一种干式布袋除尘的温控系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种干式布袋除尘的温控系统和方法，温控系统包括：蓄热式汽包、换热器和控制装置，所述蓄热式汽包内设有压力传感器和温度传感器，并连接有充热蒸汽管、外供蒸汽管、补水管、放水管、上升管和下降管，所述充热蒸汽管、外供蒸汽管、补水管和放水管上设有阀门；所述换热器设有相互换热的水通道和煤气通道；所述下降管通过水泵和水通道入口连接，水通道出口和所述上升管连接；所述煤气通道入口和荒煤气源连接，所述煤气通道出口和干式布袋入口连接；所述控制装置，用于根据压力传感器或温度传感器的信号，控制各管道上阀门的开闭。本发明利用蓄热式汽包，以汽包内的炉水作为稳定的恒温源，实现对煤气温度的双向调节。
【专利说明】一种干式布袋除尘的温控系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到温度控制【技术领域】，尤其涉及到一种干式布袋除尘系统温度控制系统。
【背景技术】
[0002]干式布袋除尘技术是近年来在全国大型高炉上推广应用的一种高炉煤气除尘技术，与湿法除尘技术相比，具有煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点。但是，干式布袋除尘系统所使用的布袋滤料有一定的使用温度范围，目前常用滤料的最高操作温度连续运行不超过260°C，瞬间不超过280°C，当高于最高温度运行时，会缩短布袋使用寿命，甚至使布袋烧损，影响高炉正常生产。当低于最低温度运行时，布袋表面会结露，堵塞孔隙，造成糊袋、输灰系统故障以及设备腐蚀，无论是超过最高温度还是低于最低温度，都会对系统造成损坏或者影响除尘效果。综合各种情况干式布袋除尘系统运行的温度范围一般控制在13(T210°C之间。
[0003]目前为解决干式布袋除尘系统存在的极端温度煤气问题，一般采用以下三种方法:湿法备用技术、换热器换热和荒煤气放散技术，然而这三种处理方法均各有优缺点，下面分别进行介绍:·
湿法备用技术，采用该技术时，高炉煤气处理系统包括干式布袋除尘系统和湿法系统，当煤气温度超过正常温度范围时，由干式布袋除尘系统切换到湿法系统处理。采用湿法备用技术，会具有适应温度范围广，干湿法切换迅速等优点；缺点是投资和占地都很大，且运行费用也很高。
[0004]换热器换热技术，当前有两种形式，一种为列管式换热器，一种为热管升降温装置。列管式换热器又有两种，一是仅能降温的列管式换热器，煤气走管程，冷却水走壳层，正常情况下煤气走旁通管，当煤气温度大于280°C时，开启换热器进出口阀门和进水阀用来冷却煤气，煤气温度在26(T280°C之间时也可通冷空气；另一种换热器具有同时具有升温和降温功能，正常情况下煤气走旁通管，温度高时马上切换到调温系统，启动风机吸入冷空气进行热交换降温，当温度低的时候，启动风机吸入热风炉废气进行升温，此系统升、降温的能力是正负40°C之间，基本能满足高炉操作的要求。换热器换热技术优点是运行费用低，技术简单，但也存在明显缺点:1)荒煤气管道上阀门开启速度慢，不能快速切换。2)适应温度范围较窄。
[0005]荒煤气放散技术，该荒煤气放散技术就是将极端温度煤气通过与净煤气共用的放散塔进行点火放散。突出优点是投资和占地省，基本没有运行费用，但缺点也很突出:1)荒煤气放散管前阀组磨损严重，2)无法满足环保要求。
[0006]有上述介绍可知，现有技术的干式布袋除尘系统对于极端温度的煤气控制技术都存在各类问题。
【发明内容】
[0007]为解决上述现有技术的问题，本发明提出了一种干式布袋除尘温控系统，通过引入蓄热理念，既可实现煤气温度波动时的升温、降温要求，又解决了汽水系统的切换问题，还可以获得蒸汽外供，符合节能减排安全生产的要求。
