CN108485724B - 人工煤气阻垢系统及缓释除垢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种人工煤气阻垢系统及缓释除垢方法，包括：搅拌釜，其上端设第一入口和第二入口，其侧壁设第一出口和第二出口，搅拌釜内设搅拌器，第一入口与第一出口之间设循环管路，第二出口通过输送管路与喷枪相连，输送管路上设增压泵，喷枪倾斜的插设于输送净煤气的净煤气管；容设除垢药剂的多个药浆筒，多个药浆筒分别与循环管路相连，药浆筒与循环管路之间设第一计量泵；分散剂筒，其出口与搅拌釜的第二入口相连，分散剂筒与第二入口之间设第二计量泵；供气管，其入口与氮气罐相连，其出口与输送管路靠近喷枪的一端相连。本发明能在煤气进入动设备之前，延缓煤气中特定离子的固化凝结，避免在动设备的叶片上结垢。
Description
技术领域
本发明涉及人工煤气技术领域，具体是一种人工煤气阻垢系统及缓释除垢方法，更具体是一种防动设备叶片结垢的人工煤气阻垢系统及缓释除垢方法。
背景技术
动设备是指有驱动机带动的转动设备，如高炉煤气余压透平发电装置的透平机、焦炉煤气的加压机、各种泵、压缩机、风机等。该些动设备在应用于人工煤气时，因叶片结垢而易造成动平衡失稳问题，下面以高炉煤气余压透平发电装置的透平机为例进行说明。
高炉煤气余压透平发电装置，简称TRT(Blast Furnace Top Gas RecoveryTurbine Unit)，是一种利用透平机回收高炉鼓风机压力势能和高炉煤气动能的发电装置，是目前世界上公认的钢铁企业循环经济最有价值的能量回收装置。
作为一种工业透平机，TRT的工作环境远逊于热电厂透平机，因为高炉煤气夹带的有机垢类会在特定的理化环境下沉积在TRT动叶上而形成TRT转子结垢，且各叶片上的结垢分布和重量也各不相同，而TRT转子结垢问题会影响叶片动平衡，是目前影响TRT发电的最大外在环境因素。以功率为10000kW的TRT为例，叶片结垢后会对动平衡造成影响，需每月检修一次，由于动叶结垢检修，每月损失电量约162万kWh，严重影响机组发电量，而且清垢后转子如果未能按要求重新做动平衡，气流进入转子叶片流道的角度与叶片的进口安装角形成正冲击角，叶片非工作面上出现边界层气流分离和气流回流，会加剧叶片的磨损和非工作面上的结垢。
在现有的电厂锅炉化学除垢系统中，通过加酸配药、搅拌混合、泵送锅炉进行除垢，其主要针对电厂锅炉的碱性水垢成分，如碳酸盐，硅酸盐或硫酸盐等，所加入的也是溶解性极好的稀盐酸、稀氢氟酸或稀氯化钡溶液等，但是其属于液态除垢，不适用于TRT的叶片除有机垢。
在现有的喷碱除氯系统中，是直接将大量碱液注入煤气中，其虽然可以与煤气中的酸性成分充分反应，但是在煤气高压段、尤其是高炉煤气余压透平发电装置(TRT)入口处并不适用，因为大量碱液注入，受热蒸发汽化会大大增加工况气量，引起瞬间压力和流量上升，对于TRT的稳定运行会产生较大波动，从而影响TRT的动平衡，危险性大，而且，大量加入的碱液吸收了高压煤气的热量，浪费能源，降低综合能量转化率，影响TRT发电，发电效率降低。
发明内容
本发明的一目的是提供一种人工煤气阻垢系统，其能在煤气进入动设备之前，延缓煤气中特定离子的固化凝结，避免在动设备的叶片上发生结垢。
本发明的另一目的是提供一种缓释除垢方法，其能在煤气进入动设备之前，延缓煤气中特定离子的固化凝结，避免在动设备的叶片上发生结垢。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：
本发明提供一种人工煤气阻垢系统，其包括：搅拌釜，其上端设有第一入口和第二入口，其侧壁设有第一出口和第二出口，所述搅拌釜内设有搅拌器，所述第一入口与所述第一出口之间设有循环管路，所述第二出口通过输送管路与喷枪相连，所述输送管路上设有增压泵，所述喷枪倾斜的插设于输送净煤气的净煤气管；多个药浆筒，每个所述药浆筒内能容设一种除垢药剂，多个所述药浆筒分别与所述循环管路相连，所述药浆筒与所述循环管路之间设有第一计量泵；分散剂筒，其出口与所述搅拌釜的第二入口相连，所述分散剂筒与所述第二入口之间设有第二计量泵；供气管，其入口与氮气罐相连，其出口与所述输送管路靠近所述喷枪的一端相连。
