冶金煤气在除尘器上爆燃是煤气净化过程中常见的事故，最常用的防护措施是在除尘器上安装泄爆装置，通过固定的开口将除尘器内产生的爆炸压力及时释放出去，从而保护除尘器箱体不产生大的变形，以保护工作人员的安全。针对当今泄爆装置因经验设计造成的误差较大，很难满足工业要求这一难题，本课题运用数值模拟及试验研究的方法，提出了一种泄爆装置设计的新思想。首先根据可燃气体爆炸的机理，得到高炉煤气局部发生爆炸时，爆炸程度的表征参数，进而计算出除尘器所需的泄爆面积，为泄爆装置的设计提供理论基础。本文以三级弹簧泄爆装置为例，理论设计了各级弹簧的性能参数。通过建立各级弹簧以及泄爆装置三维数学模型，运用ANSYS软件对其进行静态与瞬态有限元分析，得出各级弹簧的动态等效刚度与理论解非常相近，平均误差小于3%；泄爆装置的时间与载荷关系曲线中，可以看出泄爆装置的全开启在500ms内就能实现，符合泄爆时间要求。对各级弹簧进行静刚度试验研究，进一步验证了数值模拟弹簧刚度的准确性，对泄爆装置在泄放过程中的运行时间和开启高度进行试验研究，更好的评价了泄爆装置的运行性能，并得到DN500、DN800两种泄爆通径在不同爆炸压力下的泄爆流量。通过以上研究，建立了一个应用范围广，操作方便，高精度的泄爆装置设计系统，实现了全过程无图纸化生产，提高了生产效率及设计准确性。