[0008]实现本发明目的的技术方案是:
一种干式布袋除尘的温控系统，包括:蓄热式汽包、换热器和控制装置，所述蓄热式汽包内设有压力传感器和温度传感器，并连接有充热蒸汽管、外供蒸汽管、补水管、放水管、上升管和下降管，所述充热蒸汽管、外供蒸汽管、补水管和放水管上设有阀门；
所述换热器设有相互换热的水通道和煤气通道；所述下降管通过水泵和水通道入口连接，水通道出口和所述上升管连接；所述煤气通道入口和荒煤气源连接，所述煤气通道出口和干式布袋入口连接；
所述控制装置，用于根据压力传感器或温度传感器的信号，控制各管道上阀门的开闭。
[0009]本发明中，当煤气进口温度测点显示的当前煤气温度高于蓄热式汽包的设定值时，将煤气的热量传递给所述换热器管内饱和水，部分饱和水吸热进行汽化，汽化后的汽水混合物通过上升管回到所述蓄热式汽包中进行汽液分离，经汽水分离后，由所述控制装置开启充热蒸汽管的开关阀，向管网输送蒸汽，实现了对干式布袋除尘系统的降温。当煤气进口温度测点显示的当前煤气温·度低于蓄热式汽包的设定值时，将所述换热器管内饱和水的热量传递给煤气，部分饱和水冷却，煤气升温，冷却的水通过第一上升管回流到蓄热式汽包中，使得所述蓄热式汽包内的水温下降和压力下降；并由所述控制装置开启的外供蒸汽管开关阀，从管网接入蒸汽，对蓄热式汽包充热，以及由所述控制装置根据压力信息关闭充热蒸汽管的开关阀，实现了对干式布袋除尘系统的升温。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述煤气通道入口和煤气通道出口管道上设有煤气温度传感器和煤气管道阀门；所述控制装置还用于根据煤气通道入口煤气温度传感器的信号控制煤气管道阀门的开闭，根据煤气通道出口的煤气温度传感器的信号控制充热蒸汽管的阀门的开闭。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述系统还设有连接在荒煤气源和除尘袋之间的煤气旁路管道；当荒煤气源温度在除尘器允许的使用温度范围内时，煤气通道入口的阀门关闭，煤气从旁路进入除尘带，在极限温度的情况下，煤气通道入口的阀门开启，煤气进入换热器。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述系统中设有两个所述换热器。考虑到煤气含尘较高，系统可设置两台气-水换热器，互为备用，换热管内走水，管外走煤气。
[0013]本发明利用蓄热式汽包，以汽包内的炉水作为稳定的恒温源，在煤气温度低于汽包水温时将水的温度传递给低温煤气，达到提升煤气温度的目的，在煤气温度高于汽包水温时将煤气的温度传递给低温的水，产生蒸汽，达到降低煤气温度的目的。
[0014]本发明通过合理的配置实现两种工作流程，以实现高炉干法除尘技术对高炉荒煤气的(升温/降温)的恒温要求。整个系统只在气-水换热设备发生损坏时才需要切换，由于采用的是饱和水的蓄热或蒸发换热，温度适应范围广，减轻了高炉的运行强度，减少事故发生率。
【专利附图】
【附图说明】[0015]图1为本发明实施例1干式布袋除尘的温控系统的结构示意图；
图2为本发明实施例1换热器与煤气管道连接的结构示意图；
图3为本发明实施例2干式布袋除尘的温控系统的结构示意图；
图4为本发明实施例2换热器与煤气管道连接的结构示意图。
[0016]图中:1一换热器A ；2一上升管A ；3一水泵A/B ；4一第一调节阀；5—放水管；6—下降管；7—蓄热式汽包；8—外供蒸汽管；9一第一开关阀；10—压力传感器；11 一温度传感器；12—充热蒸汽管；13—第二开关阀；14一第二调节阀；15—补充水管；16—给水泵C/D ；17—上升管B ;18—换热器B ;19—换热器煤气进口阀；20—煤气进口总管；21—煤气进口温度传感器；22—煤气管；23—换热器B煤气进口阀；24—换热器B煤气出口阀；25—煤气出口管；26—煤气出口温度传感器；27—煤气出口管；28—换热器煤气出口阀。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
