轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的製作方法
2023-08-05 04:20:21
專利名稱：轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種除塵設備，特別是一種用袋式除塵器，作為煉鋼轉爐煤氣幹法淨化回收系統的精除塵設備的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器。
背景技術：
眾所周知，轉爐煤氣中CO含量(V/V)達到70～90％，平均熱值為7527kJ/Nm3，噸鋼可望回收70Nm3煤氣，相當於21kg標準煤的熱能。若以全國年產鋼以2億噸計，其中2/3為轉爐鋼，如能做到煤氣回收，則一年能回收相當於280萬噸標準煤的熱能。因此，煉鋼轉爐煤氣回收具有重要經濟效益。
現有轉爐煤氣淨化回收系統分為溼式和幹法兩種，轉爐煤氣淨化溼式回收系統採用兩級文氏管洗滌器除塵第一級為溢流文氏管(簡稱「一文」)，用作降溫和粗除塵；第二級為自動調徑文氏管(簡稱「二文」)，用作除去細粉塵和進一步冷卻降溫。
溼式系統有三個主要缺點一是除塵效率低，淨煤氣含塵量高達100mg/Nm3以上，不滿足＜10mg/Nm3的煤氣標準要求；二是系統運行阻力高(20kPa以上)，風機能耗大。三是排出的汙泥、汙水需要處理，而且不利於含鐵粉塵的回收利用。
1969年，德國魯奇公司與蒂森公司聯合開發了Lurgi-Thessen轉爐煤氣乾式回收工藝，簡稱「LT法」。它用蒸發冷卻器取代「一文」，將冷卻煙道出口的爐氣溫度由1000℃左右降到170～200℃。通過對噴水量的精確控制，使水完全蒸發，爐氣始終呈相對乾燥狀態。用臥式圓筒形電除塵器取代「二文」。通過使用發現，「LT」法基本上克服了溼式淨化回收系統的缺點，但仍存在一些不足。諸如結構複雜、排灰不便、無法在線檢修、除塵效率不持久等等。
本設計人根據多年從事本領域工作的經驗和知識，為克服公知技術中存在的上述缺陷，經過艱苦的研發，終於開發出本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，利用袋式除塵器，克服「LT法」電除塵器的不足之處，達到結構合理、排灰方便、可在線檢修、除塵效率持久的目的。
為此，本實用新型的一種轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，一荒煤氣主管接在一除塵筒體的排灰系統的上端，所述除塵筒體上部的淨煤氣出口連接一淨煤氣主管，所述淨煤氣主管連接到一淨煤氣收儲裝置，在所述除塵筒體內設有濾袋組，在所述除塵筒體上部設有一脈衝噴吹機構。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述排灰系統具有所述大灰鬥和一中間灰鬥，所述大灰鬥和所述除塵筒體一體設置，通過一氣動球閥和所述中間灰鬥連接，所述中間灰鬥的出口連接一灰封閥，所述氣動球閥和灰封閥組成的鎖氣裝置，所述中間灰鬥的出口連接粉塵氣力輸送系統到灰倉。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述荒煤氣主管經一控制閥和一盲板閥連接所述荒煤氣支管及氣流均布出口管，所述氣流均布出口管接在所述除塵筒體的排灰系統的所述大灰鬥上端，所述除塵筒體的上部的淨煤氣出口連接淨煤氣支管、所述淨煤氣支管連接另一盲板閥和控制閥後，再經所述淨氣主管連接到一淨煤氣收儲裝置。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，在所述大灰鬥和所述中間灰鬥的錐體部分設置蒸汽盤管，筒體和管道部分用絕熱材料包覆。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，可拆卸封頭用法蘭與筒體連接，起吊構架設置在除塵筒體的頂部，除塵筒體內設有整體濾袋骨架。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述濾袋組由耐溫＞220℃、克重＞500g/m2、排放濃度＜10mg/Nm3的玻璃纖維、合成纖維針刺氈或其它耐高溫濾料構成。
如上所述轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述脈衝噴吹機構為低壓快速脈衝噴吹機構，由一淹沒式脈衝閥、一大容積分氣箱和一帶漸縮形噴嘴的噴吹管組成，所述淹沒式脈衝閥嵌裝在一矩形截面的分氣箱的頂面，所述淹沒式脈衝閥的閥口淹沒其中。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述噴吹直管頂端插入閥口，設有一○形密封圈；下部與所述分氣箱底面焊接固定；末端通過一彎管與所述帶漸縮形噴嘴的噴吹橫管連接。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述除塵筒體為耐高負壓的圓筒形結構，筒數不少於兩個，所述除塵筒體的封頭結構為可拆卸結構或不可拆卸結構。
