用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法及系统与流程

文档序号:15170442发布日期:2018-08-14 17:54阅读:298来源:国知局

本发明涉及高炉输灰工程技术领域,具体是一种高炉灰流化输灰方法及系统,更具体是一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法及系统。



背景技术:

在目前的高炉工程建设项目中,高炉煤气布袋除尘系统是并列于高炉系统的除尘系统,其用于处理炉顶引出的高炉半净煤气,以达到后续工艺需要的含尘量要求,高炉的炉顶料罐均压煤气回收系统是高炉系统的上料料罐子系统的一个辅助系统,其用于过滤料罐中的煤气,即收集对料罐装料时的均压煤气,然后进行除尘回收。目前,高炉煤气布袋除尘系统及炉顶料罐均压煤气回收系统的输灰方式主要包括机械输灰和气力输灰。机械输灰是以刮板机、斗提机等为核心的输灰方式。气力输灰可根据载气和灰分的比例分为稀相气力输灰和浓相气力输灰。

现有技术中的机械输灰装置如图1所示,各除尘器100的灰分经中间灰斗101落入刮板机102表面,刮板机102输送至斗提机103底部,斗提机103再提升至高处,使灰分自由滑落入大灰仓104内,由于刮板机102和斗提机103的功率和长度限制,其仅适用于短距离、小规模的输灰,而且其属于开放式输灰结构,刮板机102很难做成密封,可能会造成工作人员一氧化碳中毒,建设高度高,土建费用大,机械结构复杂,维护成本高。

相比于机械输灰,气力输灰属于封闭式输灰,符合洁净生产、安全输送要求,结构简单,可靠性高,易于维护,已经逐渐成为输灰的主流方式。其中,稀相气力输灰的特点是物料均匀分布在管道的气流中,浓度低,速度快,如图2示出的是稀相气力输灰的原理图,其能避免机械输灰的弊端,但是其需要大量的载气,运行费用较高,且其流速快,对管道内壁冲刷磨损大,需要配置陶瓷管或耐磨管,建设投资费用高。

浓相气力输灰的特点是物料充满一段管路,形成栓柱状,流动速度低,对管道磨损小,通过拴住两侧的压差进行输送,如图3示出的为浓相气力输灰的原理示意图,其避免了机械输灰和稀相气力输灰的弊端。图4示出了现有技术中的仓式泵浓相气力输灰装置,各除尘器200内的灰分经卸灰阀落入对应的仓式泵202,氮气闸阀201打开放入氮气,灰分在氮气的冲力下进入输灰管203,并输入大灰仓204内。但是,因高炉灰中吸附煤气,不能用压缩空气作为载气,仓式泵浓相气力输灰装置采用氮气作为载气,费用较高,且氮气温度低,在输送过程中会对高炉灰降温,导致高炉灰中的机械水分析出,造成灰分堵塞,虽然其相较于机械输灰和稀相气力输灰的建设高度低,但是整体钢结构仍然很高,土建费用大。



技术实现要素:

本发明的一目的是提供一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统,其能利用经除尘器净化后的净煤气将灰分流化,并通过净煤气将流化后的灰分浓相输出至灰仓,输送可靠,成本低。

本发明的另一目的是提供一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法,其能利用经除尘器净化后的净煤气将灰分流化,并通过净煤气将流化后的灰分浓相输出至灰仓,输送可靠,成本低。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:

本发明提供一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统,其包括:多个除尘器,多个所述除尘器之间设有半净煤气总管和净煤气总管,所述除尘器侧壁下端的进气口通过半净煤气支管与所述半净煤气总管相连,所述除尘器侧壁上端的出气口通过净煤气支管与所述净煤气总管相连,所述除尘器的上端与输灰供气管的入口相连,所述除尘器的下端设有灰斗,所述灰斗的侧壁穿设出灰导管,所述出灰导管的出口与输灰供气管相连;流化器,其固设于所述灰斗的下端,所述流化器位于所述出灰导管的入口的下方,所述流化器的下端入口通过流化供气管与所述净煤气总管相连,所述流化器的上端出口能与所述灰斗连通;氮气炮,其包括氮气罐和多个喷射管,多个所述喷射管沿周向间隔的穿设于所述流化器,所述喷射管的入口与所述氮气罐相连,所述喷射管的出口穿出所述流化器并设置激流喷射器。

