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀开启口，使得这三个阀门打开，完成左吸过程，同时右吸附塔解吸。当流程处于均压状态时，控制均压的电磁阀通电，其它阀关闭；先导气接通上均压阀、下均压阀开启口，使得这两个阀门打开，完成均压过程。当流程处于右吸状态时，控制右吸的电磁阀通电，先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口，使得这三个阀门打开，完成右吸过程，同时左吸附塔解吸。每段流程中，除应该打开的阀门外，其它阀门都应处于关闭状态。

第二篇：PSA制氮机工作原理及工艺流程

PSA制氮机工作原理及工艺流程

一、基础知识 1．气体知识

氮气作为空气中含量最丰富的气体，取之不竭，用之不尽。它无色、无味，透明，属于亚惰性气体，不维持生命。高纯氮气常作为保护性气体，用于隔绝氧气或空气的场所。氮气（N2）在空气中的含量为78.084%（空气中各种气体的容积组分为：N2：78.084%、O2：20.9476%、氩气：0.9364%、CO2：0.0314%、其它还有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量极少），分子量为28，沸点：-195.8℃，冷凝点：-210℃。

2．压力知识

变压吸附（PSA）制氮工艺是加压吸附、常压解吸，必须使用压缩空气。现使用的吸附剂——碳分子筛最佳吸附压力为0.75~0.9MPa，整个制氮系统中气体均是带压的，具有冲击能量。

二、PSA制氮工作原理：

变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，其孔型分布如下图所示：

碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。

碳分子筛对O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲线和动态吸附曲线直观表现出来：

由这两个吸附曲线可以看出，吸附压力的增加，可使O2、N2的吸附量同时增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。变压吸附周期短，O2、N2的吸附量远没有达到平衡（最大值），所以O2、N2扩散速率的差别使O2的吸附量在短时间内大大超过N2的吸附量。

变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔（也可以单塔完成）来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。

三、PSA制氮基本工艺流程：

PSA制氮机基本工艺流程示意图

空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为左吸，持续时间为几十秒。左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过上、下均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为均压，持续时间为2~3秒。均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐，这个过程称之为右吸，持续时间为几十秒。同时左吸附塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氧气完全排放到大气中，氮气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹，它与解吸是同时进行的。右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去。

制氮机的工作流程是由可编程控制器控制三个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制八个气动管道阀的开、闭来完成的。三个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中，在断电状态下，三个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时，控制左吸的电磁阀通电，先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀开启口，使得这三个阀门打开，完成左吸过程，同时右吸附塔解吸。当流程处于均压状态时，控制均压的电磁阀通电，其它阀关闭；先导气接通上均压阀、下均压阀开启口，使得这两个阀门打开，完成均压过程。当流程处于右吸状态时，控制右吸的电磁阀通电，先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口，使得这三个阀门打开，完成右吸过程，同时左吸附塔解吸。每段流程中，除应该打开的阀门外，其它阀门都应处于关闭状态。

二、变压吸附制氧 变压吸附制氧，以沸石分子筛吸附剂为核心，根据吸附剂在较高压力下选择吸附氮气，未被吸附的氧气在吸附塔顶部聚集，作为产品气输出。当处于吸附的吸附塔临近吸附饱和之前，原料空气停止进气，转而向另一只完成再生的吸附塔均压，随后泄压再生。被均压的吸附塔引入原料空气开始吸附。两只吸附塔如此交替重复，完成氧气生产的工艺过程。

工业用变压吸附制氧可采用加压吸附，常压解吸流程；超大气压真空解吸流程；穿透大气压真空解吸流程。

第三篇：变压吸附制氮机的原理分析

变压吸附制氮机的原理分析

川汇气体

变压吸附制氮机名词解释及工作原理分析

变压吸附（PSA）制氮技术，具有能耗低、低噪音、无污染、操作简便、性能稳定等优点。可满足各种用气需要，在冶炼、金属加工、石化工业、电子工业、食品行业、仓储运输、等众多领域得到广泛使用。