如上所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，所述除塵器具有一個連接到轉爐裙罩處的水冷煙道，該水冷煙道連接到一蒸發冷卻器的上端，所述蒸發冷卻器的下端通過一球閥連接另一中間灰鬥，該中間灰鬥的出口連接氣力輸送系統到一灰倉，所述蒸發冷卻器荒煤氣出口連接一荒煤氣主管。
與現有技術相比，本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器具備的優點和特點是1、本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器由脈衝閥、分氣箱和噴吹管組成的脈衝噴吹機構可依次對排濾袋進行噴吹清灰，由於煤氣不流動、控制閥關閉的時間充足，故抖落的灰塵能充分沉降到灰鬥底部，避免了「粉塵再附」和「清灰失效」現象。
2、此外，本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的荒煤氣支管和淨煤氣支管裝有控制閥和盲板閥，關閉這些閥門，可以對該除塵筒進行離線檢修。如果脈衝噴吹清灰時，不切斷過濾氣流，可實現在線清灰。
3、本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的除塵器本體為圓筒形結構，封頭分為可拆卸和不可拆卸兩種，方便檢修或換袋，具備合理的結構。
圖1為包含本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的淨化回收系統示意圖；圖2為沿圖1中轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的A-A剖開的側剖視圖；圖3為本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的低壓快速脈衝噴吹機構示意圖；圖4為本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的兩鬥、兩閥排灰系統及中間灰鬥吊掛裝置。
具體實施方式
現結合附圖，說明本實用新型的具體實施方式
，從而使本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器特徵、技術效果和所要解決的技術問題更加明了，本實用新型的創造性更力加顯而易見。
本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器由除塵筒體、濾袋組、脈衝噴吹機構、排灰和自控系統等部分組成，除塵筒體採用耐高負壓的圓筒形結構，離線或在線脈衝清灰，耐高溫濾袋，使用低壓快速脈衝噴吹機構，兩鬥、兩閥排灰系統以及自動控制系統。
圖1表示包含本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的淨化回收系統示意圖。圖2為沿圖1的A-A剖開的側剖視圖。結合圖1和2，本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的淨化回收系統設有蒸發冷卻器5、除塵筒體11、中間灰鬥8、荒煤氣主管10和淨煤氣主管17，以及淨煤氣收儲裝置18。
本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的淨化回收系統具有一個連接到轉爐1的裙罩2的水冷煙道3，該水冷煙道3連接到一蒸發冷卻器5的上端，蒸發冷卻器5的下端通過一球閥7連接一中間灰鬥8，該中間灰鬥8的出口連接氣力輸送系統38到灰倉，蒸發冷卻器5的荒煤氣出口連接一荒煤氣主管10，該荒煤氣主管10連接到轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，即經控制閥15b，盲板閥16，荒煤氣支管37及氣流均布出口管29接在除塵筒體11的大灰鬥40的上端(見圖2)，除塵筒體11的上端設有封頭結構，除塵筒體11的上部的淨煤氣出口連接淨煤氣支管30、盲板閥16和控制閥15a，再經淨煤氣主管17連接到淨煤氣收儲裝置18。在除塵筒體11內設有由濾袋骨架36、濾袋35構成的濾袋組，其上設有脈衝噴吹機構，該脈衝噴吹機構例如可採用低壓快速脈衝噴吹機構，所述濾袋35、濾袋骨架36的上端與固定在殼體內的花板31相連接，其中淨煤氣收儲裝置18採用現有的成熟技術。所述控制閥15a、15b可以是一蝶閥，該蝶閥可採用手動、氣動或電動的任一種。所述盲板閥16例如可以是手動盲板閥。
