高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺及其装置的制作方法

本发明涉及在冶金高炉煤气干法袋式除尘技术领域，特别涉及一种高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺及其装置。

背景技术：

现有高炉冶炼生产过程产生的荒煤气的净化处理工艺已广泛采用干法袋式除尘技术，按《高炉煤气干法袋式除尘设计规范》（GB50505-2009）中除尘灰的卸、输灰工艺可采用气力输灰或机械输灰两种方法，实际应用中技术上存在以下不足：

1、采用机械卸、输灰工艺：箱体灰仓集灰依靠重力和仓壁振动方式排出，卸灰速度相对较慢，效率较低；进行卸灰操作的箱体处于临时停用过滤煤气状态，卸灰操作时间长，箱体的过滤生产运行率降低，从而影响到系统箱体布袋负荷增加，各箱体间卸灰操作切换时布袋负荷变化频繁，布袋使用寿命降低。

2、采用气力卸、输灰工艺：卸、输灰操作要求对输送气体的压力、流速、气固比要达到严格的设计参数，且配套检测及自动化程度要求高，投资成本较高；操作过程需要辅助气源，工艺消耗气体量大，能源消耗高；实际操作中，由于单个箱体的排灰是个间隔且短暂的过程，在排灰的前期和后期不可避免存在气固比达不到合理参数，会造成阀门、管道弯头等设备磨损的问题，或造成输灰系统水平管道及弯头等部位堵塞的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种采用机械动力的同时利用系统煤气压力进行卸、输灰，用于压力卸、输灰的煤气通过煤气卸压管并经除尘箱体过滤后回收；机械动力卸、输灰在输送物料的流速，气固比调节范围宽的情况下，解决设备磨损或管道堵塞；压力卸、输灰利用系统压力煤气作为输送物料气源，加快卸灰速度的高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺及其装置。

本发明的解决方案是这样的：

一种高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺，包括步骤：

（1）、构造压力输灰气体卸压回收系统步骤：在每个布袋除尘箱体下部尘气室设置第一煤气卸压阀，每个布袋除尘箱体对应的第一煤气卸压阀通过第一煤气卸压管接到集中灰仓，使得集中灰仓内带压力的粉尘煤气通过第一煤气卸压阀进入每个布袋除尘箱体下部尘气室；在每个布袋除尘箱体上部净气室设置第二煤气卸压阀，每个布袋除尘箱体对应的第二煤气卸压阀通过第二煤气卸压管接到低压净煤气总管，使得每个布袋除尘箱体上部净气室内经过滤的净煤气通过第二煤气卸压阀进入低压净煤气总管；

（2）、卸灰策略：按下述顺序步骤进行操作：

1）、对于系统有两个及以上的布袋除尘箱体的系统，卸灰时至少在两个布袋除尘箱体进行，其中一个作为压力输灰煤气的回收，该布袋除尘箱体在此时间段不卸灰同时也退出高炉生产主煤气过滤，并控制布袋除尘箱体内高压煤气通过第二煤气卸压阀回收到低压净煤气总管，使得该布袋除尘箱体完成卸压；另外的布袋除尘箱体逐个进行卸灰，进行卸灰的布袋除尘箱体在卸灰同时也在维持高炉生产主煤气过滤；

2）、打开卸灰的布袋除尘箱体下部第一卸灰阀，箱体内除尘灰在系统煤气压力及自身重力作用下进入中间灰仓；

3）、开启已装有除尘灰的中间灰仓下部卸灰阀，除尘灰在系统煤气压力作用下通过埋括板输送机的密闭腔体输送至集中灰仓；

4）、打开已完成卸压的布袋除尘箱体的第一煤气卸压阀，集中灰仓内带压力的粉尘煤气通过第一煤气卸压管进入该布袋除尘箱体下部尘气室，粉尘煤气经除尘布袋过滤后的净煤气通过布袋除尘箱体上部净气室及第二煤气卸压管进入低压净煤气总管。