变压吸附制氮机是以空气为原料，利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能，在常温下变压吸附(简称PSA)制取氮气。主要结构由空气净化系统，自动控制系统，制氮系统、氮气储罐等部分构成。

碳分子筛是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度或不同的吸附力。由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。因此，当加压时它对氧优先吸附，而氮则被富集成高纯度气体。变压吸附制氮机正是利用这一特性，采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。PSA制氮机工艺流程

压缩后的空气经空气贮存缓冲罐进入活性碳过滤器，除去油和水，然后经过冷干机干燥冷却卸压再经过T级和A级精密过滤后进入两个吸附塔。

PSA制氮工艺流程是采用在常温下变压吸附（即PSA）为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对吸附组合（主要是氧分子）的吸附容量因其分压升高而增加，因其分压的下降而减少。这样，碳分子筛在加压时吸附，减压时解吸，放出被吸附的部分，使碳分子再生，形成循环操作。

变压吸附过程，循环操作包括：吸附、均压、降压、释放、冲洗，然后再充压、吸附几个工作阶段，形成循环操作过程。

PSA制氮装置根据流程的再生压力不同，可分为真空再生和常压再生流程。在两种流程中，原料空气经无油空压机压缩调压后，进入除油系统和冷却器，再经干燥进入碳分子筛吸附塔，吸附塔的上部排出产品氮气，被吸附的氧气直接排放到大气中，实现碳分子筛的再生。

第四篇：铜冶炼的工艺流程及原理

铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%。

1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20－30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9％的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。

2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧－浸出－电积，浸出－萃取－电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。

向左转|向右转

电解铝的基本原理和工艺过程：电解铝就是通过电解得到金属铝。现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝熔融电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内进行电化学反应。阳极主要产物是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘，该气体需经过净化处理后排空。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从电解槽内抽出，送至铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯、型材等

生产工艺流程其生产工艺流程如下图：

氧化铝 氟化盐 碳阳极 直流电↓ ↓ ↓ ↓↓

排出 阳极气体------电解槽↑ ↓ ↓废气 ← 气体净化 铝 液↓ ↓回收氟化物 净化澄清-----------------------↓ ↓ ↓返回电解槽浇注 轧

制或铸造↓ ↓铝锭 线坯或型材方程电解铝就是通过电解得到的铝.重要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al+3O2。阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3+ +3eˉ=Al

粗铜的火法精炼 ：火法精炼原理：粗铜中多数杂质对O的亲和力大于Cu对O的亲和力，而且，杂质氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此，杂质以氧化物炉渣的形式出去。同时氧化过程的进行使铜中产生过量的氧化铜，最终需要还原得到粗铜。即粗铜的火法精炼分为氧化过程和还原过程。1.氧化过程（氧化除渣阶段）空气进入铜熔体，首先与铜反应生成Cu2O，再与其它金属杂质作用使杂质氧化，化学反应如下：4Cu+O2→2Cu2OCu2O+Me→MeO+Cu反应式中的Me代表金属杂质。2.还原过程（还原得到阳极铜）氧化除渣后铜液中的Cu2O，用还原剂进行还原：Cu2O+H2→2Cu+H2OCu2O+CO→2Cu+CO2Cu2O+C→2Cu+CO还原剂有：重油、天然气、液化石油气、木炭等。得到的阳极铜送电解车间进行电解精炼。铜的电解精炼 ：铜的电解精炼，是将火法精炼的铜浇铸成阳极板，用纯铜薄片作为阳极片，相间地装入电解槽中，用硫酸铜和硫酸的水溶液作电解液，在直流电的作用下，阳极上的铜和电位较负的金属溶解进入溶液，而贵金属和某些金属（硒、碲）不溶，成为阳极泥沉淀于电解槽底，溶液中的铜在阳极上优先析出，

第五篇：干法除尘的工艺流程及工作原理(精)

