高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝的製作方法

2023-05-19 04:21:16

專利名稱：高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬冶金爐生氣體淨化除塵領域，尤其涉及高爐煤氣的全乾式淨化除塵。
高爐煤氣的乾式除塵以其比溼式除塵更顯著的優點而成為當前高爐煤氣淨化除塵的發展方向。在目前的乾式除塵工藝中，以採用除塵布袋作為精除塵器最為常見。由於除塵布袋能承受的正常工作溫度通常較待除塵煤氣的溫度低很多，因此必須將待除塵煤氣溫度控制至除塵布袋正常工作所能承受的範圍；此外，在現行工藝中，經布袋除塵器輸出的淨煤氣在送入主幹管網前需再次降溫，所採取的降溫方式是能否真正意義上實現煤氣全乾式淨化除塵的關鍵所在。
在現有技術中，由高爐出來的煤氣降溫方法是先在重力除塵器中向煤氣直接噴霧狀水降溫，然後再進入管式散熱器進一步降溫至適合布袋除塵器工作的溫度範圍，經布袋除塵器除塵後得到的精煤氣在仍需再次噴水降溫後才送入淨煤氣主幹管網。
現工藝在實際運行中存在著這樣一些問題首先是由於在煤氣的降溫方式上仍採取向煤氣直接噴水降溫，這樣就導致得到的淨煤氣中始終含有一定程度的水份，使煤氣的熱效率和燃燒溫度大為降低，造成了實際上的能源損失；其次是起主要降溫作用的散熱器的散熱量是相對固定不變的，當高爐煤氣溫度劇烈變化超出正常波動範圍時就難以適應降溫調溫要求，極易造成除塵布袋超溫工作以至損壞；此外，由於現有乾式除塵降溫系統工作可靠性存在一定問題，仍需有一套投資額較高的溼式除塵系統作備用，運行很不經濟。
針對上述存在的問題，本發明提出如下解決方案，以增強散熱器溫度變化適應能力和運行可靠性，達到穩定調控煤氣溫度，同時改變目前向煤氣直接噴水降溫方式，實現向淨煤氣管網輸送不含水乾熱煤氣，並取消溼式除塵備用系統的目的。
高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝，其工藝流程為由高爐出來的含塵煤氣，先進入重力除塵器作粗除塵，然後送入間接式散熱器，散熱調溫至合適布袋除塵器工作的溫度範圍，再送入布袋除塵器精除塵，得到的乾熱淨煤氣經過透平機或減壓閥組後以合適的溫度直接進入淨煤氣主幹管網，其特徵在於間接式散熱器的散熱量是可調控的，可一次性協調控制布袋入口煤氣溫度和主管網入口溫度至各自適合的相應範圍，去掉淨煤氣入主幹管網前噴水調溫增溼成飽和氣體工藝環節，在降溫除塵全過程中避免煤氣與水的直接接觸，使送入淨煤氣主管網的煤氣是無水乾熱煤氣，從而實現高爐煤氣的全乾式淨化除塵。
上述散熱器散熱量可調控是這樣實現的，首先設計散熱器散熱量能滿足正常情況下的降溫需要，在此基礎上，在散熱器外增設輔助自動噴水降溫裝置，用以在煤氣溫度超高時向散熱器外表面噴射相應水量，增大散熱量；在散熱器進出口兩端增加旁通閥，用以在寒冬季節散熱器過散熱，煤氣溫度低於正常溫度時開啟，讓部分煤氣旁通不經散熱，以提升溫度。
進一步地，布袋除塵器入口煤氣溫度宜控制在140-200℃範圍，主幹管網入口煤氣溫度宜控制在100-150℃範圍；進一步地，在實現送乾熱煤氣進淨煤氣主幹管網(6)的基礎上，停用或取消本流程送出的乾熱煤氣所流經管網中的濾排水裝置；進一步地，在布袋除塵器(4)出口與主幹管網(6)之間設應急降溫噴水嘴(12)；進一步地，在實現全乾式淨化除塵後，取消溼式除塵備用系統，取消重力除塵器噴霧系統；進一步地，在布袋除塵器出口與主幹管網之間設應急自動/手動降溫噴水嘴。
本發明的積極效果在於，由於輸出的是全乾熱煤氣，使煤氣的熱效率和燃燒溫度得以大幅度提高，尤其在當今隨著冶金高爐噴煤量的不斷提高，高爐煤氣發生量不斷增多，其產生的節能效果就愈加顯著；由於煤氣中不含水份，減少了煤氣中的少量酸性氣體生成酸性物質對煤氣管道的腐蝕作用；由於增強了散熱器對煤氣溫度調控的適應能力，基本杜絕了因煤氣溫度超高造成除塵布袋的損壞問題，提高了除塵系統運行的安全性和可靠性，從而使溼式除塵備用系統失去備用價值而得以取消，可節省大量投資，同時還可使餘壓發電裝置的發電效率大大提高；由於取消了向重力除塵器中噴霧水，重力除塵器中沉積的是幹灰，不會形成板結，造成堵塞，同時還有利於積灰的清運，減少環境汙染；由於向煤氣主幹管網輸送的是不含水煤氣，其所流經管網中的濾排水裝置得以取消，簡化了設備，降低了運行成本。
現結合附圖和實施例說明本發明的較佳實施方案。