在优选的实施方式中,所述出灰导管的入口设有集灰罩,所述出灰导管的出口与所述输灰供气管以预定的夹角倾斜的相连,所述输灰供气管的出口通过输灰主管与灰仓相连,自所述灰斗经所述出灰导管进入所述输灰供气管的灰分能在所述输灰供气管内的净煤气作用下经所述输灰主管汇入所述灰仓。

在优选的实施方式中,所述流化器包括本体和分流塔,所述分流塔能拆卸的密封设于所述本体的下方,所述流化供气管的出口端伸入所述分流塔内,经所述流化供气管进入所述分流塔内的净煤气能通过所述本体进入所述灰斗。

在优选的实施方式中,所述本体的下端开口处设有上法兰,所述分流塔的上端开口处设有下法兰,所述本体与所述分流塔通过所述上法兰和所述下法兰密封相连。

在优选的实施方式中,所述流化供气管的出口端径向向外发散的设有多个分支流化管,多个所述分支流化管的出口端沿周向等间隔设置,所述流化供气管的出口端和所述分支流化管的出口端均设有流化喷头。

在优选的实施方式中,所述流化器的本体的上端密封的盖设流化盘,所述流化盘包括盘体和多个经向流化管,所述盘体上设有多个经向槽,每个所述经向槽内密封的嵌设一个所述经向流化管,凸出所述盘体下表面的所述经向流化管的下侧壁设有多个进气槽,凸出所述盘体上表面的所述经向流化管的上侧壁间隔的设有多个出气孔。

在优选的实施方式中,所述流化盘上固设多个纬向流化环管,多个所述纬向流化环管同心且径向间隔设置,所述纬向流化环管密封的穿设于各所述经向流化管,位于所述经向流化管内的所述纬向流化环管的下侧壁设有进气孔,位于所述经向流化管外的所述纬向流化环管的上侧壁间隔的设有多个排气孔。

在优选的实施方式中,所述流化器的本体的上端设有封隔板,所述封隔板上设有多个开孔,所述开孔内能上下移动的穿设浮阀。

在优选的实施方式中,所述浮阀包括阀帽和阀座,所述阀座与所述阀帽之间设置阀杆,所述阀杆上套设弹簧,所述阀座、所述弹簧均位于所述本体内,所述阀帽位于所述本体外且能密封的盖设于所述本体的开孔处。

在优选的实施方式中,所述阀帽的下端沿周向设有密封斜面,所述封隔板的开孔具有倾斜周壁,所述阀帽的密封斜面能与所述开孔的倾斜周壁密封的贴合。

在优选的实施方式中,所述阀帽的密封斜面上沿周向间隔设有多个开缝,所述开缝呈锐角三角形,在所述阀帽的密封斜面与所述开孔的倾斜周壁未完全贴合的状态下,所述本体能通过所述开缝与所述灰斗相连通。

在优选的实施方式中,所述激流喷射器包括外管和内管,所述内管能上下移动的穿设于所述外管内,所述外管内壁的上端间隔的凸设第一上内环板和第二上内环板,所述外管内壁的下端凸设下内环板,所述内管的中部设有内缩喉口,所述内管的内缩喉口的上端外凸设上外环板,所述内管的内缩喉口的下端外凸设下外环板,所述上外环板位于所述第一上内环板与所述第二上内环板之间,且所述上外环板与所述外管的内壁之间具有间隙,所述下外环板位于所述下内环板的下方,且所述下外环板与所述外管的内壁之间具有间隙。