在优选的实施方式中，所述循环管路包括第一循环分管和第二循环分管，所述第一循环分管设于所述搅拌釜的第一出口，所述第二循环分管设于所述搅拌釜的第一入口，所述输送管路包括第一输送分管和第二输送分管，所述第一输送分管设于所述搅拌釜的第二出口，所述第二输送分管设于所述喷枪，所述第一输送分管和所述第二输送分管之间串联所述增压泵。
在优选的实施方式中，所述第一循环分管与所述第二循环分管之间串联循环泵。
在优选的实施方式中，所述第一循环分管远离所述第一出口的一端与所述第一输送分管相连，所述第二循环分管远离所述第一入口的一端与所述第二输送分管相连，所述增压泵位于所述第一循环分管与第二循环分管之间，所述第二循环分管和所述第二输送分管上均设有蝶阀。
在优选的实施方式中，所述第一循环分管和所述第一输送分管上均设有检修球阀、逆止阀和补偿器。
在优选的实施方式中，所述药浆筒的第一计量泵与所述循环管路之间、及所述分散剂筒的第二计量泵与所述第二入口之间均设有流量计，所述药浆筒的侧壁和所述分散剂筒的侧壁均设有观察窗，所述药浆筒的上端和所述分散剂筒的上端均设有设有排气管。
在优选的实施方式中，所述人工煤气阻垢系统还包括控制器，所述控制器与所述第一计量泵、所述第二计量泵、所述搅拌器和所述增压泵电连接。
在优选的实施方式中，所述净煤气管上设有煤气成分分析仪，所述煤气成分分析仪位于所述净煤气管与所述喷枪相接处的上游，所述煤气成分分析仪与所述控制器电连接。
在优选的实施方式中，所述喷枪的喷出口位于所述净煤气管的中轴线上，所述喷枪的喷出口的中心线与所述净煤气管的中轴线形成一夹角。
在优选的实施方式中，所述夹角为65度～70度。
本发明还提供一种缓释除垢方法，其中，所述缓释除垢方法采用如上所述的人工煤气阻垢系统，所述缓释除垢方法包括如下步骤：
步骤a，开启一第一计量泵，通过该第一计量泵将其对应的药浆筒内的除垢药剂经循环管路输入搅拌釜内；步骤b，开启第二计量泵，通过所述第二计量泵将分散剂筒内的分散剂输入所述搅拌釜内，所述搅拌釜内的除垢药剂和分散剂在搅拌器的搅拌作用下混合成除垢药液；步骤c，开启增压泵，所述搅拌釜内的除垢药液经增压泵泵入输送管路，并在供气管输入的氮气的吹送作用下雾化，雾化后的除垢药液进入喷枪后，通过所述喷枪喷入净煤气管内与净煤气混合。
在优选的实施方式中，在所述步骤b与所述步骤c之间还包括步骤b1，开启循环泵和另一第一计量泵，该另一第一计量泵将其对应的药浆筒内的除垢药剂输入所述循环管路，所述搅拌釜内的除垢药液在所述循环泵的作用下进入循环管路并与所述循环管路内的除垢药剂一起进入搅拌釜搅拌混合，关闭循环泵。
在优选的实施方式中，在所述步骤b与所述步骤c之间还包括步骤c1，打开第二循环分管上的蝶阀和另一第一计量泵、关闭第二输送分管上的蝶阀后，打开增压泵，该另一第一计量泵将其对应的药浆筒内的除垢药剂输入所述循环管路，所述搅拌釜内的除垢药液在所述增压泵的作用下进入循环管路并与所述循环管路内的除垢药剂一起进入搅拌釜搅拌混合，关闭所述增压泵和所述第二循环分管上的蝶阀，打开所述第二输送分管上的蝶阀。
在优选的实施方式中，通过所述净煤气管上的煤气成分分析仪检测煤气成分并反馈给控制器，所述控制器控制所述第一计量泵、所述第二计量泵、所述搅拌器和所述增压泵的开闭。
本发明人工煤气阻垢系统及缓释除垢方法的特点及优点是：
1、本发明将药浆筒内的除垢药剂通过第一计量泵定量的泵入搅拌釜，同时通过第二计量泵将分散剂筒内的分散剂定量的泵入搅拌釜，通过搅拌器搅拌混合成除垢药液，并通过增压泵将搅拌釜内的除垢药液泵入输送管路，通过供气管喷入的氮气，对混合的除垢药液喷吹雾化，使雾化后的除垢药液经喷枪喷入净煤气管内，以与净煤气管内的净煤气中的油性物质结合，形成不易粘结的物质，进而避免其在进入动设备的叶片上结垢，保证了动设备的长期正常运转，发电效率高，使用寿命长，维修量小。