干法除尘的工艺流程及工作原理 干法除尘的工艺流程及工作原理

一、干法除尘的工艺流程：

Ⅰ 高温、未净化的转炉烟气 Ⅱ 高温未净化的转炉烟

Ⅲ 高温未净化的转炉烟气 Ⅳ 冷却后、粗净化的转

粗灰

Ⅴ 冷却后、粗净化的转炉烟气 Ⅵ 冷却后、净化的转

细灰

不合格的转炉煤气

二、干法除尘设备工作原理：

1、干法除尘的设备组成：

通过对干法除尘设备的功能来看，干法除尘的设备主要分成五大块，分别为转炉烟气的冷却设备（即EC系统）、转炉烟气的净化设备（即EP系统）、转炉烟气的动力设备（即ID风机）、转炉煤气的回收和排放设备（切换站和煤气冷却器）、粉尘排放设备（即EC粗输灰系统和EP细输灰系统）。

2、转炉烟气冷却设备（EC系统）

转炉冶炼时，含有大量ＣＯ的高温烟气冷却后才能满足干法除尘系统的运行条件。蒸发冷却器入口的烟气温度为800～1200C，出口温度的控制应根据静电式除尘器的入口温度而定，一般EC的出口温度控制在200～300C，才能达到静电除尘器的要求。为此，EC系统采用14杆喷枪进行转炉烟气的冷却，喷枪通过双流喷嘴对蒸汽和冷却水进行混合，达到冷却水的雾化效果，提高冷却水与气流的接触面积，使得转炉烟气得到良好、均匀的冷却。喷射水与转炉烟气在运行的过程中，水滴受烟气加热被蒸发，在汽化过程中吸收烟气的热量，从而降低烟气温度。

蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的烟尘分离出去，达到一次除尘的目的。灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输送机排出。

蒸发冷却器还有对烟气进行调节改善的功能，即在降低气体温度的同时提高其露点，改变粉尘比电阻，有利于在静电除尘器中将粉尘分离出来。除了烟气冷却和调节以外，占烟气中灰尘总含量约15%的粗灰也在蒸发冷却器中进行收集、排放。

另外，通过对喷射水流量的控制（水调节阀），可控制EC的出口温度，使之达到静电式除尘器所需要的温度。

3、转炉烟气净化设备（EP系统）

静电除尘器为圆筒形静电除尘器，它是转炉烟气干法除尘系统中的关键除尘设备，其主要技术特点为：①优异的极配形式。由于转炉煤气的含尘量较高，在进入电除尘器时，一般为80～150ｇ/Ｎｍ3，而除尘器出口的排放浓度要求小于15ｍｇ/Ｎｍ3。这就要求电除尘器具有非常高的除尘效率，而除尘效率高低的主要因素就取决于其极配设计的合理性。该除尘器分为4个独立的电场。每个电场均采用了C型阳极板，由于烟气具有较高的腐蚀性，所以A、B电场的阳极板采用了不锈钢材料。为了防止阴极线的断裂，阴极采用锯齿形的整体设计。通过对投入运行设备的检测，证明了该极配形式能够保证除尘效率。②良好的安全防爆性能。由于转炉煤气属于易燃易爆介质，对设备的强度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。该除尘设备采用了抗压的圆筒外形，并且在制作时采用锅炉设备的焊接要求，另外在锥形进出口各装有4套泄爆装置，从而保证了除尘器长期运行的安全可靠性。③除尘器内部的扇形刮灰装置。电除尘器内部刮灰装置是电除

尘器中非常重要的一部分，电除尘器排灰是否顺利，会影响到整个系统的正常运转。该除尘器的刮灰装置采用齿轮带动弧形销齿传动，并采用干油集中润滑，保证了刮灰装置的顺利运行。④耐高温的双排链式输送机。由于该除00 尘设备除尘效率高，所以有大量的灰需要即时输送出去。设备采用了可靠的耐高温的双排链式输送机进行输灰，确保输灰顺畅。

主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成闭合的电场，通过静电感应形成电流，将通过电场气流中的粉尘颗粒进行击打，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别吸附在阴极线和阳极板上，仅有以分子形态存在的气流通过除尘器，从而将粉尘与气流分离开，达到除尘的效果。