在优选的实施方式中,在所述喷射管内的氮气的压力达到标定值的状态下,所述内管的下外环板密封的抵接于所述外管的下内环板,所述内管的上外环板密封的抵接于所述外管的第一上内环板。

在优选的实施方式中,所述半净煤气支管上设有半净煤气支管阀,所述净煤气支管上设有净煤气支管阀,所述灰斗的上端设有上限灰位计,所述灰斗的下端设有下限灰位计,所述下限灰位计位于所述出灰导管的入口的上方,所述出灰导管上设有出灰阀,所述输灰供气管上设有输灰供气阀,所述流化供气管上设有流化供气阀,所述半净煤气支管阀、所述净煤气支管阀、所述上限灰位计、所述下限灰位计、所述出灰阀、所述输灰供气阀和所述流化供气阀均与工控机电连接。

本发明还提供一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法,其中,所述用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法采用如上所述的用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统,所述用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法包括如下步骤:步骤a,启动氮气炮,使氮气罐内的氮气经喷射管进入激流喷射器,通过所述激流喷射器将除尘器的灰斗内的灰分打散并形成一空洞;步骤b,净煤气总管内的净煤气经流化供气管进入流化器内,进入所述流化器内的净煤气再进入所述灰斗并填充所述空洞,使所述空洞边缘的灰分呈流化悬浮状态;步骤c,呈流化悬浮状态的灰分经出灰导管进入输灰供气管,并在自除尘器进入所述输灰供气管内的净煤气作用下经输灰主管汇入灰仓。

在优选的实施方式中,在所述步骤a之前还包括步骤a1,关闭半净煤气支管上的半净煤气支管阀和净煤气支管上的净煤气支管阀,打开所述输灰供气管上的输灰供气阀和所述出灰导管上的出灰阀,对所述除尘器内的净煤气进行放散,直至所述除尘器内的压力降低至第一设定压力值。

在优选的实施方式中,通过所述灰斗上的上限灰位计和下限灰位计检测所述灰斗内的灰位,在所述除尘器的上限灰位计报警时,执行步骤a1,在所述除尘器的下限灰位计报警时,依次关闭所述出灰导管上的出灰阀、所述流化供气管上的流化供气阀和所述输灰供气管上的输灰供气阀。

在优选的实施方式中,在所述步骤c之后还包括步骤d,当所述除尘器内的压力降低至第二设定压力值时,打开所述半净煤气支管阀和所述净煤气支管阀,直至所述除尘器内的压力上升至所述第一设定压力值。

在优选的实施方式中,在所述步骤b中,所述流化器的浮阀在所述流化器内的净煤气的压力下向上移动而呈打开状态,所述浮阀的弹簧被压缩,所述浮阀的阀帽与所述流化器的本体的封隔板上的开孔相分离,所述流化器内的净煤气通过所述浮阀进入所述灰斗。

在优选的实施方式中,在所述步骤b中,所述流化器内的净煤气通过经向流化管的进气槽进入所述经向流化管内后,一部分净煤气通过所述经向流化管的出气孔进入所述灰斗,另一部分净煤气通过纬向流化环管的进气孔进入所述纬向流化环管内,并经所述纬向流化环管的排气孔进入所述灰斗。

本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法及系统的特点及优点是:

1、本发明通过氮气炮和激流喷射器喷射的清堵气体(高压氮气)将除尘器灰斗内的灰分打散,同时通过净煤气总管和流化供气管向流化器提供流化气体,通过流化器喷出的流化气体(高压的净煤气)使灰斗内的灰分保持流化悬浮状态并能经出灰导管进入输灰供气管,通过除尘器向输灰供气管提供输灰气体,并通过输灰气体(净煤气)将进入输灰供气管内的呈流化悬浮状态的灰分输送至输灰主管,以汇入灰仓内,本发明实现流化技术与输灰技术的耦合,实现浓相输灰,保证输灰更顺畅,能有效解决大范围连续性灰分堵塞问题,避免灰分沉积堵塞,同时,本发明利用自身除尘器净化的高温净煤气对沉积的在除尘器下端灰斗内的灰分进行流化和浓相输送,避免低温气体输送时析出水分而造成灰分堵塞,节省输灰用气量,降低运行成本,可靠性高。

