CN108774551B - 针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法,包括:高炉煤气干式除尘装置,其入口通过半净煤气管与高炉相连,其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连;选择性除盐装置,其包括第一喷枪,所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管;缓释除垢装置,其包括第二喷枪,所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。本发明能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢,实现对煤气的超净化。
Description
技术领域
本发明涉及高炉工程技术领域,具体是一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法。
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、焦炉煤气的加压机等。该些动设备在应用于人工煤气时,因叶片析盐和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无机盐类会在特定的理化环境下析出并沉积在TRT动叶上,并侵蚀TRT转子叶片,造成TRT转子叶片失衡,同时高炉煤气夹带的有机垢类也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转子结垢问题也会影响叶片动平衡,而TRT转子叶片失衡问题是目前影响TRT发电的最大外在环境因素。以功率为10000kW的TRT为例,叶片因动平衡造成的影响,需每月检修一次,由于动叶检修,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。而且,工业领域中已开始推进超净排放标准,仅进行除尘并无法满足超净排放标准,其中,超净排放标准指的是火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中,采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术,使其污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值,即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不超过10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,由于京津冀地区对于大气污染物排放标准的重视,以及2018年中国将启动钢铁行业超低排放改造,继燃煤电厂超低排放后,非电行业超低排放将成为重点,钢铁行业无可争议成为下一个超低排放改造的主战场,而燃气(包含高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)净化作为烟气净化的上游工艺,对于燃气的含尘和其他污染物排放标准将以不低于烟气排放标准为指导逐渐推行。
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的叶片除盐除垢。
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针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢,实现对高炉煤气的超净化。
本发明的另一目的是提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢,实现对高炉煤气的超净化。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:
本发明提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其中,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统包括:高炉煤气干式除尘装置,其入口通过半净煤气管与高炉相连,其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连;选择性除盐装置,其包括第一喷枪,所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管;缓释除垢装置,其包括第二喷枪,所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。
在优选的实施方式中,所述选择性除盐装置还包括给水泵、喷气管、清水筒和多个原浆筒,所述给水泵的入口与水箱相连,所述给水泵的出口通过输送管与所述第一喷枪相连,多个所述原浆筒通过一电磁阀与所述输送管相连,所述电磁阀与所述输送管之间设有第三计量泵,所述清水筒的出口与所述电磁阀相连,所述喷气管的入口与氮气罐相连,所述喷气管的出口与所述输送管靠近所述第一喷枪的一端相连。
在优选的实施方式中,所述缓释除垢装置还包括搅拌釜、供气管、分散剂筒和多个药浆筒,所述搅拌釜内设有搅拌器,所述搅拌釜的上端设有第一入口和第二入口,所述搅拌釜的侧壁设有第一出口和第二出口,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所述第二喷枪相连,所述输送管路上设有增压泵,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,所述分散剂筒的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,所述供气管的入口与氮气罐相连,所述供气管的出口与所述输送管路靠近所述第二喷枪的一端相连。
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第二喷枪,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,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括控制器,所述控制器与所述选择性除盐装置的第三计量泵、给水泵和电磁阀电连接,所述控制器与所述缓释除垢装置的第一计量泵、第二计量泵、搅拌器和增压泵电连接。
