卧式煤气洗涤脱水一体化系统的制作方法

本实用新型涉及一种卧式煤气洗涤脱水一体化系统。

背景技术：

高炉煤气是冶金企业高炉冶炼过程中的副产气，在钢铁企业能源结构中占据重要位置。2000年以前，高炉煤气净化工艺主要以湿法为主，随着环境保护要求的提高和干法布袋除尘技术的日趋成熟和过滤材料(布袋)的革新，干法除尘已经成为了一种趋势和最为主流的净化工艺。与湿法除尘相比，干法除尘余压发电量同比增加约25％～30％,具有占地少，投资省，煤气含尘量低，可利用的煤气显热大、不产生废水、环境污染相对较小等优点。另一方面，高炉煤气干法除尘也带来了明显的缺点，由于铁矿石在海运过程中和码头储存中需要喷洒海水抑尘，大量的氯离子进入到矿粉中，加之喷煤煤粉、焦炭以及添加剂中存在的硫和氯在高炉中生成大量酸性气体(SO₂、SO₃、H₂S、HCL等)进入高炉煤气中。煤气冷凝水经测定普遍含CL^-、SO₄^2-，PH值为4～6，甚至到1～2，为强酸性，对设备、管道、包括不锈部件均构成严重腐蚀。部分钢厂煤气管道在6个月左右、不锈钢膨胀节1年左右的时间内就出现局部腐蚀、管壁减薄甚至穿孔现象因而需要更换。同时煤气中的HCL和NH₃生成的NH₄CL结晶，在TRT、煤气管壁、锅炉和加热炉喷嘴、压缩机叶片等处堆积结垢，堵塞通道，对设备产生极大危害，造成重大的安全隐患，增加运行维护成本。煤气中的S含 量过高还直接导致热风炉、锅炉等烟气SO₂排放不达标。高炉煤气中的酸性气体已经成为一个公害，必须认真研究解决。

针对上述问题，目前部分企业的解决办法是在TRT出口的煤气管道上增加喷碱洗涤塔等设施，以去除煤气中的有害物质。这一方法虽然有效，但由于洗涤塔及其附属设施存在占地面积大(洗涤塔直径6～10m，根据炉容大小而不同)，投资高，用水量大(同比是本实用新型的2～4倍)，运行成本高等原因而受到很大的限制，尤其在已建成投产的系统中增加喷碱洗涤塔更有较大的困难。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种可以方便地在现有煤气管道或在新建煤气管道上设置的卧式煤气洗涤脱水一体化系统，卧式煤气洗涤脱水一体化系统不仅可以去除煤气中的酸性物质和盐，延长煤气管道和设备的使用寿命，且可以节约用地，减少运行维护费用。

为达到上述目的，本实用新型一种卧式煤气洗涤脱水一体化系统，所述系统包括沿液体流动方向连接成循环回路的循环水装置、卧式煤气洗涤脱水装置；；

所述卧式煤气洗涤脱水装置横向安装在煤气管道上，所述卧式煤气洗涤脱水装置包括沿气体的流动方向依次设置的进口管段、旋流机构、脱水壳体、出口管段，其中，所述的进口管段、出口管段分别与进口煤气管道、出口煤气管道连通，所述进口管段上设置有液体喷嘴，所述液体喷嘴通过给水管路与所述循环水装置连接，所述脱水壳体的靠近所述出口管段的下方设置有集水漏斗， 所述集水漏斗与所述循环水装置通过排水管连接；

