CN115287384A - 一种新型高炉荒煤气温度调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型高炉荒煤气温度调节装置，属于高炉煤气除尘系统技术领域，本发明所述的温度调节装置包括重力除尘器、蒸发器、冷凝器、布袋除尘器，所述的重力除尘器分别与蒸发器、冷凝器的进口通过管路连接且在管路中靠重力除尘器一侧设有温度传感器，所述的布袋除尘器分别与蒸发器、冷凝器的出口通过管路连接，所述的蒸发器与冷凝器之间分别连通上升总管和下降总管。本发明的优点在于：①蒸发器传热元件依靠工质的相变传热，效率高，可达到99％，远高于其他传热方式，因而二次能源得到充分回收，节能降耗效果明显；②蒸发器和冷凝器采用分体式结构，体积小，现场布置灵活。

Description

一种新型高炉荒煤气温度调节装置
技术领域
本发明涉及高炉煤气除尘系统技术领域，具体是指一种高炉荒煤气温度调节装置。
背景技术
目前高炉煤气除尘大部分采用干法布袋除尘工艺，如图2所示，其工艺流程为：高炉炼铁产生的荒煤气经重力除尘器除去大部分粗颗粒灰尘后进入干法布袋除尘器进行精除尘，来自重力除尘器的荒煤气(含尘8～12g/m3)经过多箱体低压脉冲布袋除尘过滤净化,出口净煤气含尘量约5mg/m3,经箱体支管汇入净煤气主管输出进入BPRT机组拖动透平机带动风机旋转，达到节约电能的目的，煤气做完功后汇入煤气管网。
高炉采用干法布袋除尘工艺需要调节荒煤气温度，这是因为：(1)高炉正常工作时荒煤气进入布袋前温度为130～220℃,这一温度满足布袋许用温度(布袋许用工作温度小于280℃),当高炉炉况不正常或上料系统发生故障时,煤气进入布袋前温度达300～400℃,瞬时温度有时高达500℃左右,远远超出了布袋所能承受的温度,造成布袋烧损,严重影响布袋除尘器的可靠运行；(2)炉况不顺,顶温过低,荒煤气进入布袋除尘器后温度容易降至露点(45～70℃)以下,造成布袋表面粘灰,阻力增大而无法正常工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是温度过高或过低的荒煤气会影响布袋除尘器正常工作及设备安全的技术问题，提供一种可双向温度调节的高炉荒煤气温度调节装置。
一种新型高炉荒煤气温度调节装置，所述的温度调节装置包括重力除尘器、蒸发器、冷凝器、布袋除尘器，所述的重力除尘器分别与蒸发器、冷凝器的进口通过管路连接且在管路中靠重力除尘器一侧设有温度传感器，所述的布袋除尘器分别与蒸发器、冷凝器的出口通过管路连接，所述的蒸发器与冷凝器之间分别连通上升总管和下降总管；
所述的蒸发器上设有蒸发器第一出口、冷煤气出口、热风炉废气出口、蒸发器第一进口、热风炉废气进口及热煤气进口；
所述的冷凝器上设有冷凝器第一出口、蒸汽出口、热煤气出口、冷凝器第一进口、工业水进口及冷煤气进口。
作为改进，所述的上升总管将蒸发器第一出口与冷凝器第一进口连通。
作为改进，所述的下降总管将蒸发器第一进口与冷凝器第一出口连通。
作为改进，所述的重力除尘器与蒸发器、冷凝器之间分别设有第一管路和第二管路，所述的第一管路和第二管路上分别设有第一阀门和第二阀门，所述的第一管路与热煤气进口连通，所述的第二管路与冷煤气进口连通。
作为改进，所述的冷煤气出口及热煤气出口通过管路与布袋除尘器连通。
作为改进，所述的热风炉废气出口通过管路与外部的烟囱连通。
作为改进，所述的蒸汽出口通过管路与外部的管网连通。
作为改进，所述的蒸发器内部传热元件采用VC均热板。
本发明与现有技术相比的优点在于：
①蒸发器传热元件依靠工质的相变传热，效率高，可达到99％，远高于其他传热方式，因而二次能源得到充分回收，节能降耗效果明显；
②蒸发器和冷凝器采用分体式结构，体积小，现场布置灵活；
③实现了一套装置完成荒煤气温度的双向调节，节约了设备投资和日常维护费用；
④通过该装置的调节能确保进入布袋除尘器的荒煤气温度稳定在130-220℃之间，布袋无烧损，无粘灰，长期稳定运行，为高炉稳产、高产、优质、低耗、环保创造了有利条件。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的温度调节工艺示意图。
图2是现有技术干法布袋除尘工艺示意图。
如图所示：1、蒸发器；11、第一出口；12、冷煤气出口；13、热风炉废气出口；14、热风炉废气进口；15、热煤气进口；16、蒸发器第一进口；2、冷凝器；21、冷凝器第一进口；22、工业水进口；23、冷凝器第一出口；24、冷煤气进口；25、蒸汽出口；26、热煤气出口；3、上升总管；4、下降总管；5、重力除尘器；6、布袋除尘器；7、第一管路；71、第一阀门；8、第二管路；81、第二阀门。