在优选的实施方式中,所述半净煤气管和所述净煤气管上均设有煤气成分分析仪,所述半净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述半净煤气管与所述第一喷枪相接处的上游,所述净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述净煤气管与所述第二喷枪相接处的上游,所述煤气成分分析仪与控制器电连接。
在优选的实施方式中,所述第一喷枪的喷出口位于所述半净煤气管的中轴线上,所述第一喷枪的喷出口的中心线与所述半净煤气管的中轴线形成第一夹角,所述第二喷枪的喷出口位于所述净煤气管的中轴线上,所述第二喷枪的喷出口的中心线与所述净煤气管的中轴线形成第二夹角。
在优选的实施方式中,所述第一夹角和所述第二夹角均为65度~75度。
在优选的实施方式中,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括辅助选择性除盐装置,所述辅助选择性除盐装置包括第三喷枪,所述第三喷枪倾斜的插设于所述净煤气管,所述净煤气管与所述第三喷枪的相接处的下游设有过滤器。
在优选的实施方式中,高炉煤气余压透平发电装置的出口设有排出管,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括非选择性除盐装置,所述非选择性除盐装置包括第四喷枪,所述第四喷枪倾斜的插设于所述排出管。
本发明还一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其中,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法采用如上所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法包括如下步骤:步骤a,高炉排出的半净煤气进入半净煤气管内,通过选择性除盐装置的第一喷枪向所述半净煤气管内喷射雾化的除盐药液,所述第一喷枪喷出的雾化的除盐药液与所述半净煤气管内的半净煤气混合并一起进入高炉煤气干式除尘装置的除尘器内过滤;步骤b,通过所述除尘器过滤后的净煤气经所述高炉煤气干式除尘装置的出口排至净煤气管,通过缓释除垢装置的第二喷枪向所述净煤气管喷射雾化的除垢药液,所述第二喷枪喷出的雾化的除垢药液与所述净煤气管内的净煤气混合;步骤c,与所述第二喷枪喷出的雾化的除垢药液混合的净煤气经高炉煤气余压透平发电装置的入口进入所述高炉煤气余压透平发电装置进行能量回收,并自所述高炉煤气余压透平发电装置的出口将降压后的净煤气排至排出管。
在优选的实施方式中,所述步骤a包括步骤a1,开启所述选择性除盐装置的给水泵和第三计量泵,通过所述给水泵从水箱向输送管输送水,通过所述第三计量泵将一原浆筒内的除盐药剂经电磁阀定量的向输送管输送,所述输送管内的水和除盐药剂混合成除盐药液,所述除盐药液在喷气管输入的氮气的吹送作用下雾化,雾化后的除盐药液进入所述第一喷枪后,通过所述第一喷枪喷入半净煤气管内与半净煤气混合。
在优选的实施方式中,所述步骤a1之后还包括步骤a2,通过所述第三计量泵将清水筒内的清水经所述电磁阀泵入输送管后,将另一所述原浆筒内的除盐药剂混合成除盐药液后雾化喷入所述半净煤气管内。
在优选的实施方式中,所述步骤b包括步骤b1,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,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,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所述第二喷枪后,通过所述第二喷枪喷入所述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b1中的开启增压泵之前,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b1中的开启增压泵之前,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,在所述步骤b中的缓释除垢装置的第二喷枪向所述净煤气管喷射雾化的除垢药液之前,通过辅助选择性除盐装置的第三喷枪向所述净煤气管内喷射雾化的除盐药液,再通过过滤器对净煤气管内的净煤气过滤;在所述步骤c之后还包括步骤d,通过非选择性除盐装置的第四喷枪向所述排出管内喷射除盐药剂。
在优选的实施方式中,通过所述半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选择性除盐装置的电磁阀、给水泵和第三计量泵的开闭;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缓释除垢装置的第一计量泵、第二计量泵、搅拌器、增压泵和循环泵的开闭。
本发明针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法的特点及优点是:
1、本发明通过设于半净煤气管上的选择性除盐装置,以根据需要,选择性的将进入高炉煤气干式除尘装置的半净煤气中的部分离子固化,以通过高炉煤气干式除尘装置过滤,实现选择性除盐;并通过高炉煤气干式除尘装置实现除尘过滤;通过设于净煤气管上的辅助选择性除盐装置,以根据需要辅助选择性除盐装置固化部分离子,并通过过滤器过滤固化后的离子,辅助实现选择性除盐;通过设于净煤气管上的缓释除垢装置,以根据需要,将进入高炉煤气余压透平发电装置的高压的净煤气中的目标油性离子与雾化的缓释除垢药液结合,生产不易粘结的物质,进而使该些物质能在叶片转动下被滑动的甩出,避免该些目标油性离子在叶片上结垢;通过设于排出管上的非选择性除盐装置,实现全面除盐和除氯。
2、本发明采用分级的思路,将易在高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的透平机叶片上析出的无机盐离子或结垢的有机物离子分级脱出,避免高炉煤气余压透平发电装置的叶片上发生析盐和结垢,进而避免叶片发生动平衡失稳现象,降低检修频率,工作效率高,提高经济效益。本发明适用于各种工况温度,结构简单,维护少,成本低。
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为本发明针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统的结构示意图。
图2为本发明针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统的选择性除盐装置的结构示意图。
图3为本发明针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统的缓释除垢装置的一结构示意图。
