帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置及其使用方法與流程
2023-04-25 10:11:46 1
本發明屬於冶金工程
技術領域：
，特別涉及一種帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置及其使用方法。尤其涉及一種用於煉鐵技術中帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置及其使用方法。
背景技術：
：高爐爐頂稱量料罐均壓放散的工藝特點是：介質工作壓力：0～0.3mpa。在高壓和常壓狀態之間循環交替，周而復始。每小時變換狀態達15次。瞬時處理風量大，達到10～15nm3/s,持續時間短15～20s，排入到大氣中的荒煤氣含塵量約20～30g/nm3。高爐粗煤氣系統中卸灰工藝的中間罐也存在類似爐頂稱量料罐的煤氣均壓放散工藝，其中也需要在短時間內將壓力容器中的高壓煤氣進行放散。目前，在煉鐵技術中的壓力容器均壓放散裝置普遍存在如下問題：1.若該壓力容器的煤氣均壓放散工藝中沒有精除塵裝置布袋除塵器，未經精除塵後的煤氣直接排入到大氣中，對環境造成了極大的汙染。2.若該壓力容器的煤氣均壓放散工藝中設有精除塵裝置布袋除塵器，由於排放瞬時壓力大，時間短的特點，容易造成對精除塵裝置的損壞。3.傳統的設計有精除塵裝置布袋除塵器的均壓放散裝置中存在除塵灰不能有效回落到壓力容器中，造成堵塞，嚴重影響後續均壓放散過程。本發明中的均壓放散裝置及其工藝將有效的解決傳統壓力容器均壓放散裝置存在的問題。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置及其使用方法，解決了傳統煉鐵技術中壓力容器煤氣均壓放散汙染高、精除塵裝置布袋除塵器易損、易堵塞的問題。實現了低排放、改善環境，而且延長精除塵裝置布袋除塵器的壽命。一種帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置，包括均壓裝置、放散裝置、安全裝置及排汙裝置四部分；均壓裝置由均壓氣源11、均壓閥7、布袋除塵器6、切斷閥一2和壓力容器1相串聯組成，均壓氣源11與布袋除塵器6之間設有均壓閥7，布袋除塵器6與壓力容器1之間設有切斷閥一2；均壓時，關閉放散裝置中的放散閥3、切斷閥二5和切斷閥三8，開啟均壓裝置中的切斷閥一2和均壓閥7，均壓氣源11經切斷閥一2、布袋除塵器6和均壓閥7進入到壓力容器1，實現均壓功能；放散裝置由壓力容器1、放散閥3、緩衝罐4、切斷閥二5、布袋除塵器6、切斷閥三8、孔板9和煤氣排放管道12相串聯組成，放散閥3在壓力容器1與緩衝罐4之間，緩衝罐4與布袋除塵器6之間有切斷閥二5，布袋除塵器6與煤氣排放管道12之間有切斷閥三8及孔板9，孔板9在切斷閥三8上方；放散時，開啟放散裝置的切斷閥三8、切斷閥二5和放散閥3，煤氣經緩衝罐4及布袋除塵器6過濾後進入到煤氣排放管道12，實現放散功能；安全裝置由壓力容器1、安全閥10和煤氣排放管道12相串聯組成，壓力容器1與煤氣排放管道12之間有安全閥10；當壓力容器1中的壓力瞬時大於設定安全壓力上限0.3mpa～0.32mpa時，開啟安全裝置，壓力容器1中的氣體經安全閥10排放到煤氣排放管道12中，實現安全功能；排汙裝置由均壓氣源11、排汙閥13、緩衝罐4、放散閥3和壓力容器1相串聯組成，排汙閥13在均壓氣源11與緩衝罐4之間；當緩衝罐4中的灰塵積攢到罐體容積1/4～1/3時，均壓氣源11將緩衝罐4中的灰塵反吹至壓力容器1中，完成排汙。一種帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置的使用方法，其具體步驟及參數如下：1.均壓：關閉放散閥3、切斷閥二5和切斷閥三8，開啟切斷閥一2和均壓閥7，均壓氣源11經均壓閥7、布袋除塵器6和切斷閥一2進入到壓力容器1，均壓氣源11在將布袋除塵器6中積攢的灰塵吹回壓力容器1的同時，使壓力容器1達到預設均壓壓力0.2mpa～0.3mpa，實現均壓功能，然後關閉均壓閥7和切斷閥一2。2.放散：在均壓完成後，開啟放散裝置的切斷閥三8、切斷閥二5和放散閥3，壓力容器1中的煤氣經放散閥3、緩衝罐4、切斷閥二5、布袋除塵器6，切斷閥三8和孔板9過濾後進入到煤氣排放管道12，當壓力容器1中的壓力達到預設壓力0mpa時，實現放散功能，然後關閉放散閥3，切斷閥二5和切斷閥三8。傳統放散荒煤氣的含塵量約20～30g/nm3，經布袋除塵器6精除塵後的含塵量約為2～5mg/nm3。在本次放散過程中，緩衝罐4起緩衝作用，大大延長了布袋除塵器的壽命。過程中孔板9減小布袋除塵器6進出口的壓差，從而減少放散煤氣對布袋除塵器6中布袋的衝擊，延長設備壽命。布袋除塵器6使用金屬濾料袋式除塵器，該種金屬濾料袋式除塵器可解決傳統布袋除塵器承受的壓差能力小、板結等問題。