CN1023717C - 高炉炉顶排压煤气强制回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明装置是关于炼铁系统高炉炉顶排压煤气的强制回收装置。现有回收装置不能尽快回收，有效除尘和减少对净煤气管网的压力冲击。为此提出由引射器、文氏管除尘器和脱水器组成的回收装置(即降压塔)。本装置特点是在文氏管喉口处内腔安装介质喷嘴及喷水器，以低压蒸汽为引射介质。解决了排压煤气的快速回收、净化除尘及减小对净煤气管网的冲击。其结构简单，体积小，维修方便、工作可靠。

Description

本发明装置属于炼铁系统高炉炉顶排压煤气强制回收装置。

在日本“工业加热”（V.L18№16p11-14）中公布了一种“高炉炉顶煤气回收设备”。它的目的是用高炉半净煤气作引射介质，通过引射器将炉顶排压煤气回收到净煤气管网中。该装置由炉顶旋风除尘器，回收煤气管道，阀门和引射器组成。该装置有以下不足：①由于高炉半净煤气和炉顶排压煤气压力差小，不能在较短时间内回收全部煤气;②由于无文氏管减压使瞬间进入净煤气管网的煤气量大且压力较高对净煤气管网造成较大的压力冲击，引起较大的压力脉动;③排压煤气含尘量大，与半净煤气都未进行较好的除尘，增加了净煤气的灰负荷，对热风炉、焦炉蓄热室寿命不利。

本发明装置在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种有引射、压力缓冲，除尘和脱水作用的排压煤气回收装置，以便尽快回收排压煤气并可较好除尘，节约能源，消除污染。

本发明装置可以通过以下措施来达到：在炉顶旋风除尘器至净煤气管网间的煤气回收管道上，去掉原单一的引射器，代之以由引射器，文氏管除尘器，脱水器三者有机组成的强制回收装置-降压塔。在文氏管喉口前部设置引射介质喷嘴，构成引射器结构;在文氏管喉口处设置喷水器构成文氏管除尘器结构;文氏管又插入一较大的容器内使之构成脱水器，整个装置为密封式结构。脱水器的外容器为圆柱形，上下端均为圆锥形，文氏管由上部锥体的中心插入，下部锥体的底部设有清灰阀，从介质中析出的灰水浆，由此处排出，整个装置由几根支柱来支撑。回收煤气和引射介质都从文氏管进入脱水器并从其上锥体侧部出来进入净煤气管网。引射介质为低压蒸汽或采用半净煤气。还可以由脱水器上部锥体向容器内喷水，以增加除尘效果。

附图的图面说明如下：

图1为本发明装置-高炉炉顶排压煤气强制回收装置的系统图。

图2为本发明装置-文氏管引射装置结构图。

下面结合附图实施例对本发明装置作进一步详述：

图1：排压煤气从炉顶装料设备1经排压阀2，旋风除尘器3，回收阀12，回收管道13进入本装置-降压塔。该降压塔由文氏管7，引射介质喷嘴9、喷水器8、塔壳体6、清灰浆阀18及支柱19组成。引射介质经引射阀10、引射介质管道11，由引射介质喷嘴9喷出。除尘洗涤用水经水阀14，清洗用水管15由喷水器8向文氏管喉口处喷出。排压煤气进入降压塔后，经排出管16进入净煤气管网17。当装料设备需要均压时，均压煤气经均压管道5，均压阀4，旋风除尘器3，进入装料设备1。均压时，均压煤气将旋风除尘器中沉积下来的灰尘反吹入装料设备中，整个均压及排压煤气系统及设备均为密封式结构。降压塔壳体6为圆柱体，上下端带锥体结构式密封容器。

图2为文氏管引射器的结构简图。7为文氏管，8为喷水器，9为引射介质喷嘴，10为引射阀，11为引射介质管道，13为排压煤气回收管，14为水阀，15为水管。喷水器8设置于文氏管7的喉口处，引射介质喷嘴9设置于文氏管喉口的前 端。

该降压塔装置中，引射介质喷嘴9设置于文氏管7喉口前端，构成引射器结构;文氏管7喉口处设置喷水器8使之构成文氏管除尘器结构;文氏管7插入降压塔壳体6，使之构成脱水器结构。