2、本发明将流化器的本体与分流塔能拆卸的密封相连,便于安装与维修,通过分流器本体上的流化盘或浮阀的设置,使流化气体(净煤气)能通过流化盘或浮阀均匀的进入灰斗内,促使灰分在流化气体(净煤气)作用下悬浮流化,为浓相输送创造条件。

3、本发明通过激流喷射器的内管与外管的各环板的配合,以在喷射管内压力达到标定值时,清堵气体仅进入内管,并通过内管的內缩喉口加速,实现清堵气体的蓄能的增加,提高清堵气体的流速和压力,以利用高压氮气的能量清除堵塞,清堵效果好。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性的解释和说明,并非用以限制本发明的范围。

图1为现有技术中的机械输灰装置的结构示意图。

图2为现有技术中的稀相气力输灰的原理示意图。

图3为现有技术中的浓相气力输灰的原理示意图。

图4为现有技术中的仓式泵浓相气力输灰装置的结构示意图。

图5为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的侧视结构示意图。

图6为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的一主视结构示意图。

图7为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的另一主视结构示意图。

图8为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的流化器的第一实施例的主视结构示意图。

图9为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的流化器的第一实施例的俯视结构示意图。

图10为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的流化器的第一实施例的浮阀的一示意图。

图11为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的流化器的第一实施例的浮阀的另一示意图。

图12为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的流化器的第二实施例的主视结构示意图。

图13为沿图12中的a-a向剖切线的结构示意图。

图14为沿图12中的b-b向剖切线的结构示意图。

图15为沿图13中的c-c向剖切线的结构示意图。

图16为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的氮气炮的主视结构示意图。

图17为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的激流喷射器的一结构示意图。

图18为本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的激流喷射器的另一结构示意图。

图19为本发明的除尘器与现有技术的机械输灰装置的除尘器的高度对比图。

图20为本发明的除尘器与现有技术的仓式泵浓相气力输灰装置的除尘器的高度对比图。

附图标号说明:

现有技术

100、除尘器;101、中间灰斗;102、刮板机;103、斗提机;104、大灰仓;

200、除尘器;201、氮气闸阀;202、仓式泵;203、输灰管;204、大灰仓;

本发明

1、除尘器;11、灰斗;12、出灰导管;121、集灰罩;122、出灰阀;13、输灰供气管;14、输灰供气阀;15、输灰主管;16、放散阀;17、灰仓;

2、流化器;21、本体;211、封隔板;212、开孔;213、倾斜周壁;22、分流塔;23、浮阀;231、阀座;232、阀帽;233、导向筒;234、阀杆;235、弹簧;236、开缝;23'、流化盘;231'、盘体;232'、经向流化管;2321'、进气槽;2322'、出气孔;233'、纬向流化环管;2331'、进气孔;2332'、排气孔;24、上法兰;25、下法兰;26、流化供气管;27、流化供气阀;28、分支流化管;29、流化喷头;

3、氮气炮;31、氮气罐;32、喷射管;321、常闭排水阀;33、喷射支管;331、常开阀;332、脉冲电磁阀;

4、激流喷射器;41、外管;411、第一上内环板;412、第二上内环板;413、下内环板;42、内管;421、内缩喉口;422、上外环板;423、下外环板;

5、半净煤气总管;6、半净煤气支管;61、半净煤气支管阀;

7、净煤气总管;8、净煤气支管;81、净煤气支管阀;

α、上夹角;β、下夹角;γ、夹角;h、上限灰位计;l、下限灰位计;p、压力检测计;hd1、高度差;hd2、高度差。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