布袋除塵器6需經過精確計算出適合的布袋過濾面積，以防止布袋除塵器6壽命縮短。3.安全：當壓力容器1中的壓力瞬時大於設定安全壓力上限0.3mpa～0.32mpa時，開啟安全裝置，壓力容器1中的氣體經安全閥10排放到煤氣排放管道12中，實現安全功能。4.排汙：當緩衝罐4中的灰塵積攢到罐體容積1/4～1/3時，開啟排汙閥13、放散閥3和均壓氣源11將緩衝罐4中的灰塵反吹至壓力容器1，完成排汙。精除塵形式一般有三種：袋式除塵、溼法除塵、電除塵。根據高爐爐頂煤氣均壓放散在高壓和常壓狀態之間循環交替的間歇工藝特點，採用溼法除塵、電除塵幾乎是不可能的，只能採用袋式除塵器。目前袋式除塵的濾料基本都是針刺氈無紡布，在其適合的溫度範圍內長期工作除塵效果良好。但其使用有一定局限，一是承受的壓差小，大多數濾料承受的壓差在7～8kpa之內，壓差過大會使超細粉塵穿過濾料而透濾，交替的大壓差運行，也將大大降低濾料壽命。二是針刺氈濾料為灰膜過濾，低溫狀況下運行會造成粉塵板結，加大運行壓差。鑑於針刺氈無紡布使用的局限，因此決定採用金屬濾料。金屬纖維編織濾料表面光滑，達到表面過濾的程度。採用金屬纖維編織濾料可以很大程度上克服針刺氈濾料的使用局限。針對料罐均壓煤氣除塵過程中除塵器布袋容易出現板結現象，優選濾袋材質，考慮採用金屬濾料袋式除塵器作為二次精除塵設施是較為合理的方案。本發明的優點在於：解決了傳統煉鐵技術中壓力容器煤氣的對空排放問題，實現了低汙染；通過相關裝置大大緩解了氣流對布袋除塵器的衝擊，延長了設備壽命；解決了布袋除塵器過濾雜質堆積在底部的問題。附圖說明圖1煉鐵技術中壓力容器煤氣的均壓放散工藝流程圖。其中，壓力容器1，切斷閥一2，放散閥3，緩衝罐4，切斷閥二5，布袋除塵器6，均壓閥7，切斷閥三8，孔板9，安全閥10，均壓氣源11，煤氣排放管道12，排汙閥13。具體實施方式實施例1一種帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置，包括均壓裝置、放散裝置、安全裝置及排汙裝置四部分；均壓裝置由均壓氣源11、均壓閥7、布袋除塵器6、切斷閥一2和壓力容器1相串聯組成，均壓氣源11與布袋除塵器6之間設有均壓閥7，布袋除塵器6與壓力容器1之間設有切斷閥一2；放散裝置由壓力容器1、放散閥3、緩衝罐4、切斷閥二5、布袋除塵器6、切斷閥三8、孔板9和煤氣排放管道12相串聯組成，放散閥3在壓力容器1與緩衝罐4之間，緩衝罐4與布袋除塵器6之間有切斷閥二5，布袋除塵器6與煤氣排放管道12之間有切斷閥三8及孔板9，孔板9在切斷閥三8上方；安全裝置由壓力容器1、安全閥10和煤氣排放管道12相串聯組成，壓力容器1與煤氣排放管道12之間有安全閥10；排汙裝置由均壓氣源11、排汙閥13、緩衝罐4、放散閥3和壓力容器1相串聯組成，排汙閥13在均壓氣源11與緩衝罐4之間。一種帶緩衝罐的壓力容器煤氣均壓放散裝置的使用方法，其具體步驟及參數如下：1.均壓：關閉放散閥3、切斷閥二5和切斷閥三8，開啟切斷閥一2和均壓閥7，均壓氣源11經均壓閥7、布袋除塵器6和切斷閥一2進入到壓力容器1，均壓氣源11在將布袋除塵器6中積攢的灰塵吹回壓力容器1的同時，使壓力容器1達到預設均壓壓力0.25mpa，實現均壓功能，然後關閉均壓閥7和切斷閥一2。2.放散：在均壓完成後，開啟放散裝置的切斷閥三8、切斷閥二5和放散閥3，壓力容器1中的煤氣經放散閥3、緩衝罐4、切斷閥二5、布袋除塵器6，切斷閥三8和孔板9過濾後進入到煤氣排放管道12，當壓力容器1中的壓力達到預設壓力0mpa時，實現放散功能，然後關閉放散閥3，切斷閥二5和切斷閥三8。在本次放散過程中，緩衝罐4起緩衝作用，大大延長了布袋除塵器的壽命。布袋除塵器6使用金屬濾料袋式除塵器，該種金屬濾料袋式除塵器可解決傳統布袋除塵器承受的壓差能力小、板結等問題。布袋除塵器6需經過精確計算出適合的布袋過濾面積，以防止布袋除塵器6壽命縮短。3.安全：當壓力容器1中的壓力瞬時大於設定安全壓力上限0.3mpa時，開啟安全裝置，壓力容器1中的氣體經安全閥10排放到煤氣排放管道12中，實現安全功能。4.排汙：當緩衝罐4中的灰塵積攢到罐體容積1/4時，開啟排汙閥13、放散閥3和均壓氣源11將緩衝罐4中的灰塵反吹至壓力容器1，完成排汙。以3000m3高爐生產工藝為例，計算每年向大氣少排放的雜質質量。料罐容積(m3)70高爐年操作日(天)350日正常上料(ch/d)144壓力(mpa)0.25煤氣溫度(℃)100每小時放散次數(次)15傳統放散煤氣含塵量(g/nm3)25本發明放散煤氣含塵量(g/nm3)0.005年少排放放散煤氣粉塵量(kg)551140通過本發明還可以延長現有布袋除塵器6的壽命，一般3000m3級高爐粗煤氣卸灰裝置中的布袋除塵器平均3天換7個布袋，每個布袋的價格約為50元，一年的經費約需40833元，通過本發明可大大節約設備壽命，經核算約18天換7個布袋，每年可節約經費34027元。當前第1頁12