在本實施例中，以袋式除塵器取代「LT」法的電除塵器。除塵筒體11為圓筒形結構，耐高負壓(-20KPa)，筒數不少於兩個，圖1所示的實施例中為3個相同的圓筒形結構。本實用新型的煉鋼轉爐煤氣幹法布袋淨化回收系統中除塵筒的封頭結構分為可拆卸和不可拆卸兩種。可拆卸封頭12用法蘭與筒體連接，檢修或換袋時，先拆下法蘭連接螺栓，再選用手動或電動葫蘆、旋臂吊車、移動揭蓋車等多種方式開啟、移動封頭12。圖1中標號4為汽鍋。
在圖2中，起吊構架13設置在除塵筒體11的頂部，用手動或電動葫蘆14，將封頭12吊起、移開，在大氣環境中進行檢修或換袋，濾袋骨架36為整體、無需分節；不可拆卸封頭與筒體焊接連接。為了檢修或換袋，花板以上需留出2500mm左右的淨空高度，並設置人孔門(未示出)，進入筒體內工作，不可拆卸封頭的環境和安全性遜於可拆卸封頭，當濾袋長度超過2米時，骨架須做成2～3節，不僅拆卸、連接困難，還易磨損濾袋。一般情況下，應首選上揭蓋換袋和整體骨架這一方式。
本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器中，濾袋採用玻纖、合纖共合針刺氈或其它耐高溫濾料，耐溫＞220℃、克重＞500g/m2、排放濃度＜10mg/Nm3。
圖3為本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的低壓快速脈衝噴吹機構示意圖。本實施例中的低壓快速脈衝噴吹機構由淹沒式脈衝閥32、大容積分氣箱33和帶漸縮形噴嘴的噴吹管34組成。脈衝閥32嵌裝在矩形截面分氣箱33的頂面，閥口43淹沒其中。噴吹管34頂端插入閥口，用○形圈42密封；下部與分氣箱底面焊接、固定；末端通過彎管與帶漸縮形噴嘴45的噴吹橫管連接。通過控制主膜片44的動作，釋放壓縮空氣以實現脈衝噴吹清灰。由於脈衝閥為淹沒式並有快速反饋節流孔41、分氣箱貯氣容積大、噴吹管帶漸縮形噴嘴，改善了噴吹機構的流動特性，所以噴吹氣源壓力由傳統的0.5MPa以上降低到0.2～0.3MPa。每個脈衝閥噴吹一次的時間為100毫秒左右。
圖4為本實用新型的煉鋼轉爐煤氣幹法袋式淨化回收系統的兩鬥、兩閥排灰系統及中間灰鬥吊掛裝置
以下結合附圖。為防止空氣漏入，排灰系統採用兩鬥、兩閥結構，如圖4所示，兩鬥、兩閥鎖氣裝置由大灰鬥40和中間灰鬥8，球閥7和灰封閥9組成嚴密的鎖氣裝置，所述的灰封閥9可為管螺旋灰封閥。大灰鬥40和除塵筒體11一體設置，通過氣動球閥7和中間灰鬥8連接，中間灰鬥8的出口連接灰封閥9，其管螺旋既可以均勻出料，又可以作為氣密性灰封閥使用。中間灰鬥吊掛裝置由雙頭螺栓46、吊耳48和蝶簧47組成，對熱脹冷縮起補償作用。該中間灰鬥的出口連接粉塵氣力輸送系統39到灰倉。
為防止灰鬥內壁反潮、粉塵粘結，在大灰鬥和中間灰鬥的錐體部分設置蒸汽盤管加熱，筒體和管道部分用絕熱材料包覆保溫。
本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的工作原理是荒煤氣從主管10接入，經控制閥15b(例如，該控制閥15b可為手動蝶閥)，盲板閥16，荒煤氣支管37及氣流均布出口管29向灰鬥40吹出。在煤氣折轉向上時，粗顆粒被甩出，細粉塵隨氣流趨向濾袋35。荒煤氣穿過時，灰塵被阻留在濾袋外表面上，過濾後的淨煤氣匯集於花板31以上的淨煤氣空間，然後經淨煤氣支管30、盲板閥16和控制閥15a(例如，該控制閥15a可為氣動蝶閥)，再經淨氣主管17流入下個工序。
隨著濾袋外表面塵量的增多，除塵器運行阻力上升，當達到設定值上限值時，自控系統自動開始分筒離線清灰。其過程為，關閉淨煤氣出口的控制閥15a，切斷該除塵筒的過濾氣流，使之離線，則筒內濾袋的內外壓差為零。此時，由脈衝閥32、分氣箱33和噴吹管34組成的脈衝噴吹機構依次對各排濾袋進行噴吹清灰。由於煤氣不流動、控制閥關閉的時間充足，故抖落的灰塵能充分沉降到灰鬥底部，避免了「粉塵再附」和「清灰失效」現象。這樣，荒煤氣支管上裝有手動蝶閥和盲板閥、淨煤氣支管上裝有氣動蝶閥和盲板閥，氣動蝶閥作為離線切換閥。在線清灰方式中，仍需裝備上述閥門，但不進行離線切換，僅作為離線檢修之用。荒煤氣支管、淨煤氣支管裝有蝶閥和盲板閥，關閉這些閥門，可以對該除塵筒進行離線檢修。如果脈衝噴吹清灰時，不切斷過濾氣流，這種方式為在線清灰模式。
脈衝噴吹清灰採用定壓差控制方式。控制系統由微差壓變送器、壓差控制器、程控櫃和機旁操作箱等組成。用差壓變送器測量荒、淨煤氣進、出口主管間的除塵器運行總阻力。當其達到設定的上限值時，自控系統依次對各除塵筒進行離線脈衝噴吹清灰；當運行阻力降到設定的下限值時，清灰自動停止。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施例，當不能以此限定本實用新型實施的範圍，即大凡依本實用新型申請專利範圍及說明書內容所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的範圍內。