吸附在阴极线和阳极板的灰尘通过阴、阳极振打，落在除尘器内，并通过A、B扇形刮灰机将灰尘排到输灰来系统中。

出入口分布板的作用：从管道中过来的气流能够均匀的通过除尘器，防止除尘器内出现局部灰尘过大的现象，并通过分布板振打装置将黏附在分布板上的灰尘振落。

4、转炉烟气的动力设备（ID风机）

为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的烟气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉烟气进行净化，净化后的转炉烟气分别送往煤气柜或者排放到大气内。

5、转炉煤气的回收和排放设备（切换站和煤气冷却器）

切换站的功能通过煤气分析仪对转炉烟气的成分的化验和分析，进行煤气的回收或放散，由两套液压驱动的杯阀实现煤气的回收或者放散。煤气冷却器在静电除尘器后主要对合格的转炉煤气进行洗涤和降温，将转炉煤气的(100℃～150℃)温度降到70℃以下后排入煤气柜。煤气冷却器内上部装有两层喷水系统，合格的转炉煤气从煤气冷却器下部进入顶部排出，从而达到降温作用。通过煤气分析仪的检测，将不合格的转炉煤气直接通过燃烧释放到大气中。

6、粉尘排放设备（即EC粗输灰系统和EP细输灰系统）。

主要通过双排链式结构的输灰链条将由EC系统和EP系统产生的粉尘输送到储灰罐中，达到粉尘的排放功能。

电除尘的工作原理、控制和影响除尘效果等因素的探讨

目前，氧气转炉炼钢的煤气净化回收主要有两种方法，一是采用煤气湿法(ＯＧ法)净化回收系统，二是采用煤气干法(ＬＴ法)净化回收系统。

干法(ＬＴ法)除尘系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器和煤气冷却器组成。与老式的除尘系统（ＯＧ）法相比，ＬＴ法的主要优点是：除尘净化效率高，通过电除尘器可直接将粉尘浓度降至10ｍｇ/Ｎｍ3 以下，对于粒径小于0.1um 的微细粉尘，仍有较高的除尘效率；该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理的系统；系统阻损小，煤气回收热值高，回收粉尘可直接利用，节约了能源；

系统优化，减少占地面积，便于管理和维护。因此，干法除尘技术比湿法除尘技术具有更高的经济效益和环境效益。

干法(ＬＴ法)技术在国际上已被认定为今后的发展方向。由于所回收的煤气可以再利用，太钢的转炉炼钢过程已经实现负能炼钢。经电除尘器（ESP）处理过的铁含量较高的粉尘灰，经压块系统处理后，可以当废钢继续使用。另外，在环境保护和能源方面比较，由于湿法（ＯＧ）净化回收系统存在着能耗高（比如：水，电等资源是LT法的5倍消耗）、二次污染的缺点，湿法（ＯＧ）系统将随着社会的发展而逐渐被干法(ＬＴ法)除尘系统所取代，它将成为冶金工业可持续发展的先决条件。该技术已获得全世界的普遍重视和采用，到目前为止，中国已有宝钢、莱钢、包钢、太钢等钢厂从德国引进该技术，并得到了应用，其应用总数已达18套以上，其中太钢的LT系统除尘效果在国内钢厂中达到领先水平。此外，天津铁厂新引进的LT系统也已于2007年4月28日进行了热试。静电除尘器（ESP）的工作原理

静电除尘器的功能是除去转炉煤气的灰尘。在LT 工艺中，由于转炉特殊的操作方式，煤气冷却系统和ESP 除尘系统必须交替处理含O2 和含CO 的煤气。为此，整个LT 系统按优化流体动力设计，如：对整个气体管路进行密封，防止形成气体爆炸性混合物和产生燃烧；此外，炼钢过程中煤气气流的成分随着转炉操作阶段的改变而改变，而流体的动力设计可以防止混合煤气气流的缓冲压力。在转炉吹氧过程中，烟气燃烧是不可避免的，水平电除尘器的设计能抵抗压力波动，并且在出口和入口安装有选择德国进口的卸压阀，这些阀的关闭位置分别由三个光电开关监控，以此来保证系统的安全性能。静电除尘器分别由平行布置的电极组成。这些电极通过ESP 壳体接地，准备被除尘的气体依次流经电

