CN103322822B - 一种煤气干法降温净化回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的煤气干法降温净化回收系统中，多功能智能型喷雾除尘冷却器的下端一侧与自清洗式防爆型圆筒形电除尘器进口管路连通，自清洗式防爆型圆筒形电除尘器出口管路通过风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置连通，该煤气放散回收高效快速切换装置分别与余热回收型煤气降温装置、脱水和余热回收排放装置连通，余热回收型煤气降温装置接入煤气柜，排灰系统分别与多功能智能型喷雾除尘冷却器、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器的排尘口连通，风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置之间的连通管路上设置有气体分析仪，该气体分析仪与电气控制系统连接。该煤气干法降温净化回收系统烟气净化效率高，没有二次污染，阻损小，电耗低。

Description

一种煤气干法降温净化回收系统

技术领域

本发明涉及一种煤气干法降温净化回收系统，主要应用于转炉煤气、高炉煤气、矿热炉煤气等的易燃易爆气体的处理中。

背景技术

转炉烟气的处理技术已有的是湿法技术，它存在除尘效率低；能耗大；占地面积大和二次污染的问题。

近年来我国钢铁行业大力发展，年粗钢产量已达到6.8亿吨，接近全球钢产量的一半。从我国钢铁行业可持续发展来看，面临着必须降低能耗、降低污染和增加回收可利用物的严峻问题。转炉炼钢煤气干法降温净化回收技术节能环保，系统运行安全可靠，是实现负能炼钢的可靠保障，它正好可以满足该行业的发展。该技术已经被国际认为是该行业的最先进技术，它的自主完成填补了该行业国内技术的空白，而且随着自主技术的大力推广将会巨大的推动我国钢铁行业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种煤气干法降温净化回收系统，提高烟气净化效率、降低能耗、消除二次污染和减小占地面积，便于管理和维护。

为此，本发明提供了一种煤气干法降温净化回收系统，包括多功能智能型喷雾除尘冷却器、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器、风机系统、煤气放散回收高效快速切换装置、 余热回收型煤气降温装置、脱水和余热回收排放装置、煤气柜、排灰系统和电气控制系统，多功能智能型喷雾除尘冷却器的下端一侧与自清洗式防爆型圆筒形电除尘器的进口管路连通，自清洗式防爆型圆筒形电除尘器的出口管路通过风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置连通，该煤气放散回收高效快速切换装置分别与所述余热回收型煤气降温装置、脱水和余热回收排放装置连通，余热回收型煤气降温装置接入煤气柜，排灰系统分别与多功能智能型喷雾除尘冷却器、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器的排尘口连通，风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置之间的连通管路上设置有气体分析仪，该气体分析仪与电气控制系统连接。

上述多功能智能型喷雾除尘冷却器，包括设置在壳体顶部的进口段及设置在壳体底部的出口管路段，该进口段为上窄下宽的锥形段，且该锥形段为水密封结构；该进口段内设置有调节气流温度及使该气流分布均匀的气体分配器；气体分配器下方的壳体上设置有双介质外混式气水喷枪，该双介质外混式气水喷枪包括蒸汽、水喷枪和氮气、水喷枪；出口管路段为直连式结构，该直连式结构为与壳体底部直接连接的烟道，该烟道包括与壳体直接连接的斜向上直管段及与该直管段上端连接的竖直直管段；或出口管路段为由连接在壳体与烟管之间的香蕉弯式连接段构成，该香蕉弯式连接段下部与排灰系统连通。

上述气体分配器由浇注在混凝土内的格栅龙骨构成，该格栅龙骨由15CrMo圆钢制成。

上述自清洗式防爆型圆筒形电除尘器，包括设置在壳体前后两端的进口、出口，设置在壳体内除尘用产生电场的阴阳极排，该壳体为圆筒形卧式结构，由1个圆环形进口环形梁、1个圆环形出口环形梁、3个圆环形中部环形梁、壳体护板及内部走道组成，3个圆环形中部环形梁沿轴向排列在1个圆环形进口环形梁、1个圆环形出口环形梁之间，壳体护板设置在该1个圆环形进口环形梁、1个圆环形出口环形梁及3个圆环形中部环形梁外将该1个圆环形进口环形梁、1个圆环形出口环形梁及3个圆环形中部环形梁连接成一体；所述进口、出口设置在壳体护板上，且该进口、出口处均设置有泄爆阀；壳体的顶部外设置有喷水自清洗系统，喷水自清洗系统包括设置在壳体外顶部的保温箱、连接该保温箱与喷管）的水管，该喷管接入壳体内、并置于阴阳极排的上方。