所述循环水装置设置的高度低于所述集水漏斗出水口的高度，所述给水管路上设置有循环水泵；

所述循环水装置包括循环水池和设置在所述循环水池上方的循环水冷却塔；

所述集水漏斗内的洗涤液通过所述排水管利用液差与所述循环水冷却塔的进水口连通，所述循环水池的出水口通过给水管路与所述的液体喷嘴连通；

所述给水管路上依次设置有循环水泵、流量计和流量调节装置；

所述流量调节装置与所述流量计联锁；

所述循环水池底部设有氮气鼓泡管，氮气鼓泡管上设有小孔；

所述循环水池顶部设有用于排放夹带在水中的煤气的循环水池排放管；

所述循环水池连接有补水管，所述补水管上设置有补水管控制阀，所述循环水池中设置有液位计；

所述液位计与所述补水管控制阀联锁；

所述给水管路上在循环水泵的下游设置有给水U型水封段；

所述旋流机构包括与所述脱水壳体连接的旋流壳体以及设置在所述旋流壳体内的旋流子，所述旋流子与所述旋流壳体之间设置有二元流或三元流叶片；

所述脱水壳体上设置有检修孔。

进一步地，所述进口煤气管道上设置有进口隔断装置，所述出口煤气管道上设置有出口隔断装置，在所述进口煤气管道的进口隔断装置的上游与出口煤气管道上的出口隔断装置的下游之间设置有煤气旁路，所述煤气旁路上设置有旁路隔断装置。

进一步地，所述进口隔断装置、出口隔断装置和旁路隔断装置均包括蝶阀和盲板阀。

进一步地，在所述集水漏斗的下部所述排水管路上设有排水U型水封段；

所述集水漏斗中设有除沫器，所述排水U型水封段上设有管道式PH计。

本实用新型卧式煤气洗涤脱水一体化系统可以安装在某一座高炉低压净煤气出口与全厂总管网之间的管路上，也可以安装在单一煤气用户前煤气管道上，进口煤气管道可以与高炉煤气调压阀组出口、TRT(BPRT、STRT)出口管道焊接或法兰连接，或与用户煤气管道连接；出口煤气管道可以与全厂高炉煤气总管连接，或与某一用户入口管道连接。

本实用新型卧式煤气洗涤脱水一体化系统由于占地空间较小可以方便的增加设置在现有或新建的煤气管道上，整个系统利用少量的水对含有有害酸性物质和盐的高炉煤气进行洗涤，含有机械水的煤气在卧式煤气洗涤脱水装置中进行高速旋流，较高温度的煤气和水雾进行传质传热，溶解煤气中的酸性物质和盐，并在离心力的作用下脱除机械水滴，不仅可以保护管网和设备，并由于煤气中脱除了机械水，提高了媒体的热利用率，节约了能源。

附图说明

图1是现有高炉冶炼系统和常规煤气碱洗系统(喷碱洗涤塔)流程示意图；

图2是本实用新型卧式煤气洗涤脱水一体化系统示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

实施例1

本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统，所述系统包括沿液体流动方向连接成循环回路的循环水装置5、卧式煤气洗涤脱水装置4。所述卧式煤气洗涤脱水装置4横向安装在煤气管道上，所述卧式煤气洗涤脱水装置包括沿气体的流动方向依次设置的进口管段、旋流机构43、脱水壳体42、出口管段，所述旋流机构43包括与所述脱水壳体42连接的旋流壳体以及设置在所述旋流壳体内旋流子，所述旋流子与所述旋流壳体之间设置有二元流或三元流叶片；所述进口管段上设置有液体喷嘴41，所述脱水壳体42靠近所述出口管段的下方设置有集水漏斗45，所述循环水装置5设置的高度低于所述集水漏斗45出水口的高度，循环水装置5包括循环水池52和设置在所述循环水池52上方的循环水冷却塔54；所述集水漏斗45与所述循环水冷却塔54的进水口通过排水管连接；所述液体喷嘴41通过给水管路59与所述循环水池52的出水口连接。所述循环水池52的出水口与所述的液体喷嘴41通过给水管路59连通，所述给水管路59上依次设置有循环水泵58、调节装置6，所述调节装置6包括流量计62和流量调节 阀61。

其中，所述的进口管段、出口管段与分别与进口煤气管道7、出口煤气管道8连通。所述进口煤气管道7上设置有进口隔断装置1，所述出口煤气管道8上设置有出口隔断装置2，在所述进口煤气管道的进口隔断装置1的上游与出口煤气管道上的出口隔断装置2的下游之间设置有煤气旁路管路9，所述煤气旁路管路9上设置有旁路隔断装置3。所述进口隔断装置1由进口蝶阀11和进口盲板阀12组成，所述出口隔断装置2由出口蝶阀21和出口盲板阀22组成，所述旁路隔断装置3由包括旁路蝶阀31和旁路盲板阀32组成。