极间通道、煤气通道的分布板以及放电电极。放电电极为高压负电的条形带刺电极，由绝缘子支撑，由于在放电电极周围的高磁场密度，形成了放电电晕，从而形成了带负电的煤气电离子。

在高压静电磁场的作用下，煤气负电离子流向阳极板，在正电极板上形成了电流，部分负极煤气离子附着在灰尘上，如同放电给电极一样，将带电离子转给灰尘，灰尘则吸附在阳极板（CE）上。从干煤气中收集到的灰尘沉积到电极上，通过CE振打周期性的排出。负离子灰尘则吸附在阳极收尘板上。3 静电除尘器(ESP)的配置

LT炼钢工艺中的静电除尘器包括一个柱形钢罩，除下部区域外，这个钢罩整体有绝热防护罩，在这个罩子里，安装有4个串联的高压静电场，每个静电场有几个并联的大暗煤气通道。如前所述，煤气通道由接地集电极形成，其中布置有高压放电电极——阴极线(DE)。集电极包括立式阳极板，沿煤气流向一个挨一个布置。一个静电场的集电极包括若干根阴极线组成的阴极框，由一个公共的上下支撑系统支撑。放电系统包括放电电极架，布置在煤气通道中心，上面安装有放电电极。放电电极架包括钢罩上部通过支架、支撑管悬挂的绝热支撑。每个支撑架通过两个安装在绝热支撑子上的支撑管悬挂，绝热支撑安装在阴极吊挂上，可将放电电极的负荷转移到ESP 壳体上，在每个放电系统下部，还安装有一个专用的固定装置，防止其掉入刮灰区域。

绝缘支撑的电加热器用来防止由于集尘和潮湿产生的电火花。通过加热器给绝缘瓷瓶进行加热。绝缘瓷瓶的温度保持在120℃，绝热支架加热系统的输入功率被监控并转换为信号，防止高压瓷瓶结露和爬闪，保证高压电场的正常运行。4 ESP 振打系统

ESP 振打系统包括：阴极振打系统（DE rapping system），阳极振打系统（CE rapping system），分布板振打系统（Gas distribution wall rapping(GDW)system）。ESP 本体的高压装置

高压装置是静电除尘器控制中的核心项目，此装置产生放电电极电子释放和集尘所需的高压直流电。电压尽可能保持最高。如仅为放电产生电弧电压之下，要同时确保最大的电晕电流和最大的除尘效率。高压装置主要由两个组件组成：（1）控制柜（HV 柜）其主要配置有： ●熔断保护的进线柜 ●开关

