CN1055390A - 高炉布袋除尘器前荒煤气温度控制新工艺及装置 - Google Patents

Abstract

一种高炉布袋除尘器前荒煤气温度控制新工艺 及装置。它由高炉、上升管、下降管、重力除尘器、荒 煤气管道、管式换热器、布袋除尘器、净煤气管道、热 风炉、助燃风机及助燃风管道组成。利用荒煤气预热 净煤气，回收炉顶煤气显热，降低荒煤气温度保护布 袋，提高净煤气温度，进而提高烧热风炉温度降低焦 比。取得了明显的经济效益和社会效益。此工艺及 其装置结构简单，施工方便，可在不停产条件下施工 安装，操作方便，安全可靠，投资少，见效快，极有推广 价值。

Description

本发明属于高炉干法布袋除尘器前控制荒煤气温度新工艺及装置

目前，高炉荒煤气干法除尘，有用鼓冷风通入换热器实现荒煤气降温的，如图3。也有在重力除尘器中喷雾汽化吸热来实现荒煤气降温的，如图4。还有些小高炉采用在重力除尘器之后设旋风除尘器以降低荒煤气温度。但是，它们都有明显的不足之处。图3所示工艺通入换热器的冷风与荒煤气换热后变成的热空气不能回收，由排风烟囱（3-6）排入大气，浪费了能源，鼓风机（3-4）又需投资、耗能。图4所示工艺存在喷雾量与降温水平不协调，有时喷雾过量，造成重力除尘器下部积水过多，严重妨碍除尘及下部排灰。同时还会使煤气中含水过多，使布袋粘灰而影响除尘。有些小高炉采用重力除尘器之后设旋风除尘器来降低荒煤气温度，由于降温能力所限，当荒煤气温度过高时，只能靠炉顶大量放散荒煤气的办法来保护布袋不但污染环境，还浪费能源。

本发明的目的是为了克服上述几种工艺系统的不足，开发一种既能有效地降低荒煤气温度，又不需再增加降温设备及动力，而是利用荒煤气予热净煤气，在降低荒煤气温度的同时提高净煤气温度的新工艺。即实现煤气在自身循环运行中进行热交换，回收荒煤气显热并降低其温度，保护布袋不烧损。而回收的显热加热净煤气，提高烧热风炉温度进而提高风温降低炼铁焦比，提高产量，降低成本。

本发明的技术特征是：

如图1所示，此工艺系统是由高炉（1-1），上升管（1-2），下降管（1-3），重力除尘器（1-4）、荒煤气管道（1-5），管式换热器（1-6）、布袋除尘器（1-7）、净煤气管道（1-8）、热风炉（1-9）、助燃风机（1-10）及助燃风管道（1-11）组成。其工艺流程是由高炉（1-1）产生的荒煤气经上升管（1-2），下降管（1-3）进入重力除尘器（1-4），再经过荒煤气管道（1-5），进入管式换热器（1-6），与布袋除尘器（1-7），通过净煤气管道（1-8）引入管式换热器（1-6）的净煤气进行热交换，温度降低后的荒煤气再经过荒煤气管道（1-5）进入布袋除尘器（1-7），而由管式换热器（1-6）出来的温度升高后的净煤气再经净煤气管道（1-8）引入燃烧热风炉（1-9），同时由助燃风机（1-10）送出的助燃风经过助燃风管道（1-11）也引入热风炉（1-9）。

为了减少系统的散热损失，增加煤气显热的回收率，自上升管（1-2），下降管（1-3）、重力除尘器（1-4），重力除尘器（1-4）至换热器（1-6）之间的一段荒煤气管道（1-5）进行壳内喷涂保温。管式换热器（1-6）至热风炉（1-9）之间的热净煤气管道（1-8）采用壳外包札保温。换热器本体采用体外保温。

换热器本体如图2所示，它由荒煤气入口（2-1），煤气分散器（2-2），换热管（2-3），荒煤气导向箱（2-4），清灰伐（2-5），荒煤器出口（2-6），净煤气导入口（2-7），净煤气导出口（2-8），上下隔板（2-9），沉灰室（2-10），换热器箱体（2-11），人孔（2-12），放散伐（2-13），壳体（2-14），净煤器分散器（2-15）组成。