更具体的技术方案还包括：还包括煤气吹扫步骤：在步骤3）之后，布袋箱体除尘灰料位检测为零时，关闭该布袋除尘箱体的下部第一卸灰阀停止箱体卸灰，打开埋括板输送机尾部氮气吹扫阀进行煤气吹扫。

进一步的：所述步骤1）中，停止一个布袋除尘箱体高炉生产中的煤气除尘过滤的方法是：关闭第一煤气切断阀和第二煤气切断阀，停止该布袋除尘箱体的高炉生产中的煤气除尘过滤。

进一步的：所述步骤2）中，为保持需卸灰的布袋除尘箱体内有稳定的煤气压力，该布袋除尘箱体的第一煤气切断阀和第二煤气切断阀是两个阀门处于打开状态，同时两个阀门处于打开状态可以维持高炉生产中的主煤气除尘过滤。

一种应用高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺的装置，包括若干个布袋除尘箱体，每个布袋除尘箱体的下部尘气室连接有第一煤气切断阀，第一煤气切断阀连接到荒煤气管，每个布袋除尘箱体的上部净气室连接有第二煤气切断阀，第二煤气切断阀连接到高压净煤气总管，每个布袋除尘箱体的下部通过第一卸灰阀联通到中间灰仓上部，中间灰仓的下部通过第二卸灰阀联通到埋括板输送机的进料口，埋括板输送机的出料口联通到集中灰仓的上部，集中灰仓的下部安装有第三卸灰阀，每个布袋除尘箱体下部尘气室设置第一煤气卸压阀，所述第一煤气卸压阀通过第一煤气卸压管接到集中灰仓；每个布袋除尘箱体上部净气室设置第二煤气卸压阀，每个布袋除尘箱体对应的第二煤气卸压阀通过第二煤气卸压管接到低压净煤气总管。

更具体的技术方案还包括：所述第一煤气卸压管为总管结构，在该总管上通过分管分别接到每个第一煤气卸压阀。

进一步的：所述第二煤气卸压管为总管结构，在该总管上通过分管分别接到每个第二煤气卸压阀。

进一步的：所述的埋括板输送机的机尾设有氮气吹扫管，在氮气吹扫管上安装有控制气体通断的氮气吹扫阀。

进一步的：所述的埋括板输送机具有密闭机壳，承压范围为0～0.3MPa。

本发明的优点是：

1、采用机械卸、输灰工艺同时利了用气力卸、输灰：箱体灰仓集灰依靠重力和仓壁振动同时也在煤气压力作用下的排出，物料流通截面积大，在物料流速低的情况下能保持单位时间的卸灰量大，效率高；进行卸灰操作的箱体还是处于过滤煤气状态，只保持一个箱体用于卸压过滤回收输送煤气，操作过程系统箱体布袋负荷间隔性变化次数少，设备寿命可靠；

2、采用气力卸、输灰工艺同时利了机械动力卸、输灰：卸、输灰操作过程是利用生产系统压力煤气，对输送气体的压力、流速、气固比等参数不需严格要求，不需要辅助气源，投资及运行成本较低；在流体通道截面积大的情况下，物料流动速度虽低于气力输灰工艺，但仍能保证高效的卸灰速度，阀门、管道等设备的磨损少，输灰系统水平管道及弯头等部位不会出现堵塞问题。

附图说明

图1是本发明的除尘灰机械式压力卸灰工艺及其装置示意图。

图中附图标记为：1、布袋除尘箱体，2、除尘布袋，3、第一煤气卸压阀，4、第一煤气卸压管，5、第一卸灰阀，6、中间灰仓，7、第二卸灰阀，8、连接管道，9、集中灰仓， 10、第三卸灰阀，11、加湿卸灰机，12、第二煤气卸压阀，13、第二煤气卸压管，14、第二煤气切断阀，15、第一煤气切断阀，16、高压净煤气总管， 17、荒煤气管，18、煤气调压阀组，19、低压净煤气总管，20、煤气余压发电系统， 21、除尘灰， 22、氮气吹扫阀，23、氮气吹扫管，24、埋括板输送机。