●单相可控硅整流器（SCR）●测量和监控仪表，如

——电压值

——安培值 信号系统 ●ON/OFF 按键

●与远程控制和远程测量相连的光缆接头（口）和PIC166 模板 ●最重要的自动除尘控制。

（2）变压器/整流器装置（T/R 装置）主要配置有：

●一级侧电流极限电抗器 ●变压器

●二级管构成的整流器块

●二级侧空气抗电器

●高压分离器，测量高压直流电流和高压直流电压 ●高压侧电弧检测器

绝缘油的温度，由带极限开关的监测器监控和连锁。高压设备的控制

高压设备的输出与工艺成比例，需对高压装置的输出进行控制，因此，有两种操作模式：

（1）装料，吹氧，正常操作时，高压电场满负荷工作。（2）停炉阶段时，高压电场自动变为省电模式。

如果卸压阀卸爆后，高压装置跳闸。

高压装置的调节在HV 控制柜内进行，只有ESP 内的电弧或短路产生的卸压卸爆后跳闸可从HMI画面上的到报警信息。ESP系统的实践经验

以下是对LT 系统中的一个重要组成ESP（电除尘系统），在工作中总结出来的一些实践经验（仅供参考）。（1）卸压阀故障处理的方法：

电除尘器入口和出口均安装有3 或4 个卸压阀（根据转炉的容量而订），电场内压力超过卸爆极限时，此阀打开，压力恢复正常，此阀关闭。为安全起见，每个卸压阀的关闭位置由3 个光电检测开关监控。卸压阀上的光电检测开关信号是不可短接的，因为它的密闭性要求非常高，如果卸压阀没有归位，此时短接该阀的检测信号，继续炼钢就会在ESP 的高压电场内引起剧烈的燃烧，从而使ESP（电除尘）受到毁灭性的爆炸，无法修复。建议在ESP 出口安装一支热电偶进行在线检测，若在画面发现其ESP 出口温度高于200℃，并且查看烟道上的激光分析仪检测的CO 和O2 含量是否将达到燃烧爆炸的危险极限，通过查看，操作工可以

点击HMI 画面上的事故提枪的连锁按钮，迫使转炉停止吹氧，去现场查看卸压阀的密闭性，来进行保护整个系统的安全性。

（2）减少高压电场卸爆和阴极线的断裂的措施和建议：

合理控制EC 系统的水和蒸汽量，根据EC 进出口温度进行调节，保障高压电场除尘的灰是干的。并且

想尽一切办法，严格控制转炉吹氧中的氧枪提枪次数，因为只要转炉在炼钢中提枪，再进行后吹就会使得碳氧反应剧烈，造成电场卸爆，间接影响阴极线的使用寿命。在ESP 本体控制柜内，增加四个高压电场短路时，进行屏蔽电场的单联开关，使得处理时间会更短，保证转炉的生产节奏。（3）影响电除尘除尘效果的主要因素探讨： ●在额定电流或电弧下运行系统

●保持电压尽可能处于恰恰低于电弧极板之下 ●达到一个充分的电弧电流

●通过增加电压直至产生电弧，确定电弧极限 ●确切地检测电弧 ●区分不同的电弧

●优化控制系统对不同电弧的反应参数 ●振打系统要保证正常运行 ●分布板没有被堵现象

电除尘器是一种烟气净化设备，它的工作原理是：烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中，使通过电除尘器的烟气得到净化，达到保护大气，保护环境的目的。电除尘器基本结构如下：

1、进气烟箱

8、振打及传动系统

2、出气烟箱

9、槽板系统

3、壳体10、11、下灰系统

4、阴极系统

12、楼梯平台

5、阳极系统

13、高低压供电系统

6、阴极框架

14、户壳及保温层

7、阳极框架

15、阴极电晕线

其整个供电过程简单说就是380V电源送至整流变压器一次绕组，而二次绕组的两个接线端一端与阳极极板相连（阳极极板是接地的），另一端经过阻尼电阻与电场内的阴极极线相连，从而通电时在阴阳极极板和极线之间能够形成一个强大的静电电场，可以吸附烟气中的粉尘颗粒，而洁净的烟气通过引风机送至烟囱排放到大气中，达到除尘的作用。整个除尘器二次电压的控制是通过一次电压来实

现的，也就是说一次取线电压380V，通过控制器来改变可控硅导通角的大小，可以改变一次电压的大小，进而间接改变了整流变压器二次输出电压的大小，在整流变的内部是由许多整流二极管或者硅堆所构成的整流电路，它的作用就是将一次绕组输入的交流电源升压后整流成直流电源输入到电场内部，使电场内部形成一个强大的电磁场，用以吸附粉尘颗粒，达到除尘的效果

含尘气体从袋式除尘器入口进入后，由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区中的滤袋，当含尘气体穿过滤袋时，粉尘即被吸附在滤袋上，而被净化的气体从滤袋内排除。当吸附在滤袋上的粉尘达到一定厚度电磁阀开，喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋，将吸附在滤袋外面的粉尘清落至下面的灰斗中，粉尘经卸灰阀排出后利用输灰系统送出。