2、本发明还能实现两种或多种除垢药剂与分散剂的分层混合，即先通过一第一计量泵将一药浆筒内除垢药剂泵入搅拌釜内与分散剂混合成除垢药液，再通过另一第一计量泵将另一药浆筒内除垢药剂泵入循环管路，同时通过增压泵或循环泵将搅拌釜内的除垢药液也泵入循环管路，使循环管路内的除垢药液与新泵入的除垢药剂先在循环管路内初步混合后，再一起进入搅拌釜完全混合，如此循环，直至所需除垢药剂均在搅拌釜内完成混合，以实现两种或多种除垢药剂的分层混合，工作效率高。
3、本发明通过煤气成分分析仪检测的净煤气管内净煤气的成分，并将结果反馈给控制器，以通过控制器收到的反馈结果，开启或关闭第一计量泵、第二计量泵和增压泵，以选取盛有合适除垢药剂的药浆筒供给药剂，省时省力，工作效率高。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性的解释和说明，并非用以限制本发明的范围。
图1为本发明的人工煤气阻垢系统的第一实施例的结构示意图。
图2为本发明的人工煤气阻垢系统的第二实施例的结构示意图。
图3为本发明的搅拌釜的第一出口和第二出口处的管路连接结构示意图。
附图标号说明：
1、搅拌釜；2、搅拌器；3、循环管路；4、循环泵；5、输送管路；6、增压泵；7、喷枪；8、净煤气管；9、控制器；10、药浆筒；11、分散剂筒；12、第一计量泵；13、检修球阀；14、流量计；15、观察窗；16、排气管；17、密度计；18、检修球阀；19、逆止阀；20、补偿器；21、蝶阀；22、供气管；23、截止阀；24、减压阀；25、软管；26、第二计量泵；α、夹角。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右等方向均是以本发明所示的图1中的上、下、左、右等方向为准，在此一并说明，另外，所述缓释阻垢技术即通过加入除垢药剂使得煤气中的目标离子难以固化凝结的技术，以避免叶片上有机垢沉积。本发明可应用于各类动设备的叶片除垢，本发明的人工煤气可以是通过高炉生成的高炉煤气，也可以是通过转炉生成的转炉煤气，也可以是通过焦炉生成的焦炉煤气，下面的说明将以高炉煤气在TRT的透平机叶片上结垢为例进行说明。
实施方式一
如图1至图3所示，本发明提供一种人工煤气阻垢系统(也即人工煤气缓释除垢系统)，其包括：搅拌釜1，其上端设有第一入口和第二入口，其侧壁设有第一出口和第二出口，所述搅拌釜1内设有搅拌器2，所述第一入口与所述第一出口之间设有循环管路3，所述第二出口通过输送管路5与喷枪7相连，所述输送管路5上设有增压泵6，所述喷枪7倾斜的插设于输送净煤气的净煤气管8；多个药浆筒10，每个所述药浆筒10内能容设一种除垢药剂，多个所述药浆筒10分别与所述循环管路3相连，所述药浆筒10与所述循环管路3之间设有第一计量泵12；分散剂筒11，其出口与所述搅拌釜1的第二入口相连，所述分散剂筒11与所述第二入口之间设有第二计量泵26；供气管22，其入口与氮气罐(图中未示出)相连，其出口与所述输送管路5靠近所述喷枪7的一端相连。
本发明的搅拌釜1用于容纳并混合除垢药剂和分散剂，搅拌器2可为搅拌棒，其可自搅拌釜1的上端面插入搅拌釜1内的底部，以通过手动或马达带动搅拌器2的上端，实现搅拌器2的下端在搅拌釜1内的转动或摆动，加速均匀混合；循环管路3用于输送除垢药剂或药液，增压泵6用于将搅拌釜1内混合好的除垢药液经输送管路5向喷枪7输送，或经循环管路3循环后返回搅拌釜1；第一计量泵12用于定量的抽吸药浆筒10内的除垢药剂，第二计量泵26用于定量的抽吸分散剂筒11内的分散剂，以保证配药精确。其中，第一计量泵12、第二计量泵26和增压泵6的结构均为现有技术中已知的结构，在此不再赘述。较佳的，药浆筒10为三个，当然也可根据实际需要设为其他合适的数量。