具体实施方式

本发明的高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺，包括步骤：

（1）、构造压力输灰气体卸压回收系统步骤：在每个布袋除尘箱体1下部尘气室设置第一煤气卸压阀3，每个布袋除尘箱体1对应的第一煤气卸压阀3通过第一煤气卸压管4接到集中灰仓9，使得集中灰仓9内带压力的粉尘煤气通过第一煤气卸压阀3进入每个布袋除尘箱体1下部尘气室；在每个布袋除尘箱体1上部净气室设置第二煤气卸压阀12，每个布袋除尘箱体1对应的第二煤气卸压阀12通过第二煤气卸压管13接到低压净煤气总管19，使得每个布袋除尘箱体1上部净气室内经过滤的净煤气通过第二煤气卸压阀12进入低压净煤气总管19；

（2）、卸灰策略：按下述顺序步骤进行操作：

1）、对于系统有两个及以上的布袋除尘箱体1的系统，卸灰时至少在两个布袋除尘箱体1进行，其中一个作为压力输灰煤气的回收，该布袋除尘箱体1在此时间段不卸灰同时也退出高炉生产主煤气过滤，并控制布袋除尘箱体1内高压煤气通过第二煤气卸压阀12回收到低压净煤气总管19，使得该布袋除尘箱体1完成卸压；另外的布袋除尘箱体1逐个进行卸灰，进行卸灰的布袋除尘箱体（1）在卸灰同时也在维持高炉生产主煤气过滤；

2）、打开卸灰的布袋除尘箱体1下部第一卸灰阀5，箱体内除尘灰21在系统煤气压力及自身重力作用下进入中间灰仓6；

3）、开启已装有除尘灰21的中间灰仓6下部卸灰阀7，除尘灰21在系统煤气压力作用下通过埋括板输送机24的密闭腔体输送至集中灰仓9；

4）、打开已完成卸压的布袋除尘箱体1的第一煤气卸压阀3，集中灰仓9内带压力的粉尘煤气通过第一煤气卸压管4进入该布袋除尘箱体1下部尘气室，粉尘煤气经除尘布袋2过滤后的净煤气通过布袋除尘箱体1 上部净气室及第二煤气卸压管13进入低压净煤气总管19。

还包括煤气吹扫步骤：在步骤3）之后，布袋箱体除尘灰料位检测为零时，关闭该布袋除尘箱体1的下部第一卸灰阀5停止箱体卸灰，打开埋括板输送机24尾部氮气吹扫阀22进行煤气吹扫。

所述步骤1）中，停止一个布袋除尘箱体1高炉生产中的主煤气除尘过滤的方法是：关闭第一煤气切断阀15和第二煤气切断阀14。

所述步骤2）中，为保持需卸灰的布袋除尘箱体1 内有稳定的煤气压力，该布袋除尘箱体1的第一煤气切断阀15和第二煤气切断阀14是两个阀门处于打开状态，同时两个阀门处于打开状态可以继续维持高炉生产中的主煤气除尘过滤。

以图1所示系统对本发明的高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺进行详细说明如下：

本发明中布袋除尘箱体的数量视生产需要确定，图1所示系统是采用四个布袋除尘箱体组成的一个实施例，假定在四个布袋除尘箱体同时进行除尘作业后，右边第一个布袋除尘箱体1需进行机械压力卸灰操作时，停止左边第一个布袋除尘箱体1高炉生产中的主煤气除尘过滤，停止的方法是关闭该布袋除尘箱体1的第一煤气切断阀15和第二煤气切断阀14；保持右边第一个布袋除尘箱体1内有稳定的煤气压力，保持的方法是该布袋除尘箱体1的第一煤气切断阀15和第二煤气切断阀14两个阀门处于打开状态，达到利用高炉炉顶煤气压力能进行卸灰的目的，除尘箱体保持同时进行煤气过滤和除尘灰卸灰的工况，有利于稳定系统中除尘布袋的主煤气生产过滤负荷分布。