除非单独定义指出的方向以外,本文中涉及到的上、下、左、右、前、后等方向均是以本发明所示的图6中的上、下、左、右、前、后等方向为准,在此一并说明。

实施方式一

如图5至图18所示,本发明提供一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统,其包括多个除尘器1,多个所述除尘器1之间设有半净煤气总管5和净煤气总管7,所述除尘器1侧壁下端的进气口通过半净煤气支管6与所述半净煤气总管5相连,所述除尘器1侧壁上端的出气口通过净煤气支管8与所述净煤气总管7相连,所述除尘器1的上端与输灰供气管13的入口相连,所述除尘器1的下端设有灰斗11,所述灰斗11的侧壁穿设出灰导管12,所述出灰导管12的出口与输灰供气管13相连;流化器2,其固设于所述灰斗11的下端,所述流化器2位于所述出灰导管12的入口的下方,所述流化器2的下端入口通过流化供气管26与所述净煤气总管7相连,所述流化器2的上端出口能与所述灰斗11连通;氮气炮3,其包括氮气罐31和多个喷射管32,多个所述喷射管32沿周向间隔的穿设于所述流化器2,所述喷射管32的入口与所述氮气罐31相连,所述喷射管32的出口穿出所述流化器2并设置激流喷射器4。

具体的,如图5至图7所示,除尘器1大体呈筒状,其内具有滤芯,用于过滤半净煤气中的灰分,除尘器1为侧进侧出的除尘器,当然除尘器1也可为侧进顶出的除尘器,其内部具体结构为现有技术已知的,多个除尘器1可呈一排设置,则半净煤气总管5和净煤气总管7位于该一排除尘器1的一侧,多个除尘器1可成两排设置,则半净煤气总管5和净煤气总管7位于该两排除尘器1之间,多个除尘器1也可呈多排设置,其中每排的多个除尘器1沿横向间隔设置,当多个除尘器1为两排或多排时,各排的所述除尘器1前后一一对应,每相邻两排除尘器1之间的空间设置半净煤气总管5和净煤气总管7,且净煤气总管7位于半净煤气总管5的上方,以便于接设管线,来自半净煤气总管5的半净煤气能分流的经各半净煤气支管6进入各除尘器1内,并于净化后,自净煤气支管8汇入净煤气总管7形成高压的净煤气,即除尘器1内滤芯下部的空间为半净煤气,滤芯上部的空间为净煤气,下面的内容将以两排除尘器1为例进行说明,当然,还可使多个除尘器1呈不规则的间隔设置,在此不做限制,除尘器1上设有能检测其内压力的压力检测计p,除尘器1下端的灰斗11大体呈倒圆锥状,用于临时储存灰分,灰斗11侧壁的出灰导管12用于将灰斗11内的灰分排出至输灰供气管13内,通过输灰供气管13内的输灰气体(除尘器1内的净煤气经其上端开口进入输灰供气管13),使输灰供气管13内的灰分能以浓相输灰方式被输出;流化器2大体呈倒宝塔形,流化供气管26一端与净煤气总管7相连,一端伸入流化器2内,以向流化器2内供给净煤气,利用具有一定的净煤气对灰斗11内灰分灰分进行流化,避免流化气体温度过低造成水分析出而造成灰分堵塞;氮气炮3作为流化启动装置,以通过氮气罐31临时打开释放的高压氮气,经喷射管32和激流喷射器4以高压和高速冲击灰斗11内沉积的灰分,以将灰分打散,利于后续灰分在流化气体作用下的流化。

进一步的,如图5所示,所述出灰导管12的入口设有集灰罩121,所述出灰导管12的出口与所述输灰供气管13以预定的夹角倾斜的相连,所述输灰供气管13的出口通过输灰主管15与灰仓17相连,自所述灰斗11经所述出灰导管12进入所述输灰供气管13的灰分能在所述输灰供气管13内的净煤气作用下经所述输灰主管15汇入所述灰仓17,实现灰分的输出,具体的,集灰罩121大体呈喇叭口形,集灰罩121的设置利于灰斗11内的灰分进入出灰导管12,出灰导管12自下向上倾斜设置,即出灰导管12位于灰斗11内的一端低于出灰导管12与输灰供气管13相连的一端,使出灰导管12与输灰供气管13的水平段呈夹角,该夹角的设置利于灰分的输送。

