专利名称：一种大高炉荒煤气除尘系统及处理方法
技术领域：
本发明涉及一种大高炉荒煤气除尘系统及处理方法，尤其是一种大高炉荒煤气全干法布 袋除尘系统及处理方法，本发明提高了高炉荒煤气显热，增加TRT余热发电能力。
背景技术：
在炼铁生产过程中，每吨生铁可产出约1400—1600 nf的高炉煤气，是重要的二次能源。 由于高炉荒煤气中含尘量高，不能直接使用，要使含尘量下降到10mg/m3以下才能使用，所以 必须对高炉荒煤气作净化处理。
高炉煤气除尘工艺经历了 "文氏"湿式法，干式布袋与湿法结合，"比肖夫"湿式法等发 展阶段，干法除尘与湿法除尘相比，不仅能合理利用煤气显热，提高煤气热效率，增加TRT 发电量，而且系统基本不用水、电，从根本上解决了二次水污染及污泥处理问题。因此，全 干法除尘工艺已日益广泛地得到了应用。
中国专利申请200510057386公开了《高炉煤气干法布袋除尘工艺》，其流程是高炉荒煤 气依次进入重力除尘、超温放散、全干法布带除尘，最后到TRT发电，其流程改进主要是在半 净煤气进入半净煤气管后设有温度检测步骤，再根据检测结果走两路通道中的一路， 一路为 新加的由放散管组成的超温放散支路； 一路为现有的，直接通过半净煤气管进入布袋除尘器。 通过对重力除尘器出来的半净煤气进行温度监测，将处于超温工况或低温工况的半净煤气引 入超温放散支路并进入放散塔燃烧或直接排放，由此保证了布袋除尘器的布袋不会因高温而 烧毁或因低温而"糊袋"堵塞，该工艺在高炉煤气干法布袋除尘中具有很好的应用价值"。 2004年首钢秦皇岛公司1号(1200 m3)高炉投运时，不但采用了低温放散，而且成功 地开发应用了快速降温装置，使得全干法除尘在1200 n)3高炉上稳定运行，此后国内钢厂基本 上都采用这一种结构模式，g卩高炉荒煤气依次进入重力除尘、—低温放散、全干法布带除尘， 最后到TRT发电，另一路在重力除尘和全干法布带除尘之间设置高温快速降温装置。
虽然以上的结构方式可以比较好地解决全干法布袋除尘的高温烧布袋和低温"糊袋"问 题，使得高炉余热发电的运行状态处于稳定，因而，提高了TRT发电量。但是这些措施存在着 较大弊端，主要有 一是快速降温装置的使用，浪费了荒煤气中的热能，增加了高炉燃烧焦 炭；二是放散装置的使用，严重地污染了周控制装置的投资也非常大。
发明内容
本发明的目的是提供一种大高炉荒煤气除尘系统及处理方法，主要解决现有干法除尘存 在的投资高、采用快速降温装置浪费热能以及使用放散装置污染环境的技术问题。本发明在
保证运行可靠、安全情况下，由高炉操作时将炉顶温度控制在i2crc 30(rc的范围内，达到 进入布袋除尘箱体时入口荒煤气温度在8(rc 26crc的范围内，确保除尘箱体内布袋的安全 性。
本发明的技术方案为 一种大高炉荒煤气除尘系统，包括重力除尘器、高炉煤气全干法 布袋除尘器和大灰仓，高炉通过高炉荒煤气下降管接重力除尘器，重力除尘器和高炉煤气全 干法布袋除尘器通过半净煤气总管连接，高炉煤气全干法布袋除尘器和大灰仓通过输灰管连 接，高炉煤气全干法布袋除尘器还接有净煤气总管。
高炉煤气全干法布袋除尘器由2排12 18个布袋除尘筒体构成，半净煤气总管分2路经布 袋除尘半净煤气进口阀门与各个布袋除尘筒体连接，12 18个布袋除尘筒体分三组由布袋除 尘筒体卸灰阀门连接三路输灰管道，三路输灰管道连接大灰仓，在三路输灰管道上设有气源 控制阀门，2排布袋除尘筒体通过2路净煤气输出管经净煤气总管连接TRT发电系统，净煤气 输出管上设有净煤气输出阀门，三路输灰管道通过输灰气源管道连接TRT发电系统，输灰气 源管道上设有煤气输灰阀门。
大高炉荒煤气除尘处理方法，包括以下步骤高炉产生的荒煤气在高炉炉顶的操作中将 其温度控制在12(rC 30(TC范围内，通过高炉荒煤气下降管送入重力除尘器将大颗粒的粉尘 滤掉，形成的半净煤气经过半净煤气总管进入全干法布袋除尘器内布置的12 18个布袋除尘 筒体群，半净煤气在筒体内得到处理后，形成的净化高炉煤气通过净煤气输出管送到后道工 序TRT去进行发电。
高炉炉顶煤气温度通过高效炉顶打水设施和均匀布料控制。