图4为本发明针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统的缓释除垢装置的另一结构示意图。
附图标号说明:
100、高炉煤气干式除尘装置;101、除尘器;
200、选择性除盐装置;201、给水泵;202、输送管;203、喷气管;204、第一喷枪;205、喷头;207、原浆筒;208、清水筒;209、密度计;210、压力变送器;211、电磁阀;212、检修球阀;213、第三计量泵;214、流量计;215、逆止阀;216、补偿器;217、蝶阀;218、截止阀;
300、缓释除垢装置;301、搅拌釜;302、搅拌器;303、循环管路;304、循环泵;305、输送管路;306、增压泵;307、第二喷枪;308、第二计量泵;310、药浆筒;311、分散剂筒;312、第一计量泵;313、检修球阀;314、流量计;315、观察窗;316、排气管;317、密度计;318、检修球阀;319、逆止阀;320、补偿器;321、蝶阀;322、供气管;323、截止阀;324、减压阀;
400、非选择性除盐装置;
500、辅助选择性除盐装置;
600、高炉煤气余压透平发电装置;601、入口;602、出口;
700、高炉;
800、粗滤器;
900、控制器;
L0、荒煤气管;L1、半净煤气管;L2、净煤气管;L3、排出管;α1、第一夹角;α2、第二夹角。
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,其中,所述选择性除盐技术和所述辅助选择性除盐技术均是选择性的将煤气中的部分离子固化的技术,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,所述非选择除盐技术即将煤气中的有害离子无差别全部脱出的技术。超净系统即能达到超净排放标准的系统。
实施方式一
如图1至图4所示,本发明提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统(也即耦合高炉煤气除尘、除盐、除垢的超净系统),其包括:高炉煤气干式除尘装置100,其入口通过半净煤气管L1与高炉700相连,其出口通过净煤气管L2与高炉煤气余压透平发电装置600的入口601相连;选择性除盐装置200,其包括第一喷枪204,所述第一喷枪204倾斜的插设于所述半净煤气管L1;缓释除垢装置300,其包括第二喷枪307,所述第二喷枪307倾斜的插设于所述净煤气管L2靠近所述高炉煤气余压透平发电装置600的入口601的一端。
具体的,高炉700与粗滤器800之间通过荒煤气管L0相连,粗滤器800与高炉煤气干式除尘装置100之间通过半净煤气管L1相连,高炉煤气干式除尘装置100与高炉煤气余压透平发电装置600之间通过净煤气管L2相连,高炉煤气余压透平发电装置600的出口设置排出管L3,即高炉700内的荒煤气经荒煤气管L0进入粗滤器800进行粗滤,粗滤后生成的半净煤气进入半净煤气管L1内,半净煤气管L1内的半净煤气进入高炉煤气干式除尘装置100的多个除尘器101内过滤后生成净煤气,并排至净煤气管L2,净煤气管L2内的高压的净煤气进入高炉煤气余压透平发电装置600进行能量回收,完成能量回收的低压的净煤气经排出管排出,其中,高炉煤气干式除尘装置100和高炉煤气余压透平发电装置600的结构均为现有技术中已知,在此不再赘述。
进一步的,如图2所示,所述选择性除盐装置200还包括给水泵201、喷气管203、清水筒208和多个原浆筒207,所述给水泵201的入口与水箱(图中未示出)相连,所述给水泵201的出口通过输送管202与所述第一喷枪204相连,多个所述原浆筒207通过一电磁阀211与所述输送管202相连,所述电磁阀211与所述输送管202之间设有第三计量泵213,所述清水筒208的出口与所述电磁阀211相连,所述喷气管203的入口与氮气罐相连,所述喷气管203的出口与所述输送管202靠近所述第一喷枪204的一端相连。
选择性除盐装置200的给水泵201用于从水箱抽取混配药液所需的水,优选的,给水泵201为变频泵,以根据喷入量的需求改变频率和转速,因给水泵201在工作时可能会存在振动,故在给水泵201的入口和出口处均设置补偿器216(其可为波纹管),避免给水泵201的振动造成管路承受扭矩而易脱落,在给水泵201与水箱之间还可设置逆止阀215,避免倒流,在输送管202上靠近给水泵201出口处设有蝶阀217,蝶阀217位于补偿器216的下游,以控制是否向输送管202输送水;较佳的,原浆筒207为三个,当然,也可根据需要设为其他合适的数量。
选择性除盐装置200的电磁阀211为两位多通电磁阀211,多个原浆筒207分别与电磁阀211相连并分别与电磁阀211的一通道相对,以通过电磁阀211选择某一原浆筒207与输送管202连通,电磁阀211与输送管202之间设置的第三计量泵213用于定量的抽吸除盐药剂,保证配药精确。其中,给水泵201、第三计量泵213和电磁阀211的结构均为现有技术中已知的结构,在此不再赘述。
选择性除盐装置200的喷气管203上设有截止阀218,通过截止阀218的开闭能控制氮气罐内的高压氮气的喷入,实现对输送管202内的液态的除盐药液的雾化,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。第一喷枪204既能根据除盐药剂溶解特点实现药液的完全混合,避免反混,又能实现雾化后除盐药液的喷射,且第一喷枪204喷出口呈渐缩锥形,进一步提高除盐药液的汽化注入效果,将第一喷枪204倾斜的插设于半净煤气管L1上,有利于第一喷枪204喷出的雾化后除盐药液与煤气的混合,充分实现部分离子的固化。
选择性除盐装置200的清水筒208的设置能在第三计量泵213抽吸一原浆筒207内的除盐药剂后,通过第三计量泵213抽吸清水筒208内的清水,实现对第三计量泵213及其所在管路的洗涤,也能用于分隔两种除盐药剂的使用,避免各除盐药剂在输送管202内发生反混或化学反应。
选择性除盐装置200的第三计量泵213与所述输送管202之间设有流量计214,用于检测输送除盐药剂的流量,以作为第三计量泵213的辅助工具、记录加注量,流量计214与输送管202之间、及电磁阀211与第三计量泵213之间可设有检修球阀212,以便于检修,所述原浆筒207上设有密度计209,用于检测原浆筒207内的除盐药剂的密度,保证除盐药剂纯度,保证药剂质量合格,如果原浆筒207内进入水,造成除盐药剂密度下降,则需要更换除盐药剂,所述原浆筒207与所述电磁阀211的连接处设有压力变送器210,用于监测原浆筒207内的压力,实现第三计量泵213结合流量计214、密度计209和压力变送器210实现准确定量控制配药过程。
