專利名稱：高爐布袋除塵器前荒煤氣溫度控制新工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高爐干法布袋除塵器前控制荒煤氣溫度新工藝及裝置目前，高爐荒煤氣干法除塵，有用鼓冷風通入換熱器實現(xiàn)荒煤氣降溫的，如圖3。也有在重力除塵器中噴霧汽化吸熱來實現(xiàn)荒煤氣降溫的，如圖4。還有些小高爐采用在重力除塵器之后設(shè)旋風除塵器以降低荒煤氣溫度。但是，它們都有明顯的不足之處。圖3所示工藝通入換熱器的冷風與荒煤氣換熱后變成的熱空氣不能回收，由排風煙囪(3-6)排入大氣，浪費了能源，鼓風機(3-4)又需投資、耗能。圖4所示工藝存在噴霧量與降溫水平不協(xié)調(diào)，有時噴霧過量，造成重力除塵器下部積水過多，嚴重妨礙除塵及下部排灰。同時還會使煤氣中含水過多，使布袋粘灰而影響除塵。有些小高爐采用重力除塵器之后設(shè)旋風除塵器來降低荒煤氣溫度，由于降溫能力所限，當荒煤氣溫度過高時，只能靠爐頂大量放散荒煤氣的辦法來保護布袋不但污染環(huán)境，還浪費能源。
本發(fā)明的目的是為了克服上述幾種工藝系統(tǒng)的不足，開發(fā)一種既能有效地降低荒煤氣溫度，又不需再增加降溫設(shè)備及動力，而是利用荒煤氣予熱凈煤氣，在降低荒煤氣溫度的同時提高凈煤氣溫度的新工藝。即實現(xiàn)煤氣在自身循環(huán)運行中進行熱交換，回收荒煤氣顯熱并降低其溫度，保護布袋不燒損。而回收的顯熱加熱凈煤氣，提高燒熱風爐溫度進而提高風溫降低煉鐵焦比，提高產(chǎn)量，降低成本。
本發(fā)明的技術(shù)特征是如圖1所示，此工藝系統(tǒng)是由高爐(1-1)，上升管(1-2)，下降管(1-3)，重力除塵器(1-4)、荒煤氣管道(1-5)，管式換熱器(1-6)、布袋除塵器(1-7)、凈煤氣管道(1-8)、熱風爐(1-9)、助燃風機(1-10)及助燃風管道(1-11)組成。其工藝流程是由高爐(1-1)產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)上升管(1-2)，下降管(1-3)進入重力除塵器(1-4)，再經(jīng)過荒煤氣管道(1-5)，進入管式換熱器(1-6)，與布袋除塵器(1-7)，通過凈煤氣管道(1-8)引入管式換熱器(1-6)的凈煤氣進行熱交換，溫度降低后的荒煤氣再經(jīng)過荒煤氣管道(1-5)進入布袋除塵器(1-7)，而由管式換熱器(1-6)出來的溫度升高后的凈煤氣再經(jīng)凈煤氣管道(1-8)引入燃燒熱風爐(1-9)，同時由助燃風機(1-10)送出的助燃風經(jīng)過助燃風管道(1-11)也引入熱風爐(1-9)。
為了減少系統(tǒng)的散熱損失，增加煤氣顯熱的回收率，自上升管(1-2)，下降管(1-3)、重力除塵器(1-4)，重力除塵器(1-4)至換熱器(1-6)之間的一段荒煤氣管道(1-5)進行殼內(nèi)噴涂保溫。管式換熱器(1-6)至熱風爐(1-9)之間的熱凈煤氣管道(1-8)采用殼外包札保溫。換熱器本體采用體外保溫。
換熱器本體如圖2所示，它由荒煤氣入口(2-1)，煤氣分散器(2-2)，換熱管(2-3)，荒煤氣導向箱(2-4)，清灰伐(2-5)，荒煤器出口(2-6)，凈煤氣導入口(2-7)，凈煤氣導出口(2-8)，上下隔板(2-9)，沉灰室(2-10)，換熱器箱體(2-11)，人孔(2-12)，放散伐(2-13)，殼體(2-14)，凈煤器分散器(2-15)組成。
由于整個系統(tǒng)充滿煤氣，為便于換熱器本體的檢修和清灰，所以設(shè)置了入孔(2-12)和放散伐(2-13)。整個換熱器由殼體(2-14)包圍密封。
荒煤氣由荒煤氣入口(2-1)經(jīng)煤氣分散器(2-2)進入第一組換熱管(2-3)，再經(jīng)荒煤氣導向箱(2-4)進入第二組換熱管(2-3)，經(jīng)荒煤氣出口(2-6)流出換熱器。
凈煤氣由凈煤氣導入口(2-7)進入換熱器本體，流經(jīng)兩組換熱管(2-3)之后與荒煤氣換熱完畢，由凈煤氣導出口(2-8)流出換熱器。荒煤氣流經(jīng)換熱器本體時有部分灰塵沉積在清灰室(2-10)內(nèi)，定期由清灰伐(2-5)排出。
