CN201308802Y

CN201308802Y - 冷冻法气体除尘除湿设备

Info

Publication number: CN201308802Y
Application number: CNU2008202377040U
Authority: CN
Inventors: 张宜万; 漆林宝; 边玉婷
Original assignee: Wuxi Jinlong Petrochemical & Metallurgical Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuxi Jinlong Petrochemical & Metallurgical Equipment Co Ltd
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2018-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种冶炼用的高炉、转炉或COREX炉炉顶煤气的除尘除湿设备，其特征在于包括壳体，壳体的两端设有气体进口及气体出口，进口导流板、预冷却器、自循环冷却器、第一排水段、冷却器、第二排水段、除雾器、复温加热器及出口导流板顺序装置在壳体内于气体进口与气体出口之间。使用本实用新型，可减少灰尘的排放，减少对大气的污染；循环利用进口处气体的热量和出口处气体的冷量，使能源得到循环利用，节约了能源消耗；煤气经本实用新型的处理，其相对湿度降低，减少在管道输送过程中冷凝水的产生，降低对管道产生的腐蚀作用，提高安全性；煤气相对湿度的降低，使煤气的热值提高。

Description

冷冻法气体除尘除湿设备

技术领域

本实用新型涉及一种含尘含湿气体的除尘除湿设备，尤其是涉及一种冶炼用的高炉、转炉或COREX炉炉顶煤气的除尘除湿设备。

背景技术

炼铁或炼钢用的高炉、转炉或COREX炉在冶炼的同时会产生大量的煤气，转炉煤气(LDG)、高炉煤气(BFG)、Corex炉煤气(CrG)中除含有可再利用的可燃气体——煤气外，还含有大量的水蒸汽和灰尘，含尘量及含湿量都较高，如要回收利用，就需要它们进行除尘除湿处理。传统的方法是采用湿式除尘(环缝洗涤系统、双文丘里洗涤系统等)，利用雾化后的水滴捕集气体中的尘粒，经湿式除尘以后的净煤气湿度和含尘量大幅下降，如净转炉煤气的温度为70℃左右，含尘量为70～200mg/Nm³，相对湿度在100％，这样的煤气经过直接排入大气或燃烧后排入大气，其所含的灰尘会形成可吸入的粉尘，使大气中可吸入的粉尘浓度增加，造成大气污染，影响人体的健康。另外，经过湿式除尘后的煤气由于相对湿度较高，在管道输送过程中，会产生大量的冷凝水，对管道产生腐蚀作用，造成安全隐患。

实用新型内容

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种冷冻法气体除尘除湿设备，可以对湿式除尘后的煤气作进一步的除尘除湿，以减少灰尘的排放，减少对大气的污染，并且循环利用进口处的预冷气体时吸取的热量及出口处的复温气体时吸取的冷量，节省能源的消耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种冷冻法气体除尘除湿设备，包括壳体，壳体的两端设有气体进口及气体出口，进口导流板、预冷却器、自循环冷却器、第一排水段、冷却器、第二排水段、除雾器、复温加热器及出口导流板顺序装置在壳体内于气体进口与气体出口之间；预冷却器通过管道及水泵与冷却设备连接，自循环冷却器通过管道及循环水泵与复温加热器连接，冷却器通过管道及冷却器水泵与制冷机组连接；第一排水段及第二排水段分别设有集水槽，集水槽连接排水管及自动排水器。

进一步的：

还设有喷淋系统，喷淋系统的喷淋头分别装置在预冷却器、自循环冷却器、冷却器、除雾器附近，分别为预冷却器、自循环冷却器、冷却器、除雾器作喷淋或冲洗。

所述预冷器、自循环冷却器、冷却器及复温加热器采用光管或翅片管换热器结构。

所述自循环冷却器与复温加热器的连接管道中连接有稳压装置。

本实用新型的技术效果在于：

1.经本实用新型除尘除湿后，可减少灰尘的排放，减少对大气的污染。

2.本实用新型的设备，由于把自循环冷却器通过管道及循环水泵与复温加热器连接，把进口处气体的热量转移到出口处加热气体，把出口处气体的冷量转移到进口处为气体作预冷，不再需要在自循环冷却器及复温加热器处利用外源来预冷或加热气体，使能源得到循环利用，节约了能源消耗。