本发明的供气管22用于输送雾化的除垢药液的氮气，其中供气管22包括高压供气管和低压供气管，高压供气管和低压供气管并联设置，高压供气管上仅设有截止阀23，低压供气管上设有减压阀24，且减压阀24的两侧分别设有截止阀23，工作中根据管道内的压力选择使用高压氮气还是低压氮气对除垢药液喷吹，当净煤气管8内的净煤气处于高压状态时，打开高压供气管上的截止阀23供给氮气，当净煤气管8内的净煤气处于低压状态时，打开低压供气管上的截止阀23和减压阀24供给氮气，确保氮气的顺利供应。其中，采用氮气作为雾化气源，是因为氮气相对于煤气是稳定的惰性气体，其不会产生危险性，保证操作安全，另外，其气源也可采用高炉系统中的大灰仓减压阀后的氮气作为雾化气源，节省减压系统和相关检测设备的建设费用。喷枪7既能根据除垢药剂溶解特点实现除垢药液的完全混合，避免反混，又能实现雾化后的除垢药液的喷射，且喷枪7喷出口呈渐缩锥形，进一步提高除垢药液的汽化注入效果，其中，喷枪7倾斜的插设于净煤气管8上，有利于喷枪7喷出的雾化的除垢药液与净煤气的充分混合，进而充分实现目标离子与除垢药液的结合，避免目标离子在叶片上生成有机垢。
进一步的，如图1和图2所示，所述循环管路3包括第一循环分管和第二循环分管，所述第一循环分管设于所述搅拌釜1的第一出口，所述第二循环分管设于所述搅拌釜1的第一入口，所述输送管路5包括第一输送分管和第二输送分管，所述第一输送分管设于所述搅拌釜1的第二出口，所述第二输送分管设于所述喷枪7，所述第一输送分管和所述第二输送分管之间串联所述增压泵6，即搅拌釜1的第二出口与增压泵6之间的管路为第一输送分管，增压泵6与喷枪7之间的管路为第二输送分管，以便于系统管路的安装。
在第一实施例中，如图1所示，所述第一循环分管与所述第二循环分管之间串联循环泵4，即搅拌釜1的第一出口与循环泵4之间的管路为第一循环分管，循环泵4与第一入口之间的管路为第二循环分管，也即第一循环分管、循环泵4和第二循环分管组成的管路与第一输送分管、增压泵6和第二输送分管组成的管路无交集，其中各药浆筒10均与第二循环分管相连，第二循环分管上设有蝶阀21和补偿器20，该补偿器20位于蝶阀21与循环泵4之间，以避免循环泵4振动造成管路损坏或断开，优选的，补偿器20为波纹管。
在第二实施例中，如图2所示，所述第一循环分管远离所述第一出口的一端与所述第一输送分管相连，所述第二循环分管远离所述第一入口的一端与所述第二输送分管相连，所述增压泵6位于所述第一循环分管与第二循环分管之间，使循环管路3和输送管路5共用增压泵6进行液体输送，节省系统建设成本，所述第二循环分管和所述第二输送分管上均设有蝶阀21，以通过蝶阀21控制液体的流动方向，其中，增压泵6的出口处设有补偿器20，补偿器20用于补偿增压泵6振动造成的管路振动，在补偿器20的下游分支为第二循环分管和第二输送分管，当开启第二循环分管上的蝶阀21时，搅拌釜1内的除垢药液经循环管路3后返回搅拌釜1内，当开启第二输送分管上的蝶阀21时，搅拌釜1内的除垢药液经输送管路5向喷枪7输送。
进一步的，如图1和图2所示，所述第一循环分管和所述第一输送分管上均设有检修球阀18、逆止阀19和补偿器20，其中，补偿器20靠近增压泵6或循环泵4设置，检修球阀18靠近搅拌釜1设置，逆止阀19设于补偿器20和检修球阀18之间，检修球阀18的作用是便于检修，逆止阀19的作用是避免液体倒流回搅拌釜1内，补偿器20可为波纹管，用于保证管路连接顺畅，避免增压泵6或循环泵4的振动造成管路脱落或损伤，另外，还可在检修球阀18与搅拌釜1之间设置软管25，如图3所示，以避免搅拌过程中搅拌釜1晃动或振动而造成管路脱落。
进一步的，如图1和图2所示，所述药浆筒10的第一计量泵12与所述循环管路3之间、及所述分散剂筒11的第二计量泵26与所述第二入口之间均设有流量计14，用于检测输送除垢药剂或分散剂的流量，以作为第一计量泵12或第二计量泵26的辅助工具、记录加注量，所述药浆筒10的侧壁和所述分散剂筒11的侧壁均设有观察窗15，以便于观察内部液体的余量，所述药浆筒10的上端和所述分散剂筒11的上端均设有设有排气管16，以确保内部压力稳定，保证能顺利供给除垢药剂或分散剂，第一计量泵12与流量计14之间、第二计量泵26与流量计14之间均设有检修球阀13，以便于检修，药浆筒10和分散剂筒11上均设有密度计17，用于检测药浆筒10内的除垢药剂或分散剂筒11内的分散剂的密度，保证质量合格，如果药浆筒10内进入溶液或分散剂，造成除垢药剂密度下降，则需要更换除垢药剂，药浆筒10和分散剂筒11上还可分别设置压力变送器，以监测药浆筒10或分散剂筒内的压力，本发明通过计量泵结合流量计14、密度计17等实现准确定量控制配药过程。