进一步的,如图5、图8和图12所示,所述流化器2包括本体21和分流塔22,所述分流塔22能拆卸的密封设于所述本体21的下方,所述流化供气管26的出口端伸入所述分流塔22内,经所述流化供气管26进入所述分流塔22内的净煤气能通过所述本体21进入所述灰斗11,具体的,流化器2的本体21大体呈筒状,分流塔22大体呈半椭圆球形,分流塔22的上端开口与本体21的下端开口相对且能密封的相接,流化供气管26的出口端伸入所述分流塔22内,使流化气体(净煤气)能先在分流塔22内聚集并均匀分布,利于均匀的进入灰斗11。

进一步的,如图12和图14所示,所述流化供气管26的出口端径向向外发散的设有多个分支流化管28,多个所述分支流化管28的出口端沿周向等间隔设置,所述流化供气管26的出口端和所述分支流化管28的出口端均设有流化喷头29,具体的,流化供气管26的出口端的流化喷头29和各分支流化管28的出口端的流化喷头29大体组成花蕊形,多个分支流化管28的设置,便于经流化供气管26进入分流塔22的流化气体均匀的分布于分流塔22内,利于流化气体均匀的上升进入灰斗11。

进一步的,如图8和图12所示,所述本体21的下端开口处设有上法兰24,所述分流塔22的上端开口处设有下法兰25,所述本体21与所述分流塔22通过所述上法兰24和所述下法兰25密封相连,其中,上法兰24的直径大于分流塔22的上端开口的直径和本体21的下端开口的直径,上法兰24的外周上沿周向等间隔的设置多个螺接孔,下法兰25的外周上也沿周向等间隔的设置多个螺接孔,上法兰24的螺接孔与下法兰25的螺接孔一一对应,并通过螺栓等连接件实现连接,其中,上法兰24和下法兰25之间还可设置密封圈,以保证二者的密封连接。

如图12至图15所示,在一实施例中,所述流化器2的本体21的上端密封的盖设流化盘23',所述流化盘23'包括盘体231'和多个经向流化管232',所述盘体231'上设有多个经向槽,每个所述经向槽内密封的嵌设一个所述经向流化管232',凸出所述盘体231'下表面的所述经向流化管232'的下侧壁设有多个进气槽2321',凸出所述盘体231'上表面的所述经向流化管232'的上侧壁间隔的设有多个出气孔2322',具体的,流化盘23'密封的盖设于本体21的上端,流化器2内的净煤气能通过流化盘23'进入灰斗11,流化盘23'的盘体231'用隔开流化器2与灰斗11,其呈圆形平板状,盘体231'上的多个经向槽于盘体231'的中心相交,且多个经向槽将盘体231'均匀分割,使其等分成多个扇形区域,经向流化管232'呈圆管状,并沿盘体231'的径向嵌设于盘体231'的经向槽内,嵌设后的经向流化管232'凸出于盘体231'的上表面和下表面,并于凸出盘体231'下表面(也即位于流化器2内)的弧面形的下侧壁设置多个条形的进气槽2321',保证充足进气,凸出盘体231'上表面(也即位于灰斗11内)的弧面形的上侧壁设置多个出气孔2322',多个出气孔2322'可沿经向流化管232'的轴向等间隔均匀设置,保证向灰斗11的各区域均匀出气,较佳的,经向流化管232'可在嵌设于经向槽内后密封焊接,避免从安装缝隙漏气,各经向流化管232'于盘体231'的中心相互穿插,且连接处均做密封处理,避免漏气,优选的,盘体231'上设置四条或六条经向槽,对应的,经向流化管232'为四个或六个。