由于整个系统充满煤气，为便于换热器本体的检修和清灰，所以设置了入孔（2-12）和放散伐（2-13）。整个换热器由壳体（2-14）包围密封。

荒煤气由荒煤气入口（2-1）经煤气分散器（2-2）进入第一组换热管（2-3），再经荒煤气导向箱（2-4）进入第二组换热管（2-3），经荒煤气出口（2-6）流出换热器。

净煤气由净煤气导入口（2-7）进入换热器本体，流经两组换热管（2-3）之后与荒煤气换热完毕，由净煤气导出口（2-8）流出换热器。荒煤气流经换热器本体时有部分灰尘沉积在清灰室（2-10）内，定期由清灰伐（2-5）排出。

本发明的优点和经济效益：当荒煤气温度为250℃-350℃时，通过换热器后可降低80℃-100℃，有效地保护了布袋。而净煤气温度经过与荒煤气换热可提高110℃-125℃，提高了热风炉的燃烧温度，可提高风温50℃，降低焦比12.6公斤/吨铁，提高产量3%。另外，当荒煤气温度达到400℃时，仍能保证布袋正常工作。还可减少为保护布袋而进行的炉顶煤气放散，改善了环境，取得了明显的经济效益和社会效益，降低生铁成本13元/吨铁。此工艺及其装置结构简单，制造容易，施工方便，可在不停产条件下施工安装，操作方便，安全可靠，投资少，见效快，投资3个月即可回收，是一种理想的布袋除尘器前荒煤气温度控制的新工艺。

附图说明：

图1为高炉布袋除尘器前荒煤气温度控制新工艺流程图

其中：1-1表示高炉

1-2表示上升管

1-3表示下降管

1-4表示重力除尘器

1-5表示荒煤气管道

1-6表示管式换热器

1-7表示布袋除尘器

1-8表示净煤气管道

1-9表示热风炉

1-10表示助燃风机

1-11表示助燃风管道

图2为管式换热器本体示意图

其中：2-1表示荒煤气入口

2-2表示煤气分散器

2-3表示换热管

2-4表示荒煤气导向箱

2-5表示排灰阀

2-6表示荒煤气出口

2-7表示净煤气入口

2-8表示净煤气出口

2-9表示上、下隔板

2-10表示沉灰室

2-11表示换热器箱体

2-12表示人孔

2-13表示放散伐

2-14表示壳体

2-15表示净煤气分散器

图3为通冷风方式冷却荒煤气工艺流程图

其中：3-1表示高炉

3-2表示重力除尘器

3-3表示换热器

3-4表示冷却风机

3-5表示布袋除尘器

3-6表示排风烟囱

图4为重力除尘器喷雾汽化吸热法冷却荒煤气工艺流程图

其中：4-1表示高炉

4-2表示重力除尘器

4-3表示喷雾管

4-4表示布袋除尘器

图5为换热管与上下隔板连接图

图6为用助燃风做冷却介质的荒煤气降温的新工艺流程图

其中：6-1表示高炉

6-2表示上升管

6-3表示下降管

6-4表示重力除尘器

6-5表示荒煤气管道

6-6表示管式换热器

6-7表示布袋除尘器

6-8表示净煤气管道

6-9表示热风炉

6-10表示助燃风机

6-11表示助燃风管道

6-12表示热助燃风管道。

实施例1

如图6所示，由助燃风机（6-10）鼓出的助燃风引入管式换热器（6-6）使之与荒煤气进行热交换，降低荒煤气温度的同时提高助燃风温度。荒煤气由高炉（6-1）经上升管（6-2），下降管（6-3）进入重力除尘器（6-4），再经荒煤气管道（6-5）进入管式换热器（6-6），与助燃风换热后温度降低，再经荒煤气管道（6-5）进入布袋除尘器（6-7），经布袋除尘后的净煤气经净煤气管道（6-8）引入热风炉。助燃风是由助燃风机（6-10）经助燃风管道（6-11）进入管式换热器（6-6）与荒煤气换热后的热助燃风，再经热助燃风管道（6-12）引入热风炉（6-9）。实施此方案后，当炉顶荒煤气温度在250℃-350℃时，通过换热器（6-6）之后可降低80℃-100℃。而助燃空气则可由30℃被加热到150℃-200℃以上。尤其当炉顶荒煤气温度达400℃时，亦可将其降至280℃以下，保证布袋不烧损，正常工作。由管式换热器（6-6）至热风炉（6-9）之间的一段热助燃风管道（6-12）也采取保温措施。