本發(fā)明的優(yōu)點和經(jīng)濟效益當荒煤氣溫度為250℃-350℃時，通過換熱器后可降低80℃-100℃，有效地保護了布袋。而凈煤氣溫度經(jīng)過與荒煤氣換熱可提高110℃-125℃，提高了熱風爐的燃燒溫度，可提高風溫50℃，降低焦比12.6公斤/噸鐵，提高產(chǎn)量3%。另外，當荒煤氣溫度達到400℃時，仍能保證布袋正常工作。還可減少為保護布袋而進行的爐頂煤氣放散，改善了環(huán)境，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，降低生鐵成本13元/噸鐵。此工藝及其裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，施工方便，可在不停產(chǎn)條件下施工安裝，操作方便，安全可靠，投資少，見效快，投資3個月即可回收，是一種理想的布袋除塵器前荒煤氣溫度控制的新工藝。


圖1為高爐布袋除塵器前荒煤氣溫度控制新工藝流程圖其中1-1表示高爐1-2表示上升管1-3表示下降管1-4表示重力除塵器1-5表示荒煤氣管道1-6表示管式換熱器1-7表示布袋除塵器1-8表示凈煤氣管道1-9表示熱風爐1-10表示助燃風機1-11表示助燃風管道圖2為管式換熱器本體示意圖其中2-1表示荒煤氣入口2-2表示煤氣分散器2-3表示換熱管2-4表示荒煤氣導向箱2-5表示排灰閥2-6表示荒煤氣出口
2-7表示凈煤氣入口2-8表示凈煤氣出口2-9表示上、下隔板2-10表示沉灰室2-11表示換熱器箱體2-12表示人孔2-13表示放散伐2-14表示殼體2-15表示凈煤氣分散器圖3為通冷風方式冷卻荒煤氣工藝流程圖其中3-1表示高爐3-2表示重力除塵器3-3表示換熱器3-4表示冷卻風機3-5表示布袋除塵器3-6表示排風煙囪圖4為重力除塵器噴霧汽化吸熱法冷卻荒煤氣工藝流程圖其中4-1表示高爐4-2表示重力除塵器4-3表示噴霧管4-4表示布袋除塵器圖5為換熱管與上下隔板連接6為用助燃風做冷卻介質(zhì)的荒煤氣降溫的新工藝流程圖其中6-1表示高爐6-2表示上升管6-3表示下降管6-4表示重力除塵器6-5表示荒煤氣管道6-6表示管式換熱器6-7表示布袋除塵器6-8表示凈煤氣管道6-9表示熱風爐6-10表示助燃風機6-11表示助燃風管道6-12表示熱助燃風管道。
實施例1如圖6所示，由助燃風機(6-10)鼓出的助燃風引入管式換熱器(6-6)使之與荒煤氣進行熱交換，降低荒煤氣溫度的同時提高助燃風溫度?；拿簹庥筛郀t(6-1)經(jīng)上升管(6-2)，下降管(6-3)進入重力除塵器(6-4)，再經(jīng)荒煤氣管道(6-5)進入管式換熱器(6-6)，與助燃風換熱后溫度降低，再經(jīng)荒煤氣管道(6-5)進入布袋除塵器(6-7)，經(jīng)布袋除塵后的凈煤氣經(jīng)凈煤氣管道(6-8)引入熱風爐。助燃風是由助燃風機(6-10)經(jīng)助燃風管道(6-11)進入管式換熱器(6-6)與荒煤氣換熱后的熱助燃風，再經(jīng)熱助燃風管道(6-12)引入熱風爐(6-9)。實施此方案后，當爐頂荒煤氣溫度在250℃-350℃時，通過換熱器(6-6)之后可降低80℃-100℃。而助燃空氣則可由30℃被加熱到150℃-200℃以上。尤其當爐頂荒煤氣溫度達400℃時，亦可將其降至280℃以下，保證布袋不燒損，正常工作。由管式換熱器(6-6)至熱風爐(6-9)之間的一段熱助燃風管道(6-12)也采取保溫措施。
實施例2如圖2所示的煤氣分散器(2-2)，它使荒煤氣入口(2-1)處的荒煤氣分布均勻，以保證進入換熱管(2-3)時的均勻性，提高了換熱效率。當煤氣壓力充足時，亦可采用多孔板分散方式。
管式換熱器本體的保溫方式，也可采用外部保溫，它可避免殼體(2-14)和換熱管(2-3)之間的熱膨脹不一致而造成的開裂，而導致煤氣遺漏。
為了消除焊接應(yīng)力，換熱管(2-3)與上下隔板(2-9)之間采用脹管式連接，管子上下端都要凸出隔板3-5毫米，以防灰塵的磨損。如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種高爐煤氣布袋除塵器前荒煤氣溫度控制的新工藝系統(tǒng)，它由高爐(1-1)，上升管(1-2)，下降管(1-3)，重力除塵器(1-4)，荒煤氣管道(1-5)，管式換熱器(1-6)，布袋除塵器(1-7)，凈煤氣管道(1-8)，熱風爐(1-9)，助燃風機(1-10)及助燃風管道(1-11)組成，其特征是由高爐(1-1)產(chǎn)生的荒氣經(jīng)上升管(1-2)，下降管(1-3)進入重力除塵器(1-4)，再經(jīng)過荒煤氣管道(1-5)進入管式換熱器(1