进一步的，如图1和图2所示，所述人工煤气阻垢系统还包括控制器9，所述控制器9与所述第一计量泵12、所述第二计量泵26、所述搅拌釜1和所述增压泵6电连接，另外，控制器9还与循环泵4电连接，以通过控制器9控制第一计量泵12、第二计量泵26、搅拌釜1和增压泵6的开闭，实现电控，节省人力，方便快捷，而且控制器9还可与第二输送分管及第二循环分管上的蝶阀21、供气管22上的减压阀24和截止阀23电连接，以通过控制器9控制蝶阀21、截止阀23、减压阀24的开闭，其中，控制器9为现有技术中已知的结构，在此不再赘述。
更进一步的，所述净煤气管8上设有煤气成分分析仪(图中未示出)，所述煤气成分分析仪位于所述净煤气管8与所述喷枪7相接处的上游，所述煤气成分分析仪与所述控制器9电连接，以将煤气成分分析仪检测的净煤气管8中的煤气成分反馈给控制器9，使控制器9能根据煤气成分选择性的开启第一计量泵12，以选择合适的药浆筒10内的除垢药剂，并控制增压泵6和第二计量泵26的开闭，控制除垢药液的混配，实现检测的净煤气管8内的煤气成分与第一计量泵12的流量进行连锁控制，保证加药准确，其中，煤气成分分析仪为现有技术中已知的结构，在此不再赘述。
进一步的，如图1和图2所示，所述喷枪7的喷出口位于所述净煤气管8的中轴线上，所述喷枪7的喷出口的中心线与所述净煤气管8的中轴线形成一夹角α，即喷枪7的喷出雾化的除垢药液的方向与净煤气的流动方向呈夹角α，以利于雾化的除垢药液与净煤气的充分混合，实现气态下净煤气中的油性离子与雾化的除垢药液的结合，较佳的，所述夹角α为65度～75度。
实施方式二
本发明还提供一种缓释除垢方法，其中，所述缓释除垢方法采用如上所述的人工煤气阻垢系统，所述人工煤气阻垢系统的结构和工作原理与实施方式一种的记载相同，在此不再赘述，所述缓释除垢方法包括如下步骤：
步骤a，开启一第一计量泵12，通过该第一计量泵12将其对应的药浆筒10内的除垢药剂经循环管路3输入搅拌釜1内；
步骤b，开启第二计量泵26，通过所述第二计量泵26将分散剂筒11内的分散剂输入所述搅拌釜1内，所述搅拌釜1内的除垢药剂和分散剂在搅拌器2的搅拌作用下混合成除垢药液；
步骤c，开启增压泵6，所述搅拌釜1内的除垢药液经增压泵6泵入输送管路5，并在供气管22输入的氮气的吹送作用下雾化，雾化后的除垢药液进入喷枪7后，通过所述喷枪7喷入净煤气管8内与净煤气混合。
本发明的雾化除垢药液为油性阻垢剂，其能与净煤气中的油性物质结合，而生成不易粘结的物质，进而避免净煤气中的该些油性物质粘接在TRT叶片上(或者其他动设备的叶片上)，具体是按照上述步骤在搅拌釜1内生成混合除垢药液，并将搅拌釜1内的混合除垢药液泵入输送管路5，输送管路5中的混合除垢药液在氮气的喷吹作用下雾化，雾化的除垢药液经喷枪7喷入净煤气管8内，以与净煤气中的油性物质结合，而避免后续进入TRT(或其他动设备)后在叶片上结垢。其中，各除垢药剂和分散剂均为现有技术中已知。
进一步的，在第一实施例中，如图1所示，在所述步骤b与所述步骤c之间还包括步骤b1，开启循环泵4和另一第一计量泵12，该另一第一计量泵12将其对应的药浆筒10内的除垢药剂输入所述循环管路3，所述搅拌釜1内的除垢药液在所述循环泵4的作用下进入循环管路3并与所述循环管路3内的除垢药剂一起进入搅拌釜1搅拌混合，关闭循环泵4，具体是，当需要将分散剂与至少两种除垢药剂混合时，可采用依次混合方法，即先实现一种除垢药剂与分散剂的混合，再实现另一种除垢药剂与已混合除垢药液的混合，如此继续，能实现各油性的除垢药剂和分散剂之间的分层混合，其中循环泵4仅用于向循环管路3中泵送除垢药液，增压泵6仅用于向输送管路5中泵送除垢药液，互不干扰。
进一步的，在第二实施例中，如图2所示，在所述步骤b与所述步骤c之间还包括步骤c1，打开第二循环分管上的蝶阀21和另一第一计量泵12、关闭第二输送分管上的蝶阀21后，打开增压泵6，该另一第一计量泵12将其对应的药浆筒10内的除垢药剂输入所述循环管路3，所述搅拌釜1内的除垢药液在所述增压泵6的作用下进入循环管路3并与所述循环管路3内的除垢药剂一起进入搅拌釜1搅拌混合，关闭所述增压泵6和所述第二循环分管上的蝶阀21，打开所述第二输送分管上的蝶阀21，即增压泵6既能向循环管路3中泵送除垢药液，也能向输送管路5中泵送除垢药液，如果搅拌釜1内的除垢药液还需加入其它除垢药剂，则打开第二循环分管上的蝶阀21，如果搅拌釜1内的除垢药液已满足需求，无需再加入除垢药剂，则打开第二输送分管上的蝶阀21。