[0018]实施例1
如图1所示，为本发明实施例的提供的干式布袋除尘的温控系统的温控，包括:蓄热式汽包7、换热器I和控制装置(附图中未显示)。蓄热式汽包7内设有压力传感器10和温度传感器11，并连接有充热蒸汽管12、外供蒸汽管8、补水管15、放水管5、上升管17和下降管6，充热蒸汽管12上设有第二开关阀13、外供蒸汽管上设有第一开关阀9，补水管14上设有第二调节阀14和第一水泵16，放水管5上设有第一调节阀4。换热器I设有相互换热的水通道20和煤气通道30。下降管6通过第二水泵3和水通道20入口连接，水通道20出口和上升管2连接。换热器I采用气-水换热器，换热管内走水，管外走煤气。
[0019]如图2所示，煤气通道30入口通过煤气进口管道20和荒煤气源50连接，煤气通道30出口通过煤气出口管道27和干式布袋40入口连接，在煤气通道30入口设有煤气进口温度传感器21，出口处的管道上设有煤气出口温度传感器26。
[0020]控制装置，用于根据压力传感器10或各温度传感器的信号，控制各管道上阀门的开闭，包括第一开关阀9，第二开关阀13，第一调节阀4、第二调节阀14、换热器煤气进口阀19和换热器煤气出口阀28。当压力传感器10的压力信号高于工作压力，控制外供蒸汽管的第一开关阀9开启，外送蒸汽；当压力传感器10的压力信号低于工作压力，控制外供蒸汽管上第一开关阀9关闭；
当蓄热式汽包温度传感器的温度信号低于工作温度，控制充热蒸汽管第二开关阀13开启，补充蒸汽进入蓄热式汽包。
[0021]本实施例的温控方法，如下步骤:
通过补充水管道15的水泵16给蓄热式汽包7充水，使蓄热式汽包7的液位至设定值；开启充热蒸汽管12上的第二开关阀13，从管网接入蒸汽，对蓄热式汽包7充热至设定工作压力、工作温度后，关闭充热蒸汽管的第二开关阀13 ；
开启下降管水泵3对换热器水通道供水；
打开换热器I煤气进出口管道上的煤气进口阀门19，煤气通过煤气进口管20送入换热器煤气通道30 ；
换热器水通道40中的水和煤 气通道50中的煤气进行换热，换热后的水汽通过上升管2进入蓄热式汽包7 ；
当蓄热式汽包压力传感器10的压力信号高于工作压力，控制外供蒸汽管的开第一开关阀9开启，外送蒸汽；当蓄热式汽包压力传感器的压力信号低于工作压力，控制外供蒸汽管的第一开关阀9关闭；
当蓄热式汽包温度传感器11的温度信号低于工作温度，控制充热蒸汽管第二开关阀13开启，补充蒸汽进入蓄热式汽包。
[0022]实施例2
如图3所示，本实施例与上例基本相同，所不同的是。系统中还设有第二换热器18，连接在下降管3和第二上升管17之间。换热器I和第二换热器18互为备用。
[0023]如图4所示，换热器I和第二热水器18并联连接。第二热水器18的煤气进口连接有煤气进口管道22，并设有煤气进口阀19，第二热水器18的煤气出口连接有煤气出口管道24，并设有换热器煤气出口阀24。煤气进口温度传感器21和煤气出口温度传感器26设置在煤气总管上。
[0024]上述本发明实施例中，利用蓄热式汽包，以汽包内的炉水作为稳定的恒温源，在煤气温度低于汽包水温时将水的温度传递给低温煤气，达到提升煤气温度的目的，在煤气温度高于汽包水温时将煤气的温度传递给低温的水，产生蒸汽，达到降低煤气温度的目的。
[0025]本发明通过合理的配置实现两种工作流程，以实现高炉干法除尘技术对高炉荒煤气的(升温/降温)的恒温要求。整个系统只在气-水换热设备发生损坏时才需要切换，由于采用的是饱和水的蓄热或蒸发换热，温度适应范围广，减轻了高炉的运行强度，减少事故发生率。.