进一步的,如图3和图4所示,所述缓释除垢装置300还包括搅拌釜301、供气管322、分散剂筒311和多个药浆筒310,所述搅拌釜301内设有搅拌器302,所述搅拌釜301的上端设有第一入口和第二入口,所述搅拌釜301的侧壁设有第一出口和第二出口,所述第一入口与所述第一出口之间设有循环管路303,所述第二出口通过输送管路305与所述第二喷枪307相连,所述输送管路305上设有增压泵306,多个所述药浆筒310分别与所述循环管路303相连,所述药浆筒310与所述循环管路303之间设有第一计量泵312,所述分散剂筒311的出口与所述搅拌釜301的第二入口相连,所述分散剂筒311与所述第二入口之间设有第二计量泵308,所述供气管322的入口与氮气罐(图中未示出)相连,所述供气管322的出口与所述输送管路305靠近所述第二喷枪307的一端相连。
缓释除垢装置300的搅拌釜301用于容纳并混合除垢药剂和分散剂,搅拌器302可为搅拌棒,其可自搅拌釜301的上端面插入搅拌釜301内的底部,以通过手动或马达带动搅拌器302的上端,实现搅拌器302的下端在搅拌釜301内的转动或摆动,加速均匀混合;循环管路303用于输送除垢药剂或药液,增压泵306用于将搅拌釜301内混合好的除垢药液经输送管路305向第二喷枪307输送,或经循环管路303循环后返回搅拌釜301;第一计量泵312用于定量的抽吸药浆筒310内的除垢药剂,第二计量泵308用于定量的抽吸分散剂筒311内的分散剂,以保证配药精确。其中,第一计量泵312、第二计量泵308和增压泵306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310为三个,当然也可根据实际需要设为其他合适的数量。
缓释除垢装置300的供气管322用于输送雾化的除垢药液的氮气,其中供气管322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323,低压供气管上设有减压阀324,且减压阀324的两侧分别设有截止阀323,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L2内的净煤气处于高压状态时,打开高压供气管上的截止阀323供给氮气,当净煤气管L2内的净煤气处于低压状态时,打开低压供气管上的截止阀323和减压阀324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。第二喷枪307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,且第二喷枪307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,第二喷枪307倾斜的插设于净煤气管L2上,有利于第二喷枪307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。
进一步的,如图3和图4所示,所述循环管路303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301的第一出口,所述第二循环分管设于所述搅拌釜301的第一入口,所述输送管路305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301的第二出口,所述第二输送分管设于所述第二喷枪307,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306,即搅拌釜301的第二出口与增压泵306之间的管路为第一输送分管,增压泵306与第二喷枪307之间的管路为第二输送分管,以便于系统管路的安装。
在一实施例中,如图4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304,即搅拌釜301的第一出口与循环泵304之间的管路为第一循环分管,循环泵304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304和第二循环分管组成的管路与第一输送分管、增压泵306和第二输送分管组成的管路无交集,其中各药浆筒310均与第二循环分管相连,第二循环分管上设有蝶阀321和补偿器320,该补偿器320位于蝶阀321与循环泵304之间,以避免循环泵304振动造成管路损坏或断开,优选的,补偿器320为波纹管。
在另一实施例中,如图3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306位于所述第一循环分管与第二循环分管之间,使循环管路303和输送管路305共用增压泵306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321,以通过蝶阀321控制液体的流动方向,其中,增压泵306的出口处设有补偿器320,补偿器320用于补偿增压泵306振动造成的管路振动,在补偿器320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321时,搅拌釜301内的除垢药液经循环管路303后返回搅拌釜301内,当开启第二输送分管上的蝶阀321时,搅拌釜301内的除垢药液经输送管路305向第二喷枪307输送。
缓释除垢装置300的第一循环分管和所述第一输送分管上均设有检修球阀318、逆止阀319和补偿器320,其中,补偿器320靠近增压泵306或循环泵304设置,检修球阀318靠近搅拌釜301设置,逆止阀319设于补偿器320和检修球阀318之间,检修球阀318的作用是便于检修,逆止阀319的作用是避免液体倒流回搅拌釜301内,补偿器320可为波纹管,用于保证管路连接顺畅,避免增压泵306或循环泵304的振动造成管路脱落或损伤,另外,还可在检修球阀318与搅拌釜301之间设置软管,以避免搅拌过程中搅拌釜301晃动或振动而造成管路脱落。
缓释除垢装置300的药浆筒310的第一计量泵312与所述循环管路303之间、及所述分散剂筒311的第二计量泵308与所述第二入口之间均设有流量计314,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312或第二计量泵308的辅助工具、记录加注量,所述药浆筒310的侧壁和所述分散剂筒311的侧壁均设有观察窗315,以便于观察内部液体的余量,所述药浆筒310的上端和所述分散剂筒311的上端均设有设有排气管316,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312与流量计314之间、第二计量泵308与流量计314之间均设有检修球阀313,以便于检修,药浆筒310和分散剂筒311上均设有密度计317,用于检测药浆筒310内的除垢药剂或分散剂筒311内的分散剂的密度,保证质量合格,如果药浆筒310内进入除垢溶液或分散剂,造成除垢药剂密度下降,则需要更换除垢药剂,药浆筒310和分散剂筒311上还可分别设置压力变送器,以监测药浆筒310或分散剂筒内的压力,本发明通过计量泵结合流量计314、密度计317等实现准确定量控制配药过程。
