专利名称：高炉粗煤气调压放散装置及高炉煤气控温除尘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高炉煤气处理设备的调节装置，更具体地讲，涉及ー种高炉粗煤气调压放散装置。
背景技术：
在钢铁生产过程中，炼铁系统(包括焦化、烧结、高炉等エ序)的能耗占吨钢综合能耗的70%以上，因此炼铁系统的节能是实现钢铁流程节能的重点之一。降低炼铁系统的能耗是个系统工程，而高炉煤气干法除尘技术是其中的重要技术之一，该エ艺技术具有除尘效率高、无污水排放、投资省、占地少、节水、节电、煤气显热高、可増加TRT发电量等优点，是集多重效益为一体的钢铁企业节能环保新技术，对于高炉煤气干法除尘技术的推广应用对于钢铁企业的节能减排具有重要意义。目前国内钢厂的高炉煤气干法除尘普遍采用布袋除尘法，布袋的安全是高炉煤气干法除尘的技术关键。从国内采用的布袋材质和结构来看，其正常工作温度范围一般为90 250°C。由于高炉冶炼的复杂性，尤其在高炉开炉、烘炉初期、停炉期间或出现降料线、悬料、崩滑料等情况时，容易造成除尘器入口处煤气温度的异常，若煤气温度过高则可能烧坏布袋，或煤气温度过低(< 80°C )则将致使粉尘结露，变成糊状或板结，而把布袋“糊死”不透气，这都无法保证高炉的正常生产。为确保除尘器布袋的运行安全，目前的温度控制主要是通过设置降温装置的方式进行。该方式是利用热交换的原理进行降温，其选用的热交换介质可分为两种第一种为烟气或空气，另外ー种为水。这种控制方式在实际应用中尤其在高炉炉况稳定时具有较好的处理效果，但对于在高炉开炉、烘炉初期、停炉期间或出现降料线、悬料、崩滑料等情况下时，该方式反而具有很大的局限性，容易造成控温不及时、调温能力不足等缺陷，严重影响了除尘器的运行，很难适应高炉的冶炼要求。
实用新型内容针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供ー种能稳定控制、调节高炉炉顶压力并且避免损害布袋除尘器的高炉粗煤气调压放散装置为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供了ー种高炉粗煤气调压放散装置，所述高炉粗煤气调压放散装置包括通过管道顺序连接的总蝶阀、插板阀、粗煤气减压阀组和放散塔，所述高炉粗煤气调压放散装置与粗煤气管道直接连通并且所述高炉粗煤气调压放散装置与布袋式除尘器并联设置，根据本实用新型所述的高炉粗煤气调压放散装置，所述总蝶阀为电动蝶阀。根据本实用新型所述的高炉粗煤气调压放散装置，所述插板阀为全密封式插板阀。根据本实用新型所述的高炉粗煤气调压放散装置，所述粗煤气减压阀组包括四根阀组支管，每根阀组支管上设置有ー个支蝶阀。[0010]根据本实用新型所述的高炉粗煤气调压放散装置，所述高炉粗煤气调压放散装置由耐磨材料制成。本实用新型的另一方面提供了ー种高炉煤气控温除尘装置，所述高炉煤气控温除尘装置包括降温装置和布袋式除尘器，所述降温装置与粗煤气管道连接并设置在布袋式除尘器之前，所述高炉煤气控温除尘装置还包括上述高炉粗煤气调压放散装置。根据本实用新型所述的高炉煤气控温除尘装置，所述高炉粗煤气调压放散装置与降温装置和布袋式除尘器所在的管路并联。根据本实用新型所述的高炉煤气控温除尘装置，所述高炉粗煤气调压放散装置设置在降温装置之后并与布袋式除尘器并联。本实用新型的高炉粗煤气调压放散装置及设置该高炉粗煤气调压放散装置的高 炉煤气控温除尘装置具有能够降低设备磨损、避免积灰及使用寿命长等优点，可以及时快速的将不满足除尘条件的高炉煤气进行放散处理，有效避免煤气对布袋除尘器的损害并且能稳定控制、调节高炉炉顶压力。