进一步的，通过所述净煤气管8上的煤气成分分析仪检测煤气成分并反馈给控制器9，所述控制器9控制所述第一计量泵12、所述第二计量泵26、所述搅拌器2和所述增压泵6的开闭，当然，控制器9还可根据需要控制循环泵4的开闭，以实现电控配药，工作效果高，省时省力。
具体的，当净煤气中只有特定的一种物质需要除去时，同时加入一种除垢药剂和分散剂至搅拌釜1内搅拌混合，并经输送管路5和喷枪7喷入净煤气管8，然后可再根据煤气成分分析仪的检测结果决定是否需要再加入其他除垢药剂，当需要再加入另一种除垢药剂时，同时将该另一种除垢药剂和分散剂加入至搅拌釜1内搅拌混合，再喷入净煤气管8，同理，如需加入其他除垢药剂，按此过程操作即可，各除垢药剂之间相互独立。当净煤气中需要同时除去两种物质时，可先加入一种除垢药剂至搅拌釜1，并按比例加入分散剂，在搅拌釜1内混合成除垢药液，然后将除垢药液泵入循环管路3，在循环过程中向循环管路3中加入另一种除垢药剂，并一起进入搅拌釜1内搅拌生产所需的除垢药液，实现分层次混合。同理，当需要同时去除三种或多种物质时，可按上述方法，分层在搅拌釜1内形成混合乳化的除垢药液，在雾化后喷入净煤气管8内即可。
本发明可应用于各种动设备叶片的结垢处理，在应用于其他动设备时与应用于TRT的透平机是一样的，在此不再赘述，其属于汽态除垢，蒸发汽化快，不影响煤气的温度和流量，也不会影响TRT发电或其他动设备使用，其通过分级依次注入，实现分层混合(即亲油性溶剂的乳化分层)，以对所需的多种不同理化性质的除垢药剂进行混合，并通过喷入净煤气管内的雾化的除垢药液(即油性的阻垢药液)，与净煤气中的油性物质结合，生成粘性较小且不容易粘结在TRT叶片(或其他动设备叶片)上的油性物质，且可以随着叶片被滑脱甩出TRT(或其他动设备)出口，例如，对易成盐但是不易形成沉淀的其他碱金属、碱土金属离子进行缓释，使其在TRT(或其他动设备)入口前不发生结垢或延缓发生析出，通过TRT(或其他动设备)出口后的碱液再对氯离子脱出。
下面以高炉煤气余压透平发电装置的透平机为例继续说明，本发明将药浆筒10内的除垢药剂通过第一计量泵12定量的泵入搅拌釜1，同时通过第二计量泵26将分散剂筒11内的分散剂定量的泵入搅拌釜1，通过搅拌器2搅拌混合成除垢药液，并通过增压泵6将搅拌釜1内的除垢药液泵入输送管路5，通过供气管22喷入的氮气，对混合的除垢药液喷吹雾化，使雾化后的除垢药液经喷枪7喷入净煤气管8内，以与净煤气管8内的净煤气中的油性物质结合，形成不易粘结的物质，进而避免其在进入高炉煤气余压透平发电装置(TRT)后在透平机叶片上结垢，保证了高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的长期正常运转，发电效率高，使用寿命长，维修量小；本发明还能实现两种或多种除垢药剂与分散剂的分层混合，即先通过一第一计量泵12将一药浆筒10内除垢药剂泵入搅拌釜1内与分散剂混合成除垢药液，再通过另一第一计量泵12将另一药浆筒10内除垢药剂泵入循环管路3，同时通过增压泵6或循环泵4将搅拌釜1内的除垢药液也泵入循环管路3，使循环管路3内的除垢药液与新泵入的除垢药剂先在循环管路3内初步混合后，再一起进入搅拌釜1完全混合，如此循环，直至所需除垢药剂均在搅拌釜1内完成混合，以准确分阶段分别注入各种除垢药剂，并与分散剂在搅拌釜1内充分搅拌达到工艺所设定的除垢药液浓度和比例，实现两种或多种除垢药剂的分层混合，使每一种除垢药剂都能够充分混合，让每一种除垢药剂都能充分发挥自己的作用，且能针对不同除垢药剂溶解特点，完成全混合，避免反混，工作效率高。本发明还通过喷入氮气，既实现了除垢药液的雾化，还实现了对喷枪7的冷却，避免喷枪7的喷头在高温净煤气下的性能衰减，结构简单，维护成本低，非标设备少，建设成本低