进一步的,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括控制器900,所述控制器900与所述选择性除盐装置200的第三计量泵213、给水泵201和电磁阀211电连接,以通过控制器900控制第三计量泵213、给水泵201和电磁阀211的开闭,实现电控,节省人力,方便快捷,而且控制器900还可与给水泵201出口的蝶阀217或喷气管203上的截止阀218电连接,以通过控制器900控制蝶阀217、截止阀218的开闭,所述控制器900与所述缓释除垢装置300的第一计量泵312、第二计量泵308、搅拌器302和增压泵306电连接,另外,控制器900还与循环泵304电连接,以通过控制器900控制第一计量泵312、第二计量泵308、搅拌釜301和增压泵306的开闭,实现电控,节省人力,方便快捷,而且控制器900还可与第二输送分管及第二循环分管上的蝶阀321、供气管322上的减压阀324和截止阀323电连接,以通过控制器900控制蝶阀321、截止阀323、减压阀324的开闭,其中,控制器900为现有技术中已知的结构,在此不再赘述。
更进一步的,所述半净煤气管L1和所述净煤气管L2上均设有煤气成分分析仪(图中未示出),所述半净煤气管L1上的煤气成分分析仪位于所述半净煤气管L1与所述第一喷枪204相接处的上游,以将煤气成分分析仪检测的半净煤气管L1中的煤气成分反馈给控制器900,使控制器900能根据煤气成分选择性的开启电磁阀211,以选择合适的原浆筒207内的除盐药剂,且选择性的开启给水泵201和第三计量泵213,控制除盐药液的混配,实现检测的半净煤气管L1内的煤气成分与第三计量泵213的流量进行连锁控制,保证加药准确,所述净煤气管L2上的煤气成分分析仪位于所述净煤气管L2与所述第二喷枪307相接处的上游,所述煤气成分分析仪与控制器900电连接,以将煤气成分分析仪检测的净煤气管L2中的煤气成分反馈给控制器900,使控制器900能根据煤气成分开启第一计量泵312,以选择合适的药浆筒310内的除垢药剂,并控制增压泵306和第二计量泵308的开闭,控制除垢药液的混配,实现检测的净煤气管L2内的煤气成分与第一计量泵312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,所述第一喷枪204的喷出口位于所述半净煤气管L1的中轴线上,所述第一喷枪204的喷出口的中心线与所述半净煤气管L1的中轴线形成第一夹角α1,即第一喷枪204的喷头205喷出雾化的除盐药液的方向与半净煤气的流动方向呈第一夹角α1,以利于雾化的除盐药液与半净煤气的充分混合,实现气态下部分离子的固化,所述第二喷枪307的喷出口位于所述净煤气管L2的中轴线上,所述第二喷枪307的喷出口的中心线与所述净煤气管L2的中轴线形成第二夹角α2,即第二喷枪307的喷出雾化的除垢药液的方向与净煤气的流动方向呈第二夹角α2,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,优选的,所述第一夹角α1和所述第二夹角α2均为65度~75度。
进一步的,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括辅助选择性除盐装置500,用于对选择性除盐装置200发挥辅助作用,确保实现对煤气中的部分离子选择性固化,所述辅助选择性除盐装置500包括第三喷枪(图中未示出),所述第三喷枪倾斜的插设于所述净煤气管L2,所述净煤气管L2与所述第三喷枪的相接处的下游设有过滤器(图中未示出),其中,辅助选择性除盐装置500的结构与选择性除盐装置200的结构相同,在此不再赘述。
进一步的,高炉煤气余压透平发电装置600的出口602设有排出管L3,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括非选择性除盐装置400,所述非选择性除盐装置400包括第四喷枪(图中未示出),所述第四喷枪倾斜的插设于所述排出管L3,以对排出管L3内的低压的净煤气进行彻底的除盐除垢,其中,非选择性除盐装置400的结构可与选择性除盐装置200的结构基本相同,唯一不同之处即其无需设置清水筒,仅设置一个原浆筒容纳溶液即可。
实施方式二
本发明还提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其中,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法采用如上所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统的结构和工作原理与实施方式一中的记载相同,在此不再赘述,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法包括如下步骤:
步骤a,高炉700排出的半净煤气进入半净煤气管L1内,通过选择性除盐装置200的第一喷枪204向所述半净煤气管L1内喷射雾化的除盐药液,所述第一喷枪204喷出的雾化的除盐药液与所述半净煤气管L1内的半净煤气混合并一起进入高炉煤气干式除尘装置100的除尘器101内过滤;
步骤b,通过所述除尘器101过滤后的净煤气经所述高炉煤气干式除尘装置100的出口排至净煤气管L2,通过缓释除垢装置300的第二喷枪307向所述净煤气管L2喷射雾化的除垢药液,所述第二喷枪307喷出的雾化的除垢药液与所述净煤气管L2内的净煤气混合;
步骤c,与所述第二喷枪307喷出的雾化的除垢药液混合的净煤气经高炉煤气余压透平发电装置600的入口601进入所述高炉煤气余压透平发电装置600进行能量回收,并自所述高炉煤气余压透平发电装置600的出口602将降压后的净煤气排至排出管L3。
进一步的,所述步骤a包括步骤a1,开启所述选择性除盐装置200的给水泵201和第三计量泵213,通过所述给水泵201从水箱向输送管202输送水,通过所述第三计量泵213将一原浆筒207内的除盐药剂经电磁阀211定量的向输送管202输送,所述输送管202内的水和除盐药剂混合成除盐药液,所述除盐药液在喷气管203输入的氮气的吹送作用下雾化,雾化后的除盐药液进入所述第一喷枪204后,通过所述第一喷枪204喷入半净煤气管L1内与半净煤气混合。