上述阴阳极排是四个，自进口向出口方向依次设置，分别是第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排，该第一阴阳极排采用三相供电，第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排均采用两相供电。

上述第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排中的阳极均采用ZT24型板，第一阴阳极排、第二阴阳极排中的阴极线采用6mm厚B8线；第三阴阳极排和第四阴阳极排的阴极线采用2mm厚V15线，同级距400mm或第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排中的阳极均采用C220型板，第一阴阳极排、第二阴阳极排的阴极线采用6mm厚B8线，第三阴阳极排和第四阴阳极排的阴极线采用2mm厚加宽B8线，同级距350mm。

上述壳体底部与排灰系统连通，该排灰系统是扇形刮板输灰装置或轨道式扇形刮灰装置；壳体外一侧设置有钢支架。

上述风机系统是轴流风机或煤气离心风机。

上述煤气放散回收高效快速切换装置包括放散阀、回收阀、第一液压缸和第二液压缸，放散阀与余热回收型煤气降温装置联接，回收阀与脱水和余热回收排放装置联接，第一液压缸和第二液压缸分别与放散阀、回收阀联接、受电气控制系统的控制以控制放散阀、回收阀的开合。

本发明提供的煤气干法降温净化回收系统主要有以下特点：

1）烟气净化效率高，完全达到煤气回收含尘标准和国家烟尘排放标准（保证放散排放浓度15mg/Nm3以下，国家标准是50 mg/Nm3以下；保证回收煤气含尘浓度10mg/Nm3以下）；

2）系统全部采用干法处理，无水处理，不存在二次污染，节水～70%，节水效果十分显著；

3）系统阻损小，可大大降低电耗（系统风机功率不到湿法的一半），节电～75%，节电效果十分显著；

4）煤气回收时切换速度快，可提高煤气回收量～20 m3/T钢；

5）回收的干粉尘（每吨钢可回收20公斤粉尘）可直接回收利用（湿法是从污水中回收粉尘）；

6）系统运行成本大大降低。是湿法的～60%；

7）系统简化，占地面积小，便于管理和维护。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明：

图1是煤气干法降温净化回收系统示意图；

图2是直连式多功能智能型喷雾除尘冷却器示意图；

图3是香蕉弯式多功能智能型喷雾除尘冷却器示意图；

图4是自清洗式防爆型圆筒形电除尘器的示意图；

图5是设置钢支架的自清洗式防爆型圆筒形电除尘器的示意图；

图6是煤气放散回收高效快速切换装置的示意图。

图中：1、多功能智能型喷雾除尘冷却器；2、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器；3、煤气放散回收高效快速切换装置；4、余热回收型煤气降温装置；5、脱水和余热回收排放装置；6、煤气柜；7、排灰系统；8、进口管路；9、出口管路；10、汽化冷却烟道；11、氧气转炉；12、进口段；13、出口管路段；14、气体分配器；15、双介质外混式气水喷枪；16、直管段；17、竖直直管段；18、烟管；19、香蕉弯式连接段；20、进口；21、出口；22、阴阳极排；23、壳体；24、圆环形进口环形梁；25、圆环形中部环形梁；26、圆环形出口环形梁；27、壳体护板；28、29，泄爆阀；30、喷管；31、保温箱；32、钢支架；33、放散阀；34、回收阀；35、第一液压缸；36、第二液压缸；37、气体分析仪。

具体实施方式

图1所示是本实施例提供的一种煤气干法降温净化回收系统，包括通过汽化冷却烟道10与氧气转炉11连接的多功能智能型喷雾除尘冷却器1、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器2、风机系统（如轴流风机或煤气离心风机）、煤气放散回收高效快速切换装置3、 余热回收型煤气降温装置4、脱水和余热回收排放装置5、煤气柜6、排灰系统7和电气控制系统，多功能智能型喷雾除尘冷却器1的下端一侧与自清洗式防爆型圆筒形电除尘器2的进口管路8连通，自清洗式防爆型圆筒形电除尘器2的出口管路9通过风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置5连通，该煤气放散回收高效快速切换装置3分别与所述余热回收型煤气降温装置4、脱水和余热回收排放装置5连通，余热回收型煤气降温装置4接入煤气柜6，排灰系统分别与多功能智能型喷雾除尘冷却器1、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器2的排尘口连通，风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置3之间的连通管路上设置有气体分析仪37，该气体分析仪37与电气控制系统连接。