圖1為高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝流程。
實施例首先設計管式散熱器3散熱量能滿足正常情況下的降溫需要。在此基礎上，在管式散熱器3外增設輔助自動噴水降溫裝置8；在管式散熱器3進出口兩端增設旁通閥10。
正常情況情況下，由高爐1出來的含塵煤氣，先進入重力除塵器2除去粗粒塵埃後，送入管式散熱器3散熱調溫至140~200℃範圍，再送入布袋除塵器4作精除塵，輸出的乾熱淨煤氣經過透平機組5發電後，自然降溫到100-150℃範圍，此時即可直接送入淨煤氣主幹管網6。
當高爐1工作出現異常，出來的含塵煤氣溫度升高超出正常波動範圍時，管式散熱器3出口煤氣溫度亦相應超出範圍，此時，由管式散熱器3出口煤氣溫度檢測儀表7向自動噴水降溫裝置8送出控制信號，控制噴水嘴9向管式散熱器3外表面噴射相應水量，增大散熱量，溫度偏高越多噴水量越大，以確保控制管式散熱器3出口溫度始終保持在140-200℃正常範圍內。
在寒冬季節到來時，管式散熱器3過散熱，管式散熱器3出口煤氣溫度低於正常溫度範圍時，旁通閥10自動開啟，讓部分煤氣不經管式散熱器3散熱，以提升溫度。
上述旁通閥10可選用電動碟閥，最好由自動噴水降溫裝置8一併控制。
在布袋除塵器4出口與主幹管網6之間增設應急自動/手動噴水嘴12，用於透平機組5檢修停用或沒有安裝透平機組5，淨煤氣由減壓閥組11進入主幹管網6時，對淨煤氣進行降溫至100~150℃；還可於清洗透平機組葉輪。
上述噴水嘴12由溫度檢測儀表13檢測出的信號控制。
在實現上述本發明功能目標後，即可停用或取消重力除塵器噴霧水降溫，停用或取消淨煤氣入主幹管網前直接向煤氣噴水調溫增溼環節，取消本工藝流程送出的乾熱煤氣所流經管網中的濾排水裝置，取消備用溼式除塵系統。
權利要求
1.高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝，由高爐(1)出來的含塵煤氣，經重力除塵器(2)作粗除塵後，送入間接式散熱器(3)降溫後，再進入布袋除塵器(4)精除塵，得到的乾熱淨煤氣經過透平機組(5)或減壓閥組(11)後以合適的溫度直接進入淨煤氣主幹管網(6)，其特徵在於間接式散熱器(3)的散熱量是可調控的，協調控制布袋除塵器(4)入口煤氣溫度和主幹管網(6)入口溫度至各自適合的相應範圍，停止煤氣送入主幹管網(6)前被噴水調溫增溼成飽和氣體，除塵降溫全過程避免煤氣與水的直接接觸，送入淨煤氣主幹管網(6)的煤氣是不含水乾熱煤氣；
2.如權利要求1所述的高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝，布袋除塵器(4)入口煤氣溫度宜控制在140~200℃範圍，主幹管網入(6)口煤氣溫度宜控制在100~150℃範圍；
3.如權利要求1所述的高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝，在實現送乾熱煤氣進淨煤氣主幹管網(6)的基礎上，停用或取消本流程送出的乾熱煤氣所流經管網中的濾排水裝置；
4.如權利要求2所述的高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝，在布袋除塵器(4)出口與主幹管網(6)之間設應急降溫噴水嘴(12)；
5.如權利要求1所述的高爐煤氣全乾式淨化除塵工藝，在實現全乾式淨化除塵後，取消溼式除塵備用系統，取消重力除塵器噴霧系統。
全文摘要
本發明公開了一種高爐煤氣全乾式除塵工藝,流程為:由高爐出來的含塵煤氣,先進入重力除塵器作粗除塵,然後送入間接式散熱器散熱調溫至合適布袋除塵器工作的溫度範圍,再送入布袋除塵器精除塵,得到的乾熱淨煤氣經過透平機組或減壓閥組後以合適的溫度直接進入淨煤氣主幹管網,其特徵在於間接式散熱器的散熱量是可調控的,去掉淨煤氣入主幹管網前噴水調溫增溼成飽和氣體工藝環節,在降溫除塵全過程中避免煤氣與水的直接接觸。達到了穩定調控煤氣溫度,實現向淨煤氣管網輸送不含水乾熱煤氣,大幅度提高高爐煤氣熱效率和燃燒溫度的目的。
文檔編號C10K1/00GK1334320SQ0010992
公開日2002年2月6日 申請日期2000年7月14日 優先權日2000年7月14日
發明者李先才 申請人:攀枝花新鋼釩股份有限公司動力廠