下面简述本装置的工作过程。因炉顶装料设备1是周期性地进行受料、均压、排料、排压工作的，因此，本装置也进行周期性的工作。排压时，炉顶装料设备1内的压力为0.25MPa左右，净煤气管网17内的压力为～0.01MPa。排压煤气经排压阀2进入旋风除尘器3进行粗除尘，再经回收阀12，回收管道13，进入降压塔装置，最后经降压塔导出管16进入净煤气管网17。排压初期，料罐压力较高，与净煤气管网的压差较大，排压煤气能以较高的速度排出。这时，排压煤气经过文氏管7的喉口时仍有较高的压力与速度，因此，经水阀14及水管15由喷水器8向文氏管7喉口处喷水，以增加喉口处的阻损，消耗部分能量，从而减小对净煤气管网的压力冲击。同时，喷出的水与煤气一起产生紊流，湿润灰尘使其聚积长大，从而在进入脱水器后由于气流转向，靠惯性与重力将其从气流中除去，达到除尘的目的。当装料设备1的压力快速降至0.06～0.08MPa时，与净煤气管网压差减小，其压力降低速度会大大降低。这时，为缩短煤气回收时间，打开引射阀10，引射介质经管道11，由喷嘴9向文氏管7喷射，引射煤气，促使装料设备中的压力快速降低。引射介质采用蒸汽或高炉半净煤气时，压力为0.3～1MPa，压力较高，可比煤气引射时的开始引射时间提前，引射效果较好。高压蒸汽喷出后，压力急剧降至很低，造成较大的温度降，使喷出后的蒸汽冷结成水雾，与引射的煤气一起产生紊流，对煤气中的灰尘具有较好的润湿作用，可起到较好的除尘效果。蒸汽凝结成水后，在脱水器中被从煤气里排出，不致增加煤气的体积，减轻了对净煤气管网17的冲击。由于蒸汽引射同时已具有除尘效果，这时为节约能源可以关掉水阀14，但，采用半净煤气引射时，水阀14必须仍开启，以保证除尘的继续。脱水器中，为增加其除尘效果，还可在壳体上部继续喷水洗涤，脱水器中的水与灰浆从清灰阀18排出。脱水器为一较大的容器，排压煤气进入后，可充分扩张，气体流速减慢，压力降低，可大大减小对净煤气管网的冲击，整个回收时间为20～30秒钟，时间较短可起到较好的缓冲作用。

当装料设备1内的压力降至0.01MPa以下时，关引射阀10，水阀14，回收阀12，排压阀2，装料设备排压完毕。然后装料设备1进行装料，均压，均压煤气由均压管5，经均压阀4、除尘器3将灰尘反吹回装料设备1中。均压结束后进行排料，然后又进行排压，周期地工作。

本发明装置比现有技术有如下优点：

1.采用引射器，文氏管除尘器及脱水器有机结合，组成一个整体的构造，具有较好的除尘效果，可使回收煤气含尘量降到100mg/Nm³以下，减轻了净煤气的灰负荷，不致影响到热风炉蓄热室，焦炉蓄热室寿命。

2.脱水器具有较大的空腔，且引射的蒸汽喷出后冷凝成水从气流中析出，使煤气压力降低，得到充分扩张，流速减慢，煤气量不会有突然的较大增加，大大减小了对净煤气管网的冲击，有利于热风炉烧炉等用户的操作。

3.本装置结构紧凑、简单、体积小、维修方便、工作可靠。

Claims (4)

1、一种高炉炉顶排压煤气强制回收装置，包括旋风除尘器(3)，排压煤气回收阀(12)，回收管道(13)，引射阀(10)，引射介质喷嘴(9)及净煤气管网(17)，其特征在于：在回收管道上设置具有引射器，文氏管除尘器，脱水器及清灰阀(18)的密封降压塔装置。

2、按权利要求1所述的高炉炉顶排压煤气强制回收装置，其特征在于：引射介质喷嘴（9）设置于文氏管（7）的喉口前部，构成引射器，文氏管（7）喉口处设置喷水器（8），构成文氏管除尘器，文氏管（7）插入塔壳体（6）中构成脱水器;三者靠文氏管（7）有机地组合成一个整体，不可分离。

3、按权利要求1或2所述的高炉炉顶排压煤气强制回收装置，其特征在于：文氏管（7）从降压塔壳体（6）的上部锥体的中心插入，构成脱水器，整体由支柱（19）支撑，下部锥体底部设置排灰阀（18），壳体（6）包含有较大的容积。

4、按权利要求1所述高炉炉顶排压煤气强制回收装置，其特征在于：引射介质为0.3～1MPa蒸汽或高炉半净煤气。

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