由图2可见，多功能智能型喷雾除尘冷却器1，包括设置在壳体顶部的进口段12及设置在壳体底部的出口管路段13，该进口段12为上窄下宽的锥形段，且该锥形段为水密封结构；该进口段12内设置有调节气流温度及使该气流分布均匀的气体分配器14；气体分配器14下方的壳体上设置有双介质外混式气水喷枪15，该双介质外混式气水喷枪15包括蒸汽、水喷枪和氮气、水喷枪；出口管路段13为直连式结构，该直连式结构为与壳体底部直接连接的烟道，该烟道包括与壳体直接连接的斜向上直管段16及与该直管段16上端连接的竖直直管段17；或如图3所示，出口管路段13为由连接在壳体与烟管18之间的香蕉弯式连接段19构成，该香蕉弯式连接段19下部与排灰系统7连通。

上述气体分配器14由浇注在混凝土内的格栅龙骨构成，该格栅龙骨由15CrMo圆钢制成。

由图4可见，自清洗式防爆型圆筒形电除尘器2，包括设置在壳体23前后两端的进口20、出口21，设置在壳体内除尘用产生电场的阴阳极排22，该壳体23为圆筒形卧式结构，由1个圆环形进口环形梁24、1个圆环形出口环形梁26、3个圆环形中部环形梁25、壳体护板27及内部走道组成，3个圆环形中部环形梁25沿轴向排列在1个圆环形进口环形梁24、1个圆环形出口环形梁26之间，壳体护板27设置在该1个圆环形进口环形梁24、1个圆环形出口环形梁26及3个圆环形中部环形梁25外将该1个圆环形进口环形梁24、1个圆环形出口环形梁26及3个圆环形中部环形梁25连接成一体；所述进口20、出口21设置在壳体护板27上，且该进口20、出口21处均设置有泄爆阀28、29；壳体23的顶部外设置有喷水自清洗系统，喷水自清洗系统包括设置在壳体23外顶部的保温箱31、连接该保温箱31与喷管23的水管，该喷管30接入壳体23内、并置于阴阳极排22的上方。

其中，阴阳极排22是四个，自进口20向出口21方向依次设置，分别是第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排，该第一阴阳极排采用三相供电，第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排均采用两相供电。第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排中的阳极均采用ZT24型板，第一阴阳极排、第二阴阳极排中的阴极线采用6mm厚B8线；第三阴阳极排和第四阴阳极排的阴极线采用2mm厚V15线，同级距400mm或第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排中的阳极均采用C220型板，第一阴阳极排、第二阴阳极排的阴极线采用6mm厚B8线，第三阴阳极排和第四阴阳极排的阴极线采用2mm厚加宽B8线，同级距350mm。

壳体23底部与排灰系统7连通，这里的排灰系统7是扇形刮板输灰装置或轨道式扇形刮灰装置31；属于公知技术，这里不做详细描述。如图5所示，壳体23外一侧设置有钢支架32。

本实施例中涉及的余热回收型煤气降温装置4（复合相变换热器）、脱水和余热回收排放装置5和电气控制系统均为已有技术，采用复合相变换热器对该系统中的烟气进行余热回收后再进行煤气回收或排放，与传统的水冷降温后回收煤气或直接排放相比即节能又环保。