循环水系统5具有将来自洗涤和除盐之后的循环水进行冷却，调质、沉淀的作用，并将一部分不合格的循环水通过循环水排出管55送出至厂区水处理系统进行处理，同时所述循环水池还连接有补水管57，补充洗涤过程中损耗掉的水和少量外排水。冷却塔54下部设有循环水池52，循环水池52底部设有氮气鼓泡管51，氮气鼓泡管51上设有规则形小孔，所述循环水池顶部设有用于排放夹带在水中的煤气的循环水池排放管56，循环水中夹带的煤气通过鼓泡浮升后通过循环水池排放管56排放，防止煤气聚集。氮气鼓泡管51上设规则微型通气孔具有防堵塞和自清洁功能。

本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统，在所述集水漏斗45的下部所述排水管路上设有排水U型水封段48，所述集水漏斗45中设有高效除沫器46，所述排水U型水封段48上设有管道式PH计47，所述给水管路59上在循环水泵 的下游设置有给水U型水封段；所述排水U型水封段可以防止煤气随排水管道带出，保护人身安全；高效除沫器46，可以将液体中高速撞击产生的泡沫有效去除，顺利排水，防止积液；管道式PH计47可以用于排水管路中检测循环的洗涤水的PH值，进一步可以通过液体的PH值来判断控制喷水量；所述给水U型水封段可以防止煤气倒流至循环水池52。

本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统的卧式煤气洗涤脱水装置4中喷嘴41为空心喷嘴，采用顺喷，喷嘴41形成的水雾可全部覆盖整个环形通道内，经旋流机构43旋流后，水与煤气充分接触，将煤气中的酸性物质和盐溶解至水中，并可将水旋流至洗涤脱水器管壁并沉积于底部，将煤气中绝大部分机械水脱除。为了检修的方便，所述煤气洗涤脱水装置4的脱水壳体42上设置有检修孔44。

本实用新型卧式煤气洗涤脱水一体化系统前后设置检修使用的进口隔断装置和出口隔断装置，并在所述卧式煤气洗涤脱水装置的一侧设置旁路管道及旁路隔断装置，从而在卧式煤气洗涤脱水一体化系统检修时旁路管道仍可以作为检修旁通使用，不影响整个供气系统的使用；所述循环水装置设置的高度低于所述集水漏斗出水口的高度，所述集水漏斗内的洗涤液通过所述排水管利用液差与所述循环水冷却塔的进水口连通，不需要设置额外的增压水泵，就可以实现洗涤水的循环利用，节约了资源降低了生产成本。

本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统的有益效果为：

1、本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统占地面积小，投资低，易于实现， 有利于实现现有煤气脱酸脱盐的改造。本实用新型占地面积同比约为大型喷碱洗涤设施的10％～20％，投资同比减少约60％左右。

2、对于场地狭小的新建高炉及其煤气系统，也可按照本本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统实施，以解决煤气管网和设备严重腐蚀的问题。

3、本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统还可用于全厂煤气系统中部分需要洗涤或脱水的终端用户，以满足个性需求和特别服务。

4、相对于大型的喷碱洗涤塔来说，由于本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统在卧式煤气脱盐脱水装置内安装有二元流或三元流叶片的高效旋流子，因而洗涤效果好，脱水效率高，用水量同比大幅减少，其投资成本和运行维护费用低，用户单位煤气消耗量少。

本实施例卧式煤气洗涤脱水一体化系统，其系统运行既可以自动，也可以手动。冷却塔54中设有液位计53并和补水管的控制阀门联锁，也就是液位计达到预设值时向控制系统发出信号，控制系统控制所述补水管的控制阀门打开或关闭；给水管59中设置的流量调节阀61和流量计62联锁控制，也即流量计通过达到预设值时向控制系统发送信号，控制系统根据流量计发出的信号向流量调节阀发出相应指令，从而可根据需要自动控制或PLC手动控制喷嘴给水量。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用 新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。