更进一步的,所述步骤a1之后还包括步骤a2,通过所述第三计量泵213将清水筒208内的清水经所述电磁阀211泵入输送管202后,将另一所述原浆筒207内的除盐药剂混合成除盐药液后雾化喷入所述半净煤气管L1内,以在第三计量泵213抽吸一原浆筒207内的除盐药剂后,通过第三计量泵213抽吸清水筒208内的清水,实现对第三计量泵213及其所在管路的清洗,并在清洗后重复上述步骤混合并喷射另一种除盐药液。
选择性除盐装置200能针对煤气中含有的易成盐阳离子,依次按上述步骤向半净煤气管L1内喷入雾化的除盐药液,其中除盐药液能在输送管202内完成混合,混合效率高,并在输送管202末端实现雾化,雾化的除盐药液进入第一喷枪204内能进一步混合后喷出,以与半净煤气管L1内的特定盐类物质发生选择性化学反应,依次重复,使各种除盐药剂依次在输送管202内分层次的先后混合(即一次完成一种除盐药剂与水的混合,多次完成多种除盐药剂与水的混合),并因给水泵201和第三计量泵213的泵送作用而在输送管202内发生湍流混合,以对所需不同理化性质的除盐药剂进行混配,实现后续雾化的除盐药液与煤气的定量反应,实现对多种易成盐阳离子的固化,避免后续该些易成盐阳离子在叶片上结垢。
进一步的,所述步骤b包括步骤b1,开启一第一计量泵312,通过该第一计量泵312将其对应的药浆筒310内的除垢药剂经循环管路303输入搅拌釜301内,开启第二计量泵308,通过所述第二计量泵308将分散剂筒311内的分散剂输入所述搅拌釜301内,所述搅拌釜301内的除垢药剂和分散剂在搅拌器302的搅拌作用下混合成除垢药液,开启增压泵306,所述搅拌釜301内的除垢药液经增压泵306泵入输送管路305,并在供气管322输入的氮气的吹送作用下雾化,雾化后的除垢药液进入所述第二喷枪307后,通过所述第二喷枪307喷入所述净煤气管L2内与净煤气混合。
在一实施例中,如图4所示,在所述步骤b1中的开启增压泵306之前,开启循环泵304和另一第一计量泵312,该另一第一计量泵312将其对应的药浆筒310内的除垢药剂输入所述循环管路303,所述搅拌釜301内的除垢药液在所述循环泵304的作用下进入循环管路303并与所述循环管路303内的除垢药剂一起进入搅拌釜301搅拌混合,关闭循环泵304,即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304仅用于向循环管路303中泵送除垢药液,增压泵306仅用于向输送管路305中泵送除垢药液,互不干扰。
在另一实施例中,如图3所示,在所述步骤b1中的开启增压泵306之前,打开第二循环分管上的蝶阀321和另一第一计量泵312、关闭第二输送分管上的蝶阀321后,打开增压泵306,该另一第一计量泵312将其对应的药浆筒310内的除垢药剂输入所述循环管路303,所述搅拌釜301内的除垢药液在所述增压泵306的作用下进入循环管路303并与所述循环管路303内的除垢药剂一起进入搅拌釜301搅拌混合,关闭所述增压泵306和所述第二循环分管上的蝶阀321,打开所述第二输送分管上的蝶阀321,即增压泵306既能向循环管路303中泵送除垢药液,也能向输送管路305中泵送除垢药液,如果搅拌釜301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321,如果搅拌釜301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321。
缓释除垢装置300喷射的雾化的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,具体是按照上述步骤在搅拌釜301内生成混合的除垢药液,并将搅拌釜301内的混合的除垢药液泵入输送管路305,输送管路305中的混合的除垢药液在氮气的喷吹作用下雾化,雾化的除垢药液经第二喷枪307喷入净煤气管L2内,以与净煤气中的油性物质结合,而避免后续进入TRT后在叶片上结垢。具体是,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301内搅拌混合,并经输送管路305和第二喷枪307喷入净煤气管L2,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301内搅拌混合,再喷入净煤气管L2,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301,并按比例加入分散剂,在搅拌釜301内混合成除垢药液,然后将除垢药液泵入循环管路303,在循环过程中向循环管路303中加入另一种除垢药剂,并一起进入搅拌釜301内搅拌生产所需除垢药液,实现分层次混合。同理,对于需要同时去除三种或多种物质的情况,可按上述方法,分层在搅拌釜301内形成混合乳化的除垢药液,再雾化后喷入净煤气管L2内。
进一步的,在所述步骤b中的缓释除垢装置的第二喷枪307向所述净煤气管L2喷射雾化的除垢药液之前,通过辅助选择性除盐装置500的第三喷枪向所述净煤气管L2内喷射雾化的除盐药液,再通过过滤器对净煤气管L2内的净煤气过滤;在所述步骤c之后还包括步骤d,通过非选择性除盐装置400的第四喷枪向所述排出管L3内喷射除盐药剂。
进一步的,通过所述半净煤气管L1上的煤气成分分析仪检测煤气成分并反馈给控制器900,所述控制器900控制所述选择性除盐装置200的电磁阀211、给水泵201和第三计量泵213的开闭,以选择合适的原浆筒207内的除盐药剂,且对应的开启电磁阀211,并选择性的开启给水泵201和第三计量泵213,控制药液的混配;通过所述净煤气管L2上的煤气成分分析仪检测煤气成分并反馈给控制器900,所述控制器900控制所述缓释除垢装置300的第一计量泵312、第二计量泵308、搅拌器302、增压泵306和循环泵304的开闭,当然,控制器900还可根据需要控制循环泵304的开闭,以实现电控配药,动态进行配比控制,工作效果高,省时省力。其中,各除盐药剂、除垢药剂和分散剂均为现有技术中已知。
本发明可应用于因煤气结垢和/或析盐而造成的透平机的叶片动平衡失稳,当然,也可通过改变药剂及工序而适应于其他动设备叶片的防盐侵蚀和有机物结垢(例如焦炉煤气的加压机等),同时,其高炉煤气干式除尘装置100的除尘器也可根据需要而适当的选取布袋除尘器、旋风除尘器或电除尘器等。
本发明适用于连续性转子因析盐或结垢而造成动平衡失稳问题,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,为TRT长期稳定运行发电创造条件。本发明是针对结垢的成分进行分析,其中部分结垢适合用选择性除盐技术除去,另一部分结垢适合用缓释结垢技术,使其在TRT出口再析出。