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1，一种新型高炉荒煤气温度调节装置，温度调节装置包括重力除尘器5、蒸发器1、冷凝器2、布袋除尘器6，蒸发器1上设有蒸发器第一出口11、冷煤气出口12、热风炉废气出口13、蒸发器第一进口16、热风炉废气进口14及热煤气进口15，冷凝器2上设有冷凝器第一出口23、蒸汽出口25、热煤气出口26、冷凝器第一进口21、工业水进口22及冷煤气进口24，重力除尘器5分别与蒸发器1、冷凝器2的进口通过管路连接且在管路中靠重力除尘器5一侧设有温度传感器，布袋除尘器6分别与蒸发器1、冷凝器2的出口通过管路连接，上升总管3将蒸发器第一出口11与冷凝器第一进口21连通，下降总管4将蒸发器第一进口16与冷凝器第一出口23连通，冷煤气出口12及热煤气出口26通过管路与布袋除尘器6连通，热风炉废气出口13通过管路与外部的烟囱连通，蒸汽出口25通过管路与外部的管网连通，工业水进口22与工业水管路连通，并在管路上设置开关阀门，热风炉废气进口14与热风炉废气管路连通且在管路上设置开关阀门，蒸发器1内部传热元件采用VC均热板。
重力除尘器5与蒸发器1、冷凝器2之间分别设有第一管路7和第二管路8，第一管路7和第二管路8上分别设有第一阀门71和第二阀门81，第一管路7与热煤气进口15连通，第二管路8与冷煤气进口24连通。
本发明的工作原理：
(1)当来自重力除尘器的荒煤气的温度过高时(≥280℃)，则打开通往蒸发器的第一阀门，同时打开工业水阀门，使工业水通过工业水进口进入冷凝器，荒煤气作为热介质通过蒸发器，工业水作为冷介质进入冷凝器参与换热，蒸发器的VC均热板内部工质吸收荒煤气的热量，由液态变成气态，并经蒸发器第一出口排出，沿着上升总管进入冷凝器，放出热量加热工业水，水吸热后变成蒸汽经蒸汽出口进入外部的管网，工质放出热量后由气态变成液态，经冷凝器第一出口排出，沿下降总管回流至蒸发器，荒煤气温度降至130℃经冷煤气出口以及管道进入布袋除尘器，循环往复，实现荒煤气温度的降低调节；
(2)当来自重力除尘器的荒煤气的温度过低时(≤80℃)，关闭通往蒸发器的第一管路上的第一阀门，和进入冷凝器的工业水阀门，打开通往蒸发器的热风炉高温废气(450℃)管路上的阀门和通往冷凝器的第二管路上的第二阀门，此时热风炉废气作为热介质通过蒸发器时放出热量，蒸发器内部VC均热板中的工质吸热，由液态变成气态，并经蒸发器第一出口排出，沿上升总管进入冷凝器放出热量，而低温荒煤气作为冷介质在冷凝器内部吸收热量温度升高，热煤气出口温度提高到220℃后进入布袋除尘器，气态工质放出热量后变成液态，经下降总管回流至蒸发器，循环往复，实现荒煤气温度的升高调节；
综上所述，可实现对荒煤气温度的双向调节。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的温度调节装置包括重力除尘器(5)、蒸发器(1)、冷凝器(2)、布袋除尘器(6)，所述的重力除尘器(5)分别与蒸发器(1)、冷凝器(2)的进口通过管路连接且在管路中靠重力除尘器(5)一侧设有温度传感器，所述的布袋除尘器(6)分别与蒸发器(1)、冷凝器(2)的出口通过管路连接，所述的蒸发器(1)与冷凝器(2)之间分别连通上升总管(3)和下降总管(4)；
所述的蒸发器(1)上设有蒸发器第一出口(11)、冷煤气出口(12)、热风炉废气出口(13)、蒸发器第一进口(16)、热风炉废气进口(14)及热煤气进口(15)；
所述的冷凝器(2)上设有冷凝器第一出口(23)、蒸汽出口(25)、热煤气出口(26)、冷凝器第一进口(21)、工业水进口(22)及冷煤气进口(24)。
2.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的上升总管(3)将蒸发器第一出口(11)与冷凝器第一进口(21)连通。
3.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的下降总管(4)将蒸发器第一进口(16)与冷凝器第一出口(23)连通。
4.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的重力除尘器(5)与蒸发器(1)、冷凝器(2)之间分别设有第一管路(7)和第二管路(8)，所述的第一管路(7)和第二管路(8)上分别设有第一阀门(71)和第二阀门(81)，所述的第一管路(7)与热煤气进口(15)连通，所述的第二管路(8)与冷煤气进口(24)连通。
5.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的冷煤气出口(12)及热煤气出口(26)通过管路与布袋除尘器(6)连通。
6.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的热风炉废气出口(13)通过管路与外部的烟囱连通。
7.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的蒸汽出口(25)通过管路与外部的管网连通。
8.根据权利要求1所述的一种新型高炉荒煤气温度调节装置，其特征在于：所述的蒸发器(1)内部传热元件采用VC均热板。
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