取消放散塔和快速降温装置后的措施除了通过高炉炉顶操作温度控制外，还在全干法布 袋除尘器内的布置上采取了应急风险规避措施；首先在布袋选择上采用可在短时间耐30(TC高 温布袋材质，将12 18个布袋除尘筒体分成二排3组， 一排中的第一组4个筒体内采用聚四氟 乙烯覆膜处理合成纤维聚酰亚胺(P84)玻璃纤维复合针刺毡材质的布袋，其主要功能抗低温 (《SO。C)糊袋，这一组布袋除尘筒体单独接入一根输灰管， 一旦进口煤气低于80。C时(如 新高炉开炉和高炉休、复风过程等)，即可将这一组布袋除尘筒体投入使用，正常温度时，这 一组作备用；第二组的2 5个筒体和另一排的第三组6 9个筒体内采用P84玻璃纤维复合针刺毡材质的布袋、，其主要功能抗高温(300°C)，这二组布袋除尘筒体分别接入另二根输灰管， 正常工作时使用这两路输灰管输灰， 一路备用； 一旦发生堵管或糊袋，立即换上备用输灰管， 以达到抵抗偶发性的短时风险和增强生产保障能力的目的。
由于取消了降温装置，实现了大型高炉全干法布袋除尘增加煤气潜热的效果，提高了透 平机发电效率。
本发明与原来工艺相比优点
(一) 原工艺的缺点
在目前使用的高煤全干法除尘工艺中，由于除尘布袋耐温的限制，箱体入口温度控制上 釆用了荒煤气温度过高使用的快速降温装置以及荒煤气温度过低使用的放散装置的措施。这 些措施浪费了荒煤气中的热能，增加了高炉燃烧焦炭；放散装置使用时，大量的粉尘外放， 严重地污染了周边大气的环境，而且还浪费了余热。
(二) 改进后工艺的优点
取消了以往大型高炉煤气除尘备用的湿法除尘系统和荒煤气温度过高使用的快速降温装 置以及荒煤气温度过低使用的放散装置。
本发明创新点是革除了浪费热能的快速冷却装置和污染环境的放散塔装置，开拓了高炉 全干法布袋除尘的新方法。本发明充分利用了高炉荒煤气的显热，提高了TRT发电效率；同时 由于废除这两大装置时，在硬件设备上没有另行投入，因此减少了基建的投入。
图l为本发明结构示意图
图中l一高炉，2 —高炉荒煤气下降管,3 —重力除尘器，4一半净煤气总管，5—高炉煤气 全干法布袋除尘器，6—净煤气总管，7-布袋除尘筒体，8—输灰管，9一大灰仓。 图2为本发明高炉煤气全干法布袋除尘器结构示意图
图中3—重力除尘器，4一半净煤气总管，6 —净煤气总管，7-布袋除尘筒体，8 —输灰 管，9一大灰仓，IO—布袋除尘半净煤气进口阀门，ll一净煤气输出阀门，12 —煤气输灰阀 门，13—输灰气源管道，14一氮气入口， 15—输灰用的备用氮气储气罐，16 —输灰用的备用 氮气阀门，17 —反吹用的氮气储气罐，18—氮气储气罐输出阀门，19一反吹用的氮气支管道， 20—气源控制阀门，21—布袋除尘筒体卸灰阀门，22-放灰阀。
具体实施例方式
参照图l: 一种大高炉荒煤气除尘系统，包括重力除尘器3、高炉煤气全干法布袋除尘器 5和大灰仓9，高炉1通过高^荒煤气下降管2接重力除尘器3，重力除尘器3和高炉煤气全
5干法布袋除尘器5通过半净煤气总管4连接，高炉煤气全干法布袋除尘器5和大灰仓9通过 输灰管8连接，高炉煤气全干法布袋除尘器还接有净煤气总管6。大高炉煤气处理工艺流程 高炉1内产生的高炉荒煤气，通过高炉荒煤气下降管2将高炉荒煤气输送到重力除尘器3滤 出大颗粒粉尘，输出的半净煤气通过半净煤气总管4进入高炉煤气全干法布袋除尘器5，进 入二排12 18个除尘筒体7 (每排6 9个筒体)进行除尘处理，处理后的净煤气由净煤气 总管6输出送去TRT发电系统。处理出来的粉尘经布袋除尘筒体7下部放灰口接入三根输灰 管8，由输灰管将粉尘送入大灰仓9，定期外送粉灰。
二排12 18个除尘筒体7分成三组，第一组4个筒体，第二组2 5个筒体，第三组6 9个筒体，分别接入三根输灰管8;
高炉开炉时的低温是不可避免的，因此，第一组4个筒体内安装的耐低温布袋，即用聚 四氟乙烯覆膜处理合成纤维聚酰亚胺(P84)玻璃纤维复合针剌毡材质的布袋，待高炉进入正 常温度后，第一组4个筒体退出。
正常工作时第二组2 5个筒体加上第三组6 9个筒体投用，第一组4个筒体作备用。