本发明通过设于半净煤气管L1上的选择性除盐装置200,以根据需要,选择性的将进入高炉煤气干式除尘装置100的半净煤气中的部分离子固化,以通过高炉煤气干式除尘装置100过滤,实现选择性除盐,即选择性的将煤气中的部分离子提前固化,避免在高炉煤气余压透平发电装置600的透平机叶片上发生结垢,例如,选择性的将对叶片结垢影响很大但含量较小的Al3+、Mg2+等易成盐阳离子提前固化脱出;通过设于净煤气管L2上的辅助选择性除盐装置500,以根据需要进一步选择性的除盐固化部分离子,并通过过滤器过滤固化后的离子,辅助实现选择性除盐;通过设于净煤气管L2上的缓释除垢装置300,以根据需要,将进入高炉煤气余压透平发电装置600的高压的净煤气中的目标油性离子与雾化缓释药液结合,生成不易粘结的物质,进而使该些物质能在叶片转动下被滑动的甩出,延缓目标离子的固化凝结,避免该些目标油性离子在叶片上结垢,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入口前不发生结垢或延缓发生析出,通过TRT出口后的碱液再对氯离子脱出;通过设于排出管L3上的非选择性除盐装置400,实现全面除盐和除氯,以将缓释后的离子去除,实现后端用户的需求。
本发明采用分级的思路,将易在高炉煤气余压透平发电装置600(简称TRT)的透平机叶片上析出无机盐离子或结垢的有机物离子分级脱出,避免高炉煤气余压透平发电装置600的叶片上发生析盐或结垢,进而避免叶片发生动平衡失稳现象,降低检修频率,工作效率高,设备使用寿命长,提高经济效益。本发明适用于各种工况温度,结构简单,维护少,成本低。
另外,本发明的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统(即Turbineblades Cleaning system by Hybridizing selective inhibiting salts Erosionsubunit and Networks of organic compounds descaling subunit,简称TB-CHEN系统)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InterstageCoupling System in Hybrid of Equalizing gas recovery and Networks of blustfurnace gas dedusters,简称I-CHEN)组合使用,以形成高炉煤气回收、除尘与除盐除垢三级净化系统(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针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统的选择性除盐装置200和缓释除垢装置300形成超净煤气,以供后续工业用或民用(即三次净化,因煤气中的盐分离子、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 Conveying Coupling System inHybrid of Equalizing gas recovery and Networks of blast furnace gasdedusters,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。
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)
1.一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统包括:
高炉煤气干式除尘装置,其入口通过半净煤气管与高炉相连,其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连;
选择性除盐装置,其包括第一喷枪,所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管;
缓释除垢装置,其包括第二喷枪,所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端;
所述缓释除垢装置还包括搅拌釜、供气管、分散剂筒和多个药浆筒,所述搅拌釜内设有搅拌器,所述搅拌釜的上端设有第一入口和第二入口,所述搅拌釜的侧壁设有第一出口和第二出口,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所述第二喷枪相连,所述输送管路上设有增压泵,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,所述分散剂筒的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,所述供气管的入口与氮气罐相连,所述供气管的出口与所述输送管路靠近所述第二喷枪的一端相连;
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第二喷枪,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;
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;
所述缓释除垢装置能够采用依次混合方法将分散剂与至少两种除垢药剂混合,并且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,能够实现各油性的除垢药剂和分散剂之间的分层混合;
所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括控制器,所述控制器与所述选择性除盐装置的第三计量泵、给水泵和电磁阀电连接,所述控制器与所述缓释除垢装置的第一计量泵、第二计量泵、搅拌器和增压泵电连接。
2.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,所述选择性除盐装置还包括给水泵、喷气管、清水筒和多个原浆筒,所述给水泵的入口与水箱相连,所述给水泵的出口通过输送管与所述第一喷枪相连,多个所述原浆筒通过一电磁阀与所述输送管相连,所述电磁阀与所述输送管之间设有第三计量泵,所述清水筒的出口与所述电磁阀相连,所述喷气管的入口与氮气罐相连,所述喷气管的出口与所述输送管靠近所述第一喷枪的一端相连。