来自高炉煤气的半净煤气首先进入除尘器进行净化，净化后的净煤气从除尘器排至净煤气管8中，净煤气管8中的净煤气送至高炉煤气余压透平发电装置(TRT)，本发明即应用于净煤气管8靠近TRT入口的一侧，以利于延缓释放会固化的离子，避免该些目标离子在TRT的叶片上结垢，实现延缓固化，降低净煤气在TRT叶片上结垢的风险。本发明能在煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机之前，延缓煤气中特定离子的固化凝结，避免在透平机叶片上发生结垢，提高工作效率，降低工作成本，延长设备使用寿命。
另外，本发明的人工煤气阻垢系统(也即人工煤气缓释除垢系统，即organiccompounds descaling subunit)在使用时，可与料罐均压煤气回收与高炉煤气干式除尘的耦合系统(即Interstage Coupling System in Hybrid of Equalizing gas recoveryand Networks of blust furnace gas dedusters，简称I-CHEN)组合使用，即作为料罐均压煤气回收与高炉煤气干式除尘的耦合系统的后续净化系统使用，以形成煤气回收、除尘与除垢三级净化系统(即Tertiary cleaning system)，具体是，高炉炉顶排出的荒煤气(含尘量大于20g/Nm3)经过旋风除尘(即一次净化，Primary clean system)后成为半净煤气(含尘量小于10g/Nm3)，半净煤气进入料罐均压煤气回收与高炉煤气干式除尘的耦合系统进行净化而成为净煤气(即二次净化，Secondary clean system，其含尘量小于10mg/Nm3)，净煤气再经本发明的防透平机叶片结垢的人工煤气阻垢系统形成超净煤气供后续工业用或民用(即三次净化，因气态有机物无法直接通过I-CHEN或其他袋式除尘器除掉)。当然，也可与料罐均压煤气回收与高炉煤气干式除尘的流化输灰耦合系统(Fluidized ConveyingCoupling System in Hybrid of Equalizing gas recovery and Networks of blastfurnace gas dedusters，即F-CHEN)结合使用，而形成一整套的节能净化及流化输灰系统。当然，还可结合除盐系统，实现对煤气的超净化。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (14)
1.一种缓释除垢方法，其特征在于，所述缓释除垢方法采用人工煤气阻垢系统，所述缓释除垢方法包括如下步骤：
步骤a，开启一第一计量泵，通过该第一计量泵将其对应的药浆筒内的除垢药剂经循环管路输入搅拌釜内；
步骤b，开启第二计量泵，通过所述第二计量泵将分散剂筒内的分散剂输入所述搅拌釜内，所述搅拌釜内的除垢药剂和分散剂在搅拌器的搅拌作用下混合成除垢药液；
步骤c，开启增压泵，所述搅拌釜内的除垢药液经增压泵泵入输送管路，并在供气管输入的氮气的吹送作用下雾化，雾化后的除垢药液进入喷枪后，通过所述喷枪喷入净煤气管内与净煤气混合；
在所述步骤b与所述步骤c之间还包括：通过另一第一计量泵将另一药浆筒内除垢药剂泵入循环管路，同时通过增压泵或循环泵将搅拌釜内的除垢药液也泵入循环管路，使循环管路内的除垢药液与新泵入的除垢药剂先在循环管路内初步混合后，再一起进入搅拌釜完全混合，如此循环，直至所需除垢药剂均在搅拌釜内完成混合。
2.根据权利要求1所述的缓释除垢方法，其特征在于，在所述步骤b与所述步骤c之间还包括步骤b1，开启循环泵和另一第一计量泵，该另一第一计量泵将其对应的药浆筒内的除垢药剂输入所述循环管路，所述搅拌釜内的除垢药液在所述循环泵的作用下进入循环管路并与所述循环管路内的除垢药剂一起进入搅拌釜搅拌混合，关闭循环泵。
3.根据权利要求1所述的缓释除垢方法，其特征在于，在所述步骤b与所述步骤c之间还包括步骤c1，打开第二循环分管上的蝶阀和另一第一计量泵、关闭第二输送分管上的蝶阀后，打开增压泵，该另一第一计量泵将其对应的药浆筒内的除垢药剂输入所述循环管路，所述搅拌釜内的除垢药液在所述增压泵的作用下进入循环管路并与所述循环管路内的除垢药剂一起进入搅拌釜搅拌混合，关闭所述增压泵和所述第二循环分管上的蝶阀，打开所述第二输送分管上的蝶阀。