图I是本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的结构示意图。图2A是本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的粗煤气减压阀组的侧视图。图2B是本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的粗煤气减压阀组的连接结构示意图。主要附图标记说明ト总蝶阀、2-插板阀、3-入口封头、4-支蝶阀、5-阀组支管、6-出口封头、7-放散塔、8-粗煤气减压阀组、9-管道。
具体实施方式
在下文中，将參照附图来详细地描述本实用新型的具体实施方式
，以使本实用新型所属领域的技术人员能够容易实施本实用新型。图I是本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的结构示意图。如图I所示，在本实用新型的一个实施例中，高炉粗煤气调压放散装置包括通过管道9顺序连接的总蝶阀I、插板阀2、粗煤气减压阀组8和放散塔7。本实用新型的高炉粗煤气调压放散装置与粗煤气管道直接连通，并且与布袋式除尘器并联设置，可及时放散不符合除尘条件的粗煤气，并调节高炉炉顶的压力。在不放散粗煤气的情况下，为了可靠地隔断粗煤气，使粗煤气能够全部进入除尘系统，在本实用新型高炉粗煤气放散调压装置的前部设置了总蝶阀I和插板阀2，从而解决了插板阀2单向受压无法开启的问题。具体地，总蝶阀I可以为电动蝶阀，其通过电信号实现开闭从而实现调节的功能。在粗煤气情况异常时，可通过调节总蝶阀I的开度，及时将粗煤气导入高炉粗煤气调压放散装置中并控制粗煤气的流入量。在放散粗煤气前，首先将总蝶阀I全关，通过均压或泄压的方式，使插板阀2两侧的压差不超过50kPa，然后全开插板阀2，最后根据粗煤气的流量变化，逐渐全开总蝶阀I。此时，粗煤气依次通过总蝶阀I和插板阀2流到粗煤气调压阀组8前，高炉炉顶压力逐渐由粗煤气调压阀组8进行调节控制，粗煤气通过放散塔7进行点火燃烧放散。考虑到粗煤气的高温(瞬间可达600°C )以及粉尘含量高(10 16g/Nm3)等特点，本实用新型的总蝶阀I和插板阀2的结构上采取了特殊的设计，以提高设备的耐磨性和耐高温性，延长了使用寿命且提高了操作精度和安全性。具体地，总蝶阀I的阀体采用铸钢，阀座的密封面采用堆焊硬质合金钢，阀板采用铬钥钢，阀板密封圈采用不锈钢；阀门具体为三偏心全金属硬密封电动蝶阀，阀支撑轴采用外置式轴承并配备注油装置。插板阀2为全密封式插板阀。优选地，插板阀2的阀门膨胀器采用双层316L不锈钢；阀板的行走装置为上传动链轮、链条结构，挂轮在上部；阀板的松开、压紧、行走设置顶轮定位，顶轮不能出现过定位，否则将影响阀板动作；设置密封面水冷系统，密封圈耐温3000C ;在阀板的上下左右多个位置设置滚轮导向装置，使阀板在工作状态移动时在滚轮限定的位置中移动，确保阀板与阀座的彻底脱离，使阀门运动平稳；必须设置保证阀板行走水平度的装置，保障阀板全行走范围内链轮、链条的啮合精度；箱体带氮气密封装置，密封压·力恒定并可自由设定，配带氮气自力式减压阀及安全阀；阀箱底板中部设排灰漏斗及阀门；阀板采用电动压紧装置，由多套丝杆丝母组成多点加紧，由电动装置、涡轮减速器通过大齿圈传动各夹紧点，保证各点同步加紫，同步误差小于0. 5mm ;内侧设置保护套管，以防止灰尘进入膨胀器。图2A是本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的粗煤气减压阀组的侧视图，图2B是本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的粗煤气减压阀组的连接结构示意图。