3.煤气经本实用新型的处理，其相对湿度降低，减少在管道输送过程中冷凝水的产生，降低对管道产生的腐蚀作用，减小安全隐患，提高安全性；同时，煤气相对湿度的降低，也使煤气的热值提高，有利于用户的使用。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型应用于转炉煤气除尘除湿的示意图。

图3为本实用新型应用于高炉煤气除尘除湿的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型包括壳体27，壳体27的两端设置有气体进口1及气体出口13，气体进口1及气体出口13分别与气体输送管道连接。进口导流板2、预冷却器3、自循环冷却器4、第一排水段5、冷却器6、第二排水段7、除雾器8、复温加热器9及出口导流板12顺序装置在壳体27内于气体进口1与气体出口13之间，上述预冷却器3、自循环冷却器4、冷却器6及复温加热器9均可采用光管或翅片管换热器结构，预冷却器3通过管道及水泵26与冷却设备25连接，冷却设备25是现有技术的冷却塔或其他冷却装置。自循环冷却器4通过管道及循环水泵15与复温加热器9连接，自循环冷却器4吸收气体中的热量使水温升高，循环水泵15将自循环冷却器4中的热水泵入复温加热器9为气体重新复温加热，水温降低，循环水泵15将降温后的水再次泵入自循环冷却器4中为气体作预冷，这样，不断地把进口处气体的热量转移到出口处加热气体，把出口处气体的冷量转移到进口处为气体作预冷，不再需要在自循环冷却器4及复温加热器9处利用外源来预冷或加热气体，有效地节约了能源。在本实施例中，自循环冷却器4与复温加热器9的连接管道中连接有稳压装置14，该稳压装置14为现有技术，由储气罐、气囊及空压机组成，自动调节管道中循环水的压力，减小水的压力波动。冷却器6通过管道及冷却器水泵20与制冷机组19连接，制冷机组19通过管道及循环冷却水泵21连接冷却设备25，为制冷机组19散热。第一排水段5及第二排水段7分别设有集水槽(24、16)，集水槽(24、16)连接排水管及自动排水器(23、17)。第一排水段5为一空腔，其壳体底部有一集水槽24，集水槽24连接排水管及自动排水器23，自动排水器23将水排入排水沟22；第二排水段7为一空腔，其壳体底部有一集水槽16，集水槽16连接排水管及自动排水器17，自动排水器17将水排入排水沟18。在本实施例中，还设有喷淋系统11，喷淋系统11的管道中设有喷淋水泵10，喷淋系统11的喷淋头1101、1102、1103、1104、1105分别装置在预冷却器3、自循环冷却器4、冷却器6、除雾器8附近，分别为预冷却器3、自循环冷却器4、冷却器6、除雾器8作喷淋或冲洗，在异常情况下，发生冷却器、除雾器集灰现象，可开启喷淋系统11喷水冲洗预冷却器3、自循环冷却器4、冷却器6、除雾器8。

当高炉、转炉或COREX炉在冶炼时产生的含有大量水蒸汽和灰尘的煤气由管道输送到本实用新型的气体进口1时，此时的煤气温度较高，湿度和含尘量都较高，由进口导流板2导入预冷却器3对煤气作初步冷却降温，以防止煤气温度过高而使自循环冷却器4与复温加热器9连接管道中的水汽化，从而使管道中的压力波动过大，同时也可以减少制冷机组19的制冷量。然后，自循环冷却器4对煤气进一步冷却降温，在这两个步骤的冷却降温过程中，煤气中的部分水蒸气以煤气中的灰尘为凝结核冷凝成水珠，水珠集成水流流入第一排水段5，这样含有灰尘的冷凝水聚集到第一排水段5下部的集水槽24中，由自动排水器23将水排到排水沟22。煤气再由冷却器6作进一步冷却降温，此时由制冷机组19产生的低温水或制冷剂冷却煤气使其温度达到8～15℃，煤气中的绝大部分水蒸汽以灰尘为凝结核冷凝成水珠，再汇集成水流流入第二排水段7，含有灰尘的冷凝水聚集到第二排水段7下部的集水槽16中，由第二排水段7下部的自动排水器17将水排入排水沟18。此时煤气中的大量水蒸汽及灰尘已被脱除，但煤气中仍含有大量的雾气，由除雾器8脱除煤气中的雾气，然后由复温加热器9对煤气加热复温，降低煤气的相对湿度，使煤气的相对湿度从100％降到相对湿度小于50％，最后煤气经出口导流板12及出口13送入输送管道。