在该实施例中,进一步的,如图13和图15所示,所述流化盘23'上固设多个纬向流化环管233',多个所述纬向流化环管233'同心且径向间隔设置,所述纬向流化环管233'密封的穿设于各所述经向流化管232',位于所述经向流化管232'内的所述纬向流化环管233'的下侧壁设有进气孔2331',位于所述经向流化管232'外的所述纬向流化环管233'的上侧壁间隔的设有多个排气孔2332',具体的,纬向流化环管233'的径向截面大体呈圆形,每个纬向流化环管233'沿盘体231'的表面呈圆形或多边形设置,各纬向流化环管233'沿盘体231'的径向等间隔固设于盘体231'上表面,且每个纬向流化环管233'穿设于各经向流化管232',并于穿设于经向流化管232'内的部分,通过设置进气孔2331'实现进气,并于穿出各经向流化管232'的部分,沿纬向流化环管233'的轴向等间隔的设置多个排气孔2332',其中,各经向流化管232'和各纬向流化环管233'交错呈蜘蛛网状,以通过均匀分布的多个出气孔2322'和排气孔2332'向灰斗11的各区域排入流化气体,保证向灰斗11的各区域均匀出气,使灰斗11的底部形成气垫层,以平衡灰分的重力,增强灰分流动性,大大加强灰分流态化的效果,利于流化状态的灰分进入出灰导管12。

在该实施例中,所述经向流化管232'的公称通径大于所述纬向流化环管233'的公称通径,使纬向流化环管233'穿设于经向流化管232'内的部分能完全位于经向流化管232'内,利于将经向流化管232'内的流化气体传递到纬向流化环管233'内,所述经向流化管232'的公称通径大于所述盘体231'的经向槽的宽度,使经向流化管232'能嵌设于盘体231'的经向槽内,并通过焊接实现二者之间的密封相连,且能使经向流化管232'凸出于盘体231'的上表面和盘体231'的下表面,利于设置进气槽2321'和出气孔2322',其中,盘体231'由厚度为6mm的q235b钢板制成,盘体231'上的经向槽的宽度为40mm,经向流化管232'的公称通径为80mm,经向流化管232'上的进气槽2321'的宽度为20mm,经向流化管232'上的出气孔2322'的直径为20mm,纬向流化环管233'的公称通径为50mm,纬向流化环管233'的进气孔2331'的直径为50mm,纬向流化环管233'的排气孔2332'的直径为20mm,经向流化管232'设置供纬向流化环管233'穿设的直径为57mm的孔,并在纬向流化环管233'穿设后做密封焊接处理,当然,也可根据实际需要,设置为其他合适的尺寸,在此不作限制。

如图8至图11所示,在另一实施例中,所述流化器2的本体21的上端设有封隔板211,所述封隔板211上设有多个开孔212,所述开孔212内能上下移动的穿设浮阀23,具体的,封隔板211大体呈圆形平板,封隔板211上的多个开孔212于封隔板211上均匀分布,或者呈规律性分布(例如矩阵分布、环形分布等),以利于分流塔22内的流化气体能均匀的进入灰斗11内,浮阀23能开闭开孔212,使流化器2内的净煤气能通过浮阀23进入灰斗11,实现流化器2与灰斗11的连通与封闭。

在该实施例中,进一步的,如图10和图11所示,所述浮阀23包括阀帽232和阀座231,所述阀座231与所述阀帽232之间设置阀杆234,所述阀杆234上套设弹簧235,所述阀座231、所述弹簧235均位于所述本体21内,所述阀帽232位于所述本体21外且能密封的盖设于所述本体21的开孔212处,具体的,浮阀23的阀座231大体呈平面状,以利于承受流化气体的压力,阀杆234大体呈杆状,弹簧235套设于阀杆234上并能沿阀杆234被压缩,阀帽232大体呈半球形盖体,以能密封盖设于开孔212处,阀座231的直径大于开孔212的直径,弹簧235的外径大于开孔212的直径,在阀座231受到的流化气体的压力大于弹簧235自身的弹性力时,弹簧235于阀座231和封隔板211的下表面之间被压缩,阀帽232与封隔板211的开孔212分离,使流化气体(净煤气)能经阀帽232与开孔212之间的空间进入灰斗11内,并通过控制流化器2内的气压,控制阀帽232的开度。