-6)，與布袋除塵器(1-7)通過凈煤氣管道(1-8)引入管式換熱器(1-6)的凈煤氣進行熱交換，溫度降低后的荒煤氣再經(jīng)過荒煤氣管道(1-5)進入布袋除塵器(1-7)，而由管式換熱器(1-6)出來的溫度升高后的凈煤氣再經(jīng)凈煤氣管道(1-8)引入熱風爐(1-9)，同時由助燃風機(1-10)送出的助燃風經(jīng)過助燃風管道(1-11)也引入熱風爐(1-9)，在管式換熱器中，荒煤氣由荒煤氣入口(2-1)經(jīng)煤氣分散(2-2)進入第一組換熱管(2-3)，再經(jīng)荒煤氣導向箱(2-4)進入第二組換熱管(2-3)，經(jīng)荒煤氣出口(2-6)流出換熱器，凈煤氣由凈煤氣導入口(2-7)進入換熱器本體，流經(jīng)兩組換熱管(2-3)之后與荒煤氣換熱完畢，由凈煤氣導出口(2-8)流出換熱器，荒煤氣流經(jīng)換熱器本體時有部分灰塵沉積在沉灰室(2-10)內(nèi)，定期由清灰伐(2-5)排出。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝系統(tǒng)，其特征是由助燃風機(6-10)鼓出的助燃風引入管式換熱器(6-6)，使之與荒煤氣進行熱交換，降低荒煤氣溫度的同時提高助燃風溫度，荒煤氣由高爐(6-1)經(jīng)上升管(6-2)，下降管(6-3)進入重力除塵器(6-4)，再經(jīng)過荒煤氣管道(6-5)進入管式換熱器(6-6)，與助燃風換熱后溫度降低，再經(jīng)荒煤氣管道(6-5)進入布袋除塵器(6-7)，經(jīng)布袋除塵器后的凈煤氣經(jīng)凈煤氣管道(6-8)引入熱風爐。助燃風是由助燃風機(6-10)經(jīng)助燃風管道(6-11)進入管式換熱器(6-6)，經(jīng)與荒煤氣換熱后的熱助燃風再經(jīng)熱助燃風管道(6-12)引入熱風爐(6-9)。
3.如權(quán)利要求1所述工藝系統(tǒng)，其特征是自上升管(1-2)，下降管(1-3)，重力除塵器(1-4)，重力除塵至換熱器(1-6)之間的荒煤氣管道(1-5)進行殼內(nèi)噴涂保溫，管式換熱器(1-6)至熱風爐(1-9)之間的凈煤氣管道(1-8)采用體外保溫。
4.如權(quán)利要求1、2所述的工藝系統(tǒng)，其特征是由管式換熱器(6-6)至熱風爐(6-9)之間的助燃風管道(6-12)采用保溫措施。
5.在高爐煤氣布袋除塵器前荒煤氣溫度控制工藝系統(tǒng)中的管式換熱器，它由荒煤氣入口(2-1)，換熱管(2-3)，荒煤氣導向箱(2-4)，清灰伐(2-5)，荒煤氣出口(2-6)，凈煤氣導入口(2-7)，凈煤氣導出口(2-8)，上下隔板(2-9)，沉灰室(2-10)，換熱器箱體(2-11)，殼體(2-14)組成，其特征是設(shè)置入孔(2-12)和放散線(2-13)以便于換熱器本體檢修和清灰，在荒煤氣入口和凈煤氣入口處設(shè)置分散器以使煤氣分布平均。
6.如權(quán)利要求5所述的換熱器，其特征是換熱管(2-3)與上下隔板(2-9)之間用脹管連接方式。
7.如權(quán)利要求5、6所述的換熱器，其特征是換熱管(2-3)上下端要凸出隔板3-5毫米。
8.如權(quán)利要求5所述的換熱器，其特征是分散器(2-2)，(2-15)可采用多孔板式。
全文摘要
一種高爐布袋除塵器前荒煤氣溫度控制新工藝及裝置。它由高爐、上升管、下降管、重力除塵器、荒煤氣管道、管式換熱器、布袋除塵器、凈煤氣管道、熱風爐、助燃風機及助燃風管道組成。利用荒煤氣預(yù)熱凈煤氣，回收爐頂煤氣顯熱，降低荒煤氣溫度保護布袋，提高凈煤氣溫度，進而提高燒熱風爐溫度降低焦比。取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。此工藝及其裝置結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，可在不停產(chǎn)條件下施工安裝，操作方便，安全可靠，投資少，見效快，極有推廣價值。
文檔編號C21B5/06GK1055390SQ9010398
公開日1991年10月16日 申請日期1990年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月30日
發(fā)明者張仁貴, 張玉柱, 趙大裕, 史進軍, 解樹桐, 李培田, 張玉軒, 費照華, 趙理文 申請人:唐山工程技術(shù)學院