参照图2，半净煤气总管分2路经布袋除尘半净煤气进口阀门10与各个布袋除尘筒体7连 接，12 18个布袋除尘筒体分三组由布袋除尘筒体卸灰阀门21连接三路输灰管道8，三路输灰 管道8连接大灰仓9，大灰仓底部设有放灰阀22，在三路输灰管道上设有气源控制阀门20， 2 排布袋除尘筒体通过2路净煤气输出管经净煤气总管6连接TRT发电系统，净煤气输出管上设 有净煤气输出阀门ll，三路输灰管道通过输灰气源管道13连接TRT发电系统，输灰气源管道 上设有煤气输灰阀门12。布袋反吹回路通过2路反吹用的氮气支管道19连接各个布袋除尘筒体 7，所述的布袋反吹回路由依次连接的氮气储气罐输出阀门18、反吹用的氮气储气罐17、氮气 入口14构成。氮气入口14还通过依次连接输灰用的备用氮气储气罐15和输灰用的备用氮气阀 门16与输灰气源管道13连接。
权利要求
1、一种大高炉荒煤气除尘系统，其特征是包括重力除尘器、高炉煤气全干法布袋除尘器和大灰仓，高炉通过高炉荒煤气下降管接重力除尘器，重力除尘器和高炉煤气全干法布袋除尘器通过半净煤气总管连接，高炉煤气全干法布袋除尘器和大灰仓通过输灰管连接，高炉煤气全干法布袋除尘器还接有净煤气总管。
2、 根据权利要求l所述的一种大高炉荒煤气除尘系统，其特征是所述的高炉煤气全干法 布袋除尘器由2排12 18个布袋除尘筒体构成，半净煤气总管分2路经布袋除尘半净煤气进口 阀门与各个布袋除尘筒体连接，12 18个布袋除尘筒体分三组由布袋除尘筒体卸灰阀门连接 三路输灰管道，三路输灰管道连接大灰仓，在三路输灰管道上设有气源控制阀门，2排布袋除 尘筒体通过2路净煤气输出管经净煤气总管连接TRT发电系统，净煤气输出管上设有净煤气输 出阀门，三路输灰管道通过输灰气源管道连接TRT发电系统，输灰气源管道上设有煤气输灰 阀门。
3、 根据权利要求2所述的一种大高炉荒煤气除尘系统，其特征是三组布袋除尘筒体中第 一组布袋除尘筒体4个筒体内采用聚四氟乙烯覆膜处理合成纤维聚酰亚胺玻璃纤维复合针刺 毡材质的布袋，这一组布袋除尘筒体单独接入一根输灰管，第二组的2 5个布袋除尘筒体和 另一排的第三组6 9个筒体内采用合成纤维聚酰亚胺玻璃纤维复合针刺毡材质的布袋。
4、 根据权利要求2所述的一种大高炉荒煤气除尘系统，其特征是高炉煤气全干法布袋除 尘器带有布袋反吹回路，布袋反吹回路由依次连接的氮气储气罐输出阀门、反吹用的氮气储 气罐、氮气入口构成，布袋反吹回路通过2路反吹用的氮气支管道连接各个布袋除尘筒体，氮 气入口还通过依次连接输灰用的备用氮气储气罐和输灰用的备用氮气阀门与输灰气源管道连 接。
5、 权利要求l所述的一种大高炉荒煤气除尘系统的除尘处理方法，其特征是包括以下步 骤高炉产生的荒煤气在高炉炉顶的操作中将其温度控制在120。C 30(TC范围内，通过高炉荒煤气下降管送入重力除尘器将大颗粒的粉尘滤掉，形成的半净煤气经过半净煤气总管进入 全干法布袋除尘器内布置的12 18个布袋除尘筒体群，半净煤气在筒体内得到处理后，形成 的净化高炉煤气通过净煤气输出管送到后道工序TRT去进行发电。
全文摘要
本发明涉及一种大高炉荒煤气除尘系统及处理方法，主要解决现有干法除尘存在的投资高、采用快速降温装置浪费热能以及使用放散装置污染环境的技术问题。本发明除尘系统包括重力除尘器、高炉煤气全干法布袋除尘器和大灰仓，高炉通过高炉荒煤气下降管接重力除尘器，重力除尘器和高炉煤气全干法布袋除尘器通过半净煤气总管连接，高炉煤气全干法布袋除尘器和大灰仓通过输灰管连接，高炉煤气全干法布袋除尘器还接有净煤气总管。处理步骤将炉顶温度控制在120℃～300℃范围内，通过高炉荒煤气下降管送入重力除尘器将大颗粒的粉尘滤掉，形成的半净煤气经过半净煤气总管进入全干法布袋除尘器内布置的12～18个布袋除尘筒体群，半净煤气在筒体内得到处理后，形成的净化高炉煤气通过净煤气输出管送到后道工序TRT去进行发电。本发明提高了高炉荒煤气显热，增加TRT余热发电能力。
文档编号C21B7/22GK101684506SQ20081015605
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者嵇金龙, 燕 林, 王自龙, 胡建农, 金自成 申请人:上海梅山钢铁股份有限公司