權利要求1.一種轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於一荒煤氣主管接在一除塵筒體的排灰系統的上端，所述除塵筒體上部的淨煤氣出口連接一淨煤氣主管，所述淨煤氣主管連接到一淨煤氣收儲裝置，在所述除塵筒體內設有濾袋組，在所述除塵筒體上部設有一脈衝噴吹機構。
2.如權利要求1所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述排灰系統具有所述大灰鬥和一中間灰鬥，所述大灰鬥和所述除塵筒體一體設置，通過一氣動球閥和所述中間灰鬥連接，所述中間灰鬥的出口連接一灰封閥，所述氣動球閥和灰封閥組成的鎖氣裝置，所述中間灰鬥的出口連接粉塵氣力輸送系統到灰倉。
3.如權利要求2所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述荒煤氣主管經一控制閥和一盲板閥連接所述荒煤氣支管及氣流均布出口管，所述氣流均布出口管接在所述除塵筒體的排灰系統的所述大灰鬥上端，所述除塵筒體的上部的淨煤氣出口連接淨煤氣支管、所述淨煤氣支管連接另一盲板閥和控制閥後，再經所述淨氣主管連接到一淨煤氣收儲裝置。
4.如權利要求2所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於在所述大灰鬥和所述中間灰鬥的錐體部分設置蒸汽盤管，筒體和管道部分用絕熱材料包覆。
5.如權利要求4所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於可拆卸封頭用法蘭與筒體連接，起吊構架設置在除塵筒體的頂部，除塵筒體內設有整體濾袋骨架。
6.如權利要求1所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述濾袋組由耐溫＞220℃、克重＞500g/m2、排放濃度＜10mg/Nm3的玻璃纖維、合成纖維針刺氈或其它耐高溫濾料構成。
7.如權利要求1所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述脈衝噴吹機構為低壓快速脈衝噴吹機構，由一淹沒式脈衝閥、一大容積分氣箱和一帶漸縮形噴嘴的噴吹管組成，所述淹沒式脈衝閥嵌裝在一矩形截面的分氣箱的頂面，所述淹沒式脈衝閥的閥口淹沒其中。
8.如權利要求7所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述噴吹直管頂端插入閥口，設有一○形密封圈；下部與所述分氣箱底面焊接固定；末端通過一彎管與所述帶漸縮形噴嘴的噴吹橫管連接。
9.如權利要求1所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述除塵筒體為耐高負壓的圓筒形結構，筒數不少於兩個，所述除塵筒體的封頭結構為可拆卸結構或不可拆卸結構。
10.如權利要求1所述的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其特徵在於所述除塵器具有一個連接到轉爐裙罩處的水冷煙道，該水冷煙道連接到一蒸發冷卻器的上端，所述蒸發冷卻器的下端通過一球閥連接另一中間灰鬥，該中間灰鬥的出口連接氣力輸送系統到一灰倉，所述蒸發冷卻器荒煤氣出口連接一荒煤氣主管。
專利摘要一種轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器，其中，一荒煤氣主管接在一除塵筒體的排灰系統的上端，所述除塵筒體上部的淨煤氣出口連接一淨煤氣主管，所述淨煤氣主管連接到一淨煤氣收儲裝置，在所述除塵筒體內設有濾袋組，在所述除塵筒體上部設有一脈衝噴吹機構。本實用新型的轉爐煤氣幹法淨化袋式除塵器的脈衝噴吹機構可依次對排濾袋進行噴吹清灰，由於煤氣不流動、控制閥關閉的時間充足，故抖落的灰塵能充分沉降到灰鬥底部，避免了「粉塵再附」和「清灰失效」現象；本實用新型的荒煤氣支管和淨煤氣支管裝有控制閥和盲板閥，關閉這些閥門，可以對該除塵筒進行離線檢修；脈衝噴吹清灰時，不切斷過濾氣流，可實現在線清灰。
文檔編號B01D46/02GK2905187SQ20062011354
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者宋七棣, 徐天平, 胡潔敏, 陳安琪, 胡鑑仲 申請人:江蘇科林集團有限公司