3.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,所述半净煤气管和所述净煤气管上均设有煤气成分分析仪,所述半净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述半净煤气管与所述第一喷枪相接处的上游,所述净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述净煤气管与所述第二喷枪相接处的上游,所述煤气成分分析仪与控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,所述第一喷枪的喷出口位于所述半净煤气管的中轴线上,所述第一喷枪的喷出口的中心线与所述半净煤气管的中轴线形成第一夹角,所述第二喷枪的喷出口位于所述净煤气管的中轴线上,所述第二喷枪的喷出口的中心线与所述净煤气管的中轴线形成第二夹角。
5.根据权利要求4所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,所述第一夹角和所述第二夹角均为65度~75度。
6.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括辅助选择性除盐装置,所述辅助选择性除盐装置包括第三喷枪,所述第三喷枪倾斜的插设于所述净煤气管,所述净煤气管与所述第三喷枪的相接处的下游设有过滤器。
7.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,其特征在于,高炉煤气余压透平发电装置的出口设有排出管,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括非选择性除盐装置,所述非选择性除盐装置包括第四喷枪,所述第四喷枪倾斜的插设于所述排出管。
8.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,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。
9.一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其特征在于,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法采用如权利要求1至8中任一项所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统,所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法包括如下步骤:
步骤a,高炉排出的半净煤气进入半净煤气管内,通过选择性除盐装置的第一喷枪向所述半净煤气管内喷射雾化的除盐药液,所述第一喷枪喷出的雾化的除盐药液与所述半净煤气管内的半净煤气混合并一起进入高炉煤气干式除尘装置的除尘器内过滤;
步骤b,通过所述除尘器过滤后的净煤气经所述高炉煤气干式除尘装置的出口排至净煤气管,通过缓释除垢装置的第二喷枪向所述净煤气管喷射雾化的除垢药液,所述第二喷枪喷出的雾化的除垢药液与所述净煤气管内的净煤气混合;
步骤c,与所述第二喷枪喷出的雾化的除垢药液混合的净煤气经高炉煤气余压透平发电装置的入口进入所述高炉煤气余压透平发电装置进行能量回收,并自所述高炉煤气余压透平发电装置的出口将降压后的净煤气排至排出管;
所述步骤b包括步骤b1,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,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,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所述第二喷枪后,通过所述第二喷枪喷入所述净煤气管内与净煤气混合;
在所述步骤b1中的开启增压泵之前,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;
所述步骤b采用依次混合方法将分散剂与至少两种除垢药剂混合,并且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,能够实现各油性的除垢药剂和分散剂之间的分层混合。
10.根据权利要求9所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其特征在于,所述步骤a包括步骤a1,开启所述选择性除盐装置的给水泵和第三计量泵,通过所述给水泵从水箱向输送管输送水,通过所述第三计量泵将一原浆筒内的除盐药剂经电磁阀定量的向输送管输送,所述输送管内的水和除盐药剂混合成除盐药液,所述除盐药液在喷气管输入的氮气的吹送作用下雾化,雾化后的除盐药液进入所述第一喷枪后,通过所述第一喷枪喷入半净煤气管内与半净煤气混合。
11.根据权利要求10所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其特征在于,所述步骤a1之后还包括步骤a2,通过所述第三计量泵将清水筒内的清水经所述电磁阀泵入输送管后,将另一所述原浆筒内的除盐药剂混合成除盐药液后雾化喷入所述半净煤气管内。
12.根据权利要求9所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其特征在于,在所述步骤b1中的开启增压泵之前,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。
13.根据权利要求9所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其特征在于,在所述步骤b中的缓释除垢装置的第二喷枪向所述净煤气管喷射雾化的除垢药液之前,通过辅助选择性除盐装置的第三喷枪向所述净煤气管内喷射雾化的除盐药液,再通过过滤器对净煤气管内的净煤气过滤;在所述步骤c之后还包括步骤d,通过非选择性除盐装置的第四喷枪向所述排出管内喷射除盐药剂。
14.根据权利要求9所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法,其特征在于,通过所述半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选择性除盐装置的电磁阀、给水泵和第三计量泵的开闭;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缓释除垢装置的第一计量泵、第二计量泵、搅拌器、增压泵和循环泵的开闭。
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