如图2A和2B所示，本实用新型中的粗煤气减压阀组8包括四根阀组支管5，阀组支管5架设在入口封头3和出ロ封头6上，每根阀组支管5上设置有ー个支蝶阀4，通过控制各支蝶阀的4开度和开数可以控制每根阀组支管5的进气量并继而控制高炉炉顶的压力，所述支蝶阀4可以为电动蝶阀或液动蝶阀。由于粗煤气在通过粗煤气减压阀组8时，流速快且易形成射流，尤其是当粗煤气减压阀组8在进行小角度调节时,粗煤气的瞬时流速可能超过150m/s,这种高速射流可能会引发整个煤气流的強烈扰动，形成一系列大小不同的湍流及旋涡并产生压カ脉冲，这会对粗煤气减压阀组8和管道带来很大的不良影响，如调节精度变差、设备使用寿命缩短等等。从上述因素考虑，粗煤气减压阀组8采用四阀组结构，并在其前后设置入口封头3和出ロ封头6。优选地，在各根阀组支管5上采用缩径锥管与扩散锥管相结合的导流形式，以在一定程度上降低煤气流的冲击和扰动作用。在使用上述粗煤气减压阀组8控制炉顶压カ时，通过采用两个或者多个支蝶阀4并联的共同调节模式，使粗煤气减压阀组8的可调范围大大增加，既改善了支蝶阀4的工作特性，满足了在粗煤气放散期间高炉生产过程时的大流量和小流量要求；同时也改善了各阀门和管道的工作条件，在保持阀门特性的同时延长了寿命且提高了调节稳定性；从另ー方面来看，这也有利于维持炉顶压力的稳定和高炉炉况的稳定顺行。也考虑到粗煤气温度高、粉尘含量高等特点，也在粗煤气减压阀组8的结构上采取了独特设计，以提高设备的耐磨性和耐高温性。优选地，支蝶阀4为三偏心全金属硬密封夹套式蝶阀，轴承外置结构；阀体整体铸造，内腔全部堆焊合金，堆焊层硬度HRC38 42，堆焊厚度> 4mm ；阀板密封圈采用316L不锈钢，整圈硬化处理。支蝶阀4的控制精度具体应达到密封副吹损造成的泄漏量<额定流量的5%。调节精度达到1%，响应时间小于0.5s，全开或全闭时间< 45s，反馈信号开度与实际开度误差< 0. 5% ;调节死区< 0. 5%，调节范围0 100% ;采取抗冲刷措施，减压阀夹套公称压カ0. 6MPa。为了防止积灰，减压阀组8的夹套下侧(与水平方向成45° )设放散ロ。放散塔I用于对粗煤气进行点火处理，使粗煤气稳定充分燃烧后放散，须保证不发生回火、脱火等现象。一般来说，放散塔7包括氮气管道、煤气管道、点火燃烧装置、塔架等。优选地，点火燃烧装置中的主燃烧器全部采用耐热不锈钢310S制成；分子密封器采用耐热不锈钢304制成；防风罩采用耐热不锈钢310S制成；点火器中设置引射管，采用部分预混空气燃烧方式，以增强火焰的刚性。具体地，本实用新型的高炉粗煤气调压放散装置设置在高炉煤气控温除尘装置中，高炉煤气控温除尘装置还包括降温装置和布袋式除尘器，降温装置与粗煤气管道连接并设置在布袋式除尘器之前。降温装置用于对高炉煤气的直接降温处理，一般利用冷却水 降温；布袋式除尘器则用于对高炉煤气的除尘，以获得净煤气进行后续的利用。优选地，高炉粗煤气调压放散装置与降温装置和布袋式除尘器所在的管路并联，即不对不符合除尘条件的粗煤气进行降温处理，而将其直接送入高炉粗煤气调压放散装置；或者高炉粗煤气调压放散装置设置在降温装置之后并与布袋式除尘器并联，即可先对不符合除尘条件的粗煤气进行降温处理后，若粗煤气温度仍较高，再将粗煤气送入高炉粗煤气调压放散装置进行放散，具体的安装实施方式可按照实际情况选择。下面将描述本实用新型高炉粗煤气调压放散装置的工作方式。在高炉炉况异常时，煤气持续高温，先将粗煤气通过降温装置进行降温，若温度仍降不下来，则逐渐切換至放散煤气方式，使粗煤气不进入布袋除尘器而进入高炉粗煤气调压放散装置；在高炉开炉、烘炉初期期间或在高炉炉况异常时出现持续低温煤气时，可直接通过高炉粗煤气调压放散装置放散煤气，使粗煤气不进入布袋除尘器。