打开左边第一个布袋除尘箱体1的第二煤气卸压阀12，控制该布袋除尘箱体1内高压煤气通过第二煤气卸压阀12回收到低压净煤气总管19，使得该布袋除尘箱体1 完成卸压。

打开右边第一个布袋除尘箱体1下部第一卸灰阀5，箱体内除尘灰21在系统煤气压力及自身重力作用下进入中间灰仓6。

开启已装有除尘灰的中间灰仓6下部卸灰阀7，除尘灰21在系统煤气压力及埋括板输送机24机械输送作用下通过埋括板输送机24的密闭腔体输送至集中灰仓9。

打开左边第一个布袋除尘箱体1的第一煤气卸压阀3，集中灰仓9内带压力的粉尘煤气通过第一煤气卸压管4进入该布袋除尘箱体1下部尘气室，粉尘煤气经除尘布袋2过滤后的净煤气通过布袋除尘箱体1上部净气室及第二煤气卸压管13进入低压净煤气总管19，实现压力卸灰过程中煤气的回收。

当右边第一个布袋箱体1除尘灰料位检测为零时，关闭该布袋除尘箱体1的下部第一卸灰阀5停止箱体卸灰，重新恢复到主煤气除尘工况；打开埋括板输送机24尾部氮气吹扫阀22进行煤气吹扫，完成该布袋除尘箱体1一次机械式压力卸灰操作。需再次进行机械式压力卸灰操作时，则重复上述过程。

关闭氮气吹扫阀22结束吹扫，关闭左边第一个布袋除尘箱体1的第一煤气卸压阀3及第二煤气卸压阀12，打开该布袋除尘箱体1的第一煤气切断阀15和第二煤气切断阀14，使得该布袋除尘箱体1重新恢复高炉主煤气过滤除尘操作。

其余的布袋除尘箱体1需进行机械压力卸灰操作时均按上述策略进行。

当集中灰仓9收集的数量达到设定值时，打开集中灰仓9下部第三卸灰阀10，排出除尘灰21经过加湿卸灰机11加湿处理后外运。

图1也是应用高炉煤气干法袋式除尘机械式压力卸灰工艺的装置，包括若干个布袋除尘箱体1，每个布袋除尘箱体1的下部尘气室连接有第一煤气切断阀15，第一煤气切断阀15连接到荒煤气管17，每个布袋除尘箱体1的上部净气室连接有第二煤气切断阀14，第二煤气切断阀14连接到高压净煤气总管16，每个布袋除尘箱体1的下部通过第一卸灰阀5联通到中间灰仓6上部，中间灰仓6的下部通过第二卸灰阀7联通到埋括板输送机24的进料口，埋括板输送机24的出料口联通到集中灰仓9的上部，集中灰仓9的下部安装有第三卸灰阀10，每个布袋除尘箱体1下部尘气室设置第一煤气卸压阀3，所述第一煤气卸压阀3通过第一煤气卸压管4接到集中灰仓9；每个布袋除尘箱体1上部净气室设置第二煤气卸压阀12，每个布袋除尘箱体1对应的第二煤气卸压阀12通过第二煤气卸压管13接到低压净煤气总管19。

所述第一煤气卸压管4为总管结构，在该总管上通过分管分别接到每个第一煤气卸压阀3；所述第二煤气卸压管13为总管结构，在该总管上通过分管分别接到每个第二煤气卸压阀12；

所述的埋括板输送机24的机尾设有氮气吹扫管23，在氮气吹扫管23上安装有控制气体通断的氮气吹扫阀22，布袋箱体除尘灰料位检测为零时，关闭布袋除尘箱体1的下部第一卸灰阀5停止箱体卸灰，打开埋括板输送机24尾部氮气吹扫阀22进行煤气吹扫。

所述的埋括板输送机24具有密闭机壳，承压范围为0～0.3MPa。