在本实用新型中进口导流板2、预冷却器3、自循环冷却器4、冷却器6、除雾器8、复温加热器9、出口导流板12及自动排水器(23、17)，按照现有技术设计制造或是市售商品。

图2为本实用新型应用于转炉煤气除尘除湿的实施例。转炉28产生的含有大量水蒸汽和灰尘的煤气，经过汽化冷却烟道29、饱和喷淋塔30及文丘里管31的初步处理，由管道送入本实用新型的气体进口1，此时的煤气的温度为70℃左右，含尘量为70～200mg/Nm³，相对湿度为100％，由进口导流板2导入预冷却器3对煤气作初步冷却降温，自循环冷却器4对煤气进一步冷却降温，经过两个步骤的冷却降温，气体中的部分水蒸气以气体中的灰尘为凝结核冷凝成水珠，此时煤气的温度为30-40℃左右，含尘量为20～100mg/Nm³，相对湿度为100％；冷却器6对煤气作进一步冷却降温，此时由制冷机组19产生的低温水或制冷剂冷却煤气使其温度达到8～15℃，此时煤气中的绝大部分水蒸汽以灰尘为凝结核冷凝成水珠，含尘量降为1～5mg/Nm³，此时煤气中仍含有大量的雾气，由除雾器8脱除煤气中的雾气，然后由复温加热器9对煤气加热复温，使其温度恢复到20℃，并降低煤气的相对湿度，使煤气的相对湿度从100％降到相对湿度小于50％，此时煤气的含尘量1～5mg/Nm³，煤气露点10～15℃，上述处理过程中每标立米转炉煤气产生的凝结水为190g/Nm³左右，凝水量是灰尘重量的1000倍左右。然后煤气经出口导流板12及气体出口13送入输送管道。再经煤气风机32、消声器33、旁通阀34、三通阀35、放散烟囱38、水封逆止阀36、V形阀37，对于合格的煤气由管道送入煤气柜，对不合格的煤气，通过放散烟囱38直接放散。转炉煤气经过本实用新型的处理，减少了污染的排放；由于煤气湿度的下降，使煤气的热值提高，有利于用户的使用；由于煤气温度的下降，使煤气柜的容气量增加；煤气湿度的下降及含尘量的下降，还可减少煤气风机32的能源消耗，降低煤气风机叶片的磨损。

图3为本实用新型应用于高炉煤气除尘除湿的实施例。高炉39产生的含有大量灰尘的煤气，经过重力除尘器40、喷淋塔41、文丘里管42的初步处理，由管道送入本实用新型的气体进口1，此时煤气的温度为70℃左右，含尘量为70～200mg/Nm³，相对湿度为100％，煤气在本实用新型的冷冻法气体除尘除湿设备中的除尘除湿过程与上一实施例相同，在此不再详述。煤气经本实用新型的除尘除湿，其相对湿度小于50％，含尘量为1～5mg/Nm³，温度为20～60℃，此时的煤气可送入煤气柜或供用户使用，也可输送至TRT发电设备用于发电，由于煤气的相对湿度较低，可提高其热值，同样可提高发电效率。

Claims

1.一种冷冻法气体除尘除湿设备，其特征在于：包括壳体，壳体的两端设有气体进口及气体出口，进口导流板、预冷却器、自循环冷却器、第一排水段、冷却器、第二排水段、除雾器、复温加热器及出口导流板顺序装置在壳体内于气体进口与气体出口之间；预冷却器通过管道及水泵与冷却设备连接，自循环冷却器通过管道及循环水泵与复温加热器连接，冷却器通过管道及冷却器水泵与制冷机组连接；第一排水段及第二排水段分别设有集水槽，集水槽连接排水管及自动排水器。

2.按照权利要求1所述的冷冻法气体除尘除湿设备，其特征在于：还设有喷淋系统，喷淋系统的喷淋头分别装置在预冷却器、自循环冷却器、冷却器、除雾器附近，分别为预冷却器、自循环冷却器、冷却器、除雾器作喷淋或冲洗。

3.按照权利要求1所述的冷冻法气体除尘除湿设备，其特征在于：所述预冷器、自循环冷却器、冷却器及复温加热器采用光管或翅片管换热器结构。

4.按照权利要求1所述的冷冻法气体除尘除湿设备，其特征在于：所述自循环冷却器与复温加热器的连接管道中连接有稳压装置。