高炉粗煤气调压放散装置直接与粗煤气管道连通，放散粗煤气时，首先保持总蝶阀I的全关状态，通过均压或泄压的方式，使插板阀2两侧的压差不超过50kPa，然后全开插板阀2，再根据粗煤气的流量变化情况，逐渐全开总蝶阀1，逐渐切換至放散煤气方式，粗煤气全部通过总蝶阀I进入高炉粗煤气调压放散装置中。此时，粗煤气依次通过总蝶阀I和插板阀2流到粗煤气调压阀组8前，高炉炉顶压力逐渐由粗煤气调压阀组8进行调节控制，粗煤气最后通过放散塔7进行点火燃烧放散。期间调节粗煤气减压阀组的四个支蝶阀4的开度和开数实现高炉炉顶压力的控制和调节。当煤气温度满足除尘器布袋的运行要求吋，逐步停止放散粗煤气，通过关闭粗煤气减压阀组8上的各支蝶阀4、总蝶阀I和插板阀2逐渐切换至布袋除尘方式，粗煤气可直接或经由降温装置降温处理后进入布袋除尘器进行除尘处理，此时高炉炉顶压カ的控制和调节由净煤气减压阀组完成。综上所述，本实用新型的高炉粗煤气调压放散装置和高炉煤气控温除尘装置，能够及时快速的将不满足除尘条件的高炉煤气进行放散处理，有效避免煤气对布袋除尘器的损害并且能稳定控制、调节高炉炉顶压力；此外，还具有耐磨损、防积灰、寿命长等优点。尽管已经參照本实用新型的具体实施方式
描述了本实用新型的高炉粗煤气调压放散装置和高炉煤气控温除尘装置，但是本领域的技术人员应该知道，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对实施例做出各种 形式的改变。
权利要求1.ー种高炉粗煤气调压放散装置，其特征在于，所述高炉粗煤气调压放散装置包括通过管道顺序连接的总蝶阀、插板阀、粗煤气减压阀组和放散塔，所述高炉粗煤气调压放散装置与粗煤气管道直接连通并且所述高炉粗煤气调压放散装置与布袋式除尘器并联设置。
2.根据权利要求I所述的高炉粗煤气调压放散装置，其特征在于，所述总蝶阀为电动蝶阀。
3.根据权利要求I所述的高炉粗煤气调压放散装置，其特征在于，所述插板阀为全密封式插板阀。
4.根据权利要求I所述的高炉粗煤气调压放散装置，其特征在于，所述粗煤气减压阀组包括四根阀组支管，每根阀组支管上设置有ー个支蝶阀。
5.根据权利要求I所述的高炉粗煤气调压放散装置，其特征在于，所述高炉粗煤气调压放散装置由耐磨材料制成。
6.ー种高炉煤气控温除尘装置，包括降温装置和布袋式除尘器，所述降温装置与粗煤气管道连接并设置在布袋式除尘器之前，其特征在干，所述高炉煤气控温除尘装置还包括如权利要求I至5之一所述的高炉粗煤气调压放散装置。
7.根据权利要求6所述的高炉煤气控温除尘装置，其特征在干，所述高炉粗煤气调压放散装置与降温装置和布袋式除尘器所在的管路并联。
8.根据权利要求7所述的高炉煤气控温除尘装置，其特征在干，所述高炉粗煤气调压放散装置设置在降温装置之后并与布袋式除尘器并联。
专利摘要本实用新型公开了一种高炉粗煤气调压放散装置及高炉煤气控温除尘装置。所述高炉粗煤气调压放散装置包括通过管道顺序连接的总蝶阀、插板阀、粗煤气减压阀组和放散塔，所述高炉粗煤气调压放散装置与粗煤气管道直接连通并且所述高炉粗煤气调压放散装置与布袋式除尘器并联设置。所述高炉煤气控温除尘装置包括降温装置和布袋式除尘器，所述降温装置与粗煤气管道连接并设置在布袋式除尘器之前，所述高炉煤气控温除尘装置还包括上述高炉粗煤气调压放散装置。本实用新型具有能够降低设备磨损、避免积灰及使用寿命长等优点，并且及时快速的将不满足除尘条件的高炉煤气进行放散处理，有效避免煤气对布袋除尘器的损害并且能稳定控制、调节高炉炉顶压力。
文档编号C21B7/22GK202519270SQ201220074939
公开日2012年11月7日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者何平, 夏维冬, 李红军, 肖志军 申请人:攀钢集团西昌钢钒有限公司