实施例2

如图2所示的煤气分散器（2-2），它使荒煤气入口（2-1）处的荒煤气分布均匀，以保证进入换热管（2-3）时的均匀性，提高了换热效率。当煤气压力充足时，亦可采用多孔板分散方式。

管式换热器本体的保温方式，也可采用外部保温，它可避免壳体（2-14）和换热管（2-3）之间的热膨胀不一致而造成的开裂，而导致煤气遗漏。

为了消除焊接应力，换热管（2-3）与上下隔板（2-9）之间采用胀管式连接，管子上下端都要凸出隔板3-5毫米，以防灰尘的磨损。如图5所示。

Claims (8)

1、一种高炉煤气布袋除尘器前荒煤气温度控制的新工艺系统，它由高炉(1-1)，上升管(1-2)，下降管(1-3)，重力除尘器(1-4)，荒煤气管道(1-5)，管式换热器(1-6)，布袋除尘器(1-7)，净煤气管道(1-8)，热风炉(1-9)，助燃风机(1-10)及助燃风管道(1-11)组成，其特征是由高炉(1-1)产生的荒气经上升管(1-2)，下降管(1-3)进入重力除尘器(1-4)，再经过荒煤气管道(1-5)进入管式换热器(1-6)，与布袋除尘器(1-7)通过净煤气管道(1-8)引入管式换热器(1-6)的净煤气进行热交换，温度降低后的荒煤气再经过荒煤气管道(1-5)进入布袋除尘器(1-7)，而由管式换热器(1-6)出来的温度升高后的净煤气再经净煤气管道(1-8)引入热风炉(1-9)，同时由助燃风机(1-10)送出的助燃风经过助燃风管道(1-11)也引入热风炉(1-9)，在管式换热器中，荒煤气由荒煤气入口(2-1)经煤气分散(2-2)进入第一组换热管(2-3)，再经荒煤气导向箱(2-4)进入第二组换热管(2-3)，经荒煤气出口(2-6)流出换热器，净煤气由净煤气导入口(2-7)进入换热器本体，流经两组换热管(2-3)之后与荒煤气换热完毕，由净煤气导出口(2-8)流出换热器，荒煤气流经换热器本体时有部分灰尘沉积在沉灰室(2-10)内，定期由清灰伐(2-5)排出。

2、如权利要求1所述的工艺系统，其特征是由助燃风机（6-10）鼓出的助燃风引入管式换热器（6-6），使之与荒煤气进行热交换，降低荒煤气温度的同时提高助燃风温度，荒煤气由高炉（6-1）经上升管（6-2），下降管（6-3）进入重力除尘器（6-4），再经过荒煤气管道（6-5）进入管式换热器（6-6），与助燃风换热后温度降低，再经荒煤气管道（6-5）进入布袋除尘器（6-7），经布袋除尘器后的净煤气经净煤气管道（6-8）引入热风炉。助燃风是由助燃风机（6-10）经助燃风管道（6-11）进入管式换热器（6-6），经与荒煤气换热后的热助燃风再经热助燃风管道（6-12）引入热风炉（6-9）。

3、如权利要求1所述工艺系统，其特征是自上升管（1-2），下降管（1-3），重力除尘器（1-4），重力除尘至换热器（1-6）之间的荒煤气管道（1-5）进行壳内喷涂保温，管式换热器（1-6）至热风炉（1-9）之间的净煤气管道（1-8）采用体外保温。

4、如权利要求1、2所述的工艺系统，其特征是由管式换热器（6-6）至热风炉（6-9）之间的助燃风管道（6-12）采用保温措施。

5、在高炉煤气布袋除尘器前荒煤气温度控制工艺系统中的管式换热器，它由荒煤气入口（2-1），换热管（2-3），荒煤气导向箱（2-4），清灰伐（2-5），荒煤气出口（2-6），净煤气导入口（2-7），净煤气导出口（2-8），上下隔板（2-9），沉灰室（2-10），换热器箱体（2-11），壳体（2-14）组成，其特征是设置入孔（2-12）和放散线（2-13）以便于换热器本体检修和清灰，在荒煤气入口和净煤气入口处设置分散器以使煤气分布平均。

6、如权利要求5所述的换热器，其特征是换热管（2-3）与上下隔板（2-9）之间用胀管连接方式。

7、如权利要求5、6所述的换热器，其特征是换热管（2-3）上下端要凸出隔板3-5毫米。

8、如权利要求5所述的换热器，其特征是分散器（2-2），（2-15）可采用多孔板式。

Images