【权利要求】
1.一种干式布袋除尘的温控系统，包括:蓄热式汽包、换热器和控制装置，所述蓄热式汽包内设有压力传感器和温度传感器，并连接有充热蒸汽管、外供蒸汽管、补水管、放水管、上升管和下降管，所述充热蒸汽管、外供蒸汽管、补水管和放水管上设有阀门； 其特征是，所述换热器设有相互换热的水通道和煤气通道；所述下降管通过水泵和水通道入口连接，水通道出口和所述上升管连接；所述煤气通道入口和荒煤气源连接，所述煤气通道出口和干式布袋入口连接； 所述控制装置，用于根据压力传感器或温度传感器的信号，控制各管道上阀门的开闭。
2.根据权利要求1所述的干式布袋除尘的温控系统，其特征是，所述煤气通道入口和煤气通道出口管道上设有煤气温度传感器和煤气管道阀门；所述控制装置还用于根据煤气通道入口的煤气温度传感器的信号控制煤气管道阀门的开闭，根据煤气通道出口的煤气温度传感器的信号控制充热蒸汽管的阀门的开闭。
3.根据权利要求1所述的干式布袋除尘的温控系统，其特征是，所述系统中设有两个所述换热器。
4.根据权利要求1所述的干式布袋除尘的温控系统，其特征是，所述系统还设有连接在荒煤气源和除尘袋之间的煤气旁路管道；当荒煤气源温度在除尘器允许的使用温度范围内时，煤气通道入口的阀门关闭，煤气从旁路进入除尘带，在极限温度的情况下，煤气通道入口的阀门开启，煤气进入所述换热器。
5.根据权利要求1所述的干式布袋除尘的温控系统，其特征是，所述控制装置执行下列步骤:当蓄热式汽包压力传 感器的压力信号高于工作压力，控制外供蒸汽管的第一开关阀(9)开启，外送蒸汽；当蓄热式汽包压力传感器的压力信号低于工作压力，控制外供蒸汽管第一开关阀(9)关闭； 当蓄热式汽包温度传感器的温度信号低于工作温度，控制充热蒸汽管的第二开关阀(13)开启，补充蒸汽进入蓄热式汽包。
6.根据权利要求1所述的干式布袋除尘的温控系统的温控方法，其特征是， 通过补充水管道的水泵给蓄热式汽包(7)充水，使蓄热式汽包的液位至设定值； 开启充热蒸汽管的第二开关阀(13)，从管网接入蒸汽，对蓄热式汽包(7)充热至设定工作压力、工作温度后，关闭充热蒸汽管的第二开关阀(13); 开启下降管水泵对换热器水通道供水； 打开换热器煤气进出口管道上的阀门，煤气通过煤气总管(20)送入换热器煤气通道； 换热器水通道中的水和煤气通道中的煤气进行换热，换热后的水汽进入蓄热式汽包； 当蓄热式汽包压力传感器的压力信号高于工作压力，控制外供蒸汽管的开关阀C (9)开启，外送蒸汽；当蓄热式汽包压力传感器的压力信号低于工作压力，控制外供蒸汽管开关阀C (9)关闭； 当蓄热式汽包温度传感器的温度信号低于工作温度，控制充热蒸汽管开关阀B (13)开启，补充蒸汽进入蓄热式汽包。
【文档编号】C21B7/24GK103436649SQ201310394348
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】范红途, 朱跃钊, 陈海军, 廖传华, 杨丽 申请人:南京工业大学