由图6可见，煤气放散回收高效快速切换装置3包括放散阀33、回收阀34、第一液压缸35和第二液压缸36，放散阀33与余热回收型煤气降温装置4联接，回收阀34与脱水和余热回收排放装置5联接，第一液压缸35和第二液压缸36分别与放散阀33、回收阀34联接、受电气控制系统的控制以控制放散阀33、回收阀34的开合。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种煤气干法降温净化回收系统，其特征在于：包括多功能智能型喷雾除尘冷却器（1）、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器（2）、风机系统、煤气放散回收高效快速切换装置（3）、 余热回收型煤气降温装置（4）、脱水和余热回收排放装置（5）、煤气柜（6）、排灰系统（7）和电气控制系统，多功能智能型喷雾除尘冷却器（1）的下端一侧与自清洗式防爆型圆筒形电除尘器（2）的进口管路（8）连通，自清洗式防爆型圆筒形电除尘器（2）的出口管路（9）通过风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置（3）连通，该煤气放散回收高效快速切换装置（3）分别与所述余热回收型煤气降温装置（4）、脱水和余热回收排放装置（5）连通，余热回收型煤气降温装置（4）接入煤气柜（6），排灰系统分别与多功能智能型喷雾除尘冷却器（1）、自清洗式防爆型圆筒形电除尘器（2）的排尘口连通，风机系统与煤气放散回收高效快速切换装置（3）之间的连通管路上设置有气体分析仪（37），该气体分析仪（37）与电气控制系统连接；所述多功能智能型喷雾除尘冷却器（1），包括设置在壳体顶部的进口段（12）及设置在壳体底部的出口管路段（13），该进口段（12）为上窄下宽的锥形段，且该锥形段为水密封结构；该进口段（12）内设置有调节气流温度及使该气流分布均匀的气体分配器（14）；气体分配器（14）下方的壳体上设置有双介质外混式气水喷枪（15），该双介质外混式气水喷枪（15）包括蒸汽、水喷枪和氮气、水喷枪；出口管路段（13）为直连式结构，该直连式结构为与壳体底部直接连接的烟道，该烟道包括与壳体直接连接的斜向上直管段（16）及与该直管段（16）上端连接的竖直直管段（17）；或出口管路段（13）为由连接在壳体与烟管（18）之间的香蕉弯式连接段（19）构成，该香蕉弯式连接段（19）下部与排灰系统（7）连通；所述气体分配器（14）由浇注在混凝土内的格栅龙骨构成，该格栅龙骨由15CrMo圆钢制成；所述自清洗式防爆型圆筒形电除尘器（2），包括设置在壳体（23）前后两端的进口（20）、出口（21），设置在壳体内除尘用产生电场的阴阳极排（22），该壳体（23）为圆筒形卧式结构，由1个圆环形进口环形梁（24）、1个圆环形出口环形梁（26）、3个圆环形中部环形梁（25）、壳体护板（27）及内部走道组成，3个圆环形中部环形梁（25）沿轴向排列在1个圆环形进口环形梁（24）、1个圆环形出口环形梁（26）之间，壳体护板（27）设置在该1个圆环形进口环形梁（24）、1个圆环形出口环形梁（26）及3个圆环形中部环形梁（25）外将该1个圆环形进口环形梁（24）、1个圆环形出口环形梁（26）及3个圆环形中部环形梁（25）连接成一体；所述进口（20）、出口（21）设置在壳体护板（27）上，且该进口（20）、出口（21）处均设置有泄爆阀（28、29）；壳体（23）的顶部外设置有喷水自清洗系统，喷水自清洗系统包括设置在壳体（23）外顶部的保温箱（31）、连接该保温箱（31）与喷管（30）的水管，该喷管（30）接入壳体（23）内、并置于阴阳极排（22）的上方；所述阴阳极排（22）是四个，自进口（20）向出口（21）方向依次设置，分别是第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排，该第一阴阳极排采用三相供电，第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排均采用两相供电；所述第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排中的阳极均采用ZT24型板，第一阴阳极排、第二阴阳极排中的阴极线采用6mm厚B8线；第三阴阳极排和第四阴阳极排的阴极线采用2mm厚V15线，同级距400mm或第一阴阳极排、第二阴阳极排、第三阴阳极排和第四阴阳极排中的阳极均采用C220型板，第一阴阳极排、第二阴阳极排的阴极线采用6mm厚B8线，第三阴阳极排和第四阴阳极排的阴极线采用2mm厚加宽B8线，同级距350mm；所述煤气放散回收高效快速切换装置（3）包括放散阀（33）、回收阀（34）、第一液压缸（35）和第二液压缸（36），放散阀（33）与余热回收型煤气降温装置（4）联接，回收阀（34）与脱水和余热回收排放装置（5）联接，第一液压缸（35）和第二液压缸（36）分别与放散阀（33）、回收阀（34）联接、受电气控制系统的控制以控制放散阀（33）、回收阀（34）的开合；所述壳体（23）底部与排灰系统（7）连通，该排灰系统（7）是扇形刮板输灰装置或轨道式扇形刮灰装置（31）；壳体（23）外一侧设置有钢支架（32）；所述风机系统是轴流风机或煤气离心风机。