4.根据权利要求1所述的缓释除垢方法，其特征在于，通过所述净煤气管上的煤气成分分析仪检测煤气成分并反馈给控制器，所述控制器控制所述第一计量泵、所述第二计量泵、所述搅拌器和所述增压泵的开闭。
5.一种人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述人工煤气阻垢系统采用如权利要求1至4中任一项所述的缓释除垢方法；所述人工煤气阻垢系统包括：
搅拌釜，其上端设有第一入口和第二入口，其侧壁设有第一出口和第二出口，所述搅拌釜内设有搅拌器，所述第一入口与所述第一出口之间设有循环管路，所述第二出口通过输送管路与喷枪相连，所述输送管路上设有增压泵，所述喷枪倾斜的插设于输送净煤气的净煤气管；
多个药浆筒，每个所述药浆筒内能容设一种除垢药剂，多个所述药浆筒分别与所述循环管路相连，所述药浆筒与所述循环管路之间设有第一计量泵；
分散剂筒，其出口与所述搅拌釜的第二入口相连，所述分散剂筒与所述第二入口之间设有第二计量泵；
供气管，其入口与氮气罐相连，其出口与所述输送管路靠近所述喷枪的一端相连。
6.根据权利要求5所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述循环管路包括第一循环分管和第二循环分管，所述第一循环分管设于所述搅拌釜的第一出口，所述第二循环分管设于所述搅拌釜的第一入口，所述输送管路包括第一输送分管和第二输送分管，所述第一输送分管设于所述搅拌釜的第二出口，所述第二输送分管设于所述喷枪，所述第一输送分管和所述第二输送分管之间串联所述增压泵。
7.根据权利要求6所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述第一循环分管与所述第二循环分管之间串联循环泵。
8.根据权利要求6所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述第一循环分管远离所述第一出口的一端与所述第一输送分管相连，所述第二循环分管远离所述第一入口的一端与所述第二输送分管相连，所述增压泵位于所述第一循环分管与第二循环分管之间，所述第二循环分管和所述第二输送分管上均设有蝶阀。
9.根据权利要求6所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述第一循环分管和所述第一输送分管上均设有检修球阀、逆止阀和补偿器。
10.根据权利要求5所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述药浆筒的第一计量泵与所述循环管路之间、及所述分散剂筒的第二计量泵与所述第二入口之间均设有流量计，所述药浆筒的侧壁和所述分散剂筒的侧壁均设有观察窗，所述药浆筒的上端和所述分散剂筒的上端均设有排气管。
11.根据权利要求5所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述人工煤气除垢系统还包括控制器，所述控制器与所述第一计量泵、所述第二计量泵、所述搅拌器和所述增压泵电连接。
12.根据权利要求11所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述净煤气管上设有煤气成分分析仪，所述煤气成分分析仪位于所述净煤气管与所述喷枪相接处的上游，所述煤气成分分析仪与所述控制器电连接。
13.根据权利要求5所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述喷枪的喷出口位于所述净煤气管的中轴线上，所述喷枪的喷出口的中心线与所述净煤气管的中轴线形成一夹角。
14.根据权利要求13所述的人工煤气阻垢系统，其特征在于，所述夹角为65度～75度。
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