较佳的,如图11所示,封隔板211的下表面凸设导向筒233,阀座231、阀杆234和弹簧235均位于导向筒233内,在阀座231向上移动或向下移动时,阀座231沿导向筒233的周壁上下移动,弹簧235沿导向筒233的周壁上下压缩或恢复,以通过导向筒233,保证浮阀23沿竖直上下的轨迹移动,避免偏移,使浮阀只能在竖直方向上移动而不能在水平方向上产生位移,保证密封性和流化效果。

在该实施例中,进一步的,如图11所示,所述阀帽232的下端沿周向设有密封斜面,所述封隔板211的开孔212具有倾斜周壁213,所述阀帽232的密封斜面能与所述开孔212的倾斜周壁213密封的贴合,具体的,阀帽232的下周缘向下倾斜的设置周向的密封斜面,封隔板211的开孔212自下而上向外扩径的设置,以形成其周向的倾斜周壁213,保证浮阀23的阀帽232能与封隔板211的开孔212相匹配。更进一步的,所述倾斜周壁213与水平面的夹角γ小于60度,也即所述密封斜面与水平面的夹角小于60度,即倾斜周壁213与水平面的夹角γ等于密封斜面与水平面的夹角,较佳的,该夹角为48度,该夹角的设置能保证灰分在重力情况下不会滑落。

在该实施例中,进一步的,如图11所示,所述阀帽232的密封斜面上沿周向间隔设有多个开缝236,所述开缝236呈锐角三角形,在所述阀帽232的密封斜面与所述开孔212的倾斜周壁213未完全贴合的状态下,所述本体21能通过所述开缝236与所述灰斗11相连通,在所述阀帽232的密封斜面与所述开孔212的倾斜周壁213完全贴合的状态下,所述本体21与所述灰斗11相隔离,即开缝236无法连通本体21与灰斗11,随着阀帽232逐渐盖设于开孔212上,开缝236会逐渐被封住,直至完全盖设于开孔212上,开缝236被完全封住,开缝236用于在阀帽232完全密封于开孔212上之前吹扫密封斜面上的灰分,阀帽232与开孔212没有完全密封之前,本体21内的流化气体(净煤气)能通过开缝236进入灰斗11,保证密封斜面清洁无尘,进而保证密封性,密封稳定可靠。

进一步的,如图16至图18所示,所述激流喷射器4包括外管41和内管42,所述内管42能上下移动的穿设于所述外管41内,所述外管41内壁的上端间隔的凸设第一上内环板411和第二上内环板412,所述外管41内壁的下端凸设下内环板413,所述内管42的中部设有内缩喉口421,所述内管42的内缩喉口421的上端外凸设上外环板422,所述内管42的内缩喉口421的下端外凸设下外环板423,所述上外环板422位于所述第一上内环板411与所述第二上内环板412之间,且所述上外环板422与所述外管41的内壁之间具有间隙,所述下外环板423位于所述下内环板413的下方,且所述下外环板423与所述外管41的内壁之间具有间隙,以在喷射管32内的高压氮气的气压没有达到标定值时(此处的标志值以能足够冲击灰斗内的灰分为宜),喷射管32内的氮气能分成两支路,第一支路进入内管42并排出喷入灰斗11,以冲击堆积的灰分,第二支路依次经下外环板423与外管41之间的间隙、下内环板413与内管42之间的间隙、内管42与外管41之间的间隙、第二上内环板412与内管42之间的间隙、上外环板422与外管41之间的间隙及第一上内环板411与内管42之间的间隙后排出灰斗11,其中,内管42的内缩喉口421为径向向内凹陷而成,内管42的内缩喉口421下方的倾斜壁面与竖直面的下夹角β小于内管42的内缩喉口421上方的倾斜壁面与竖直面的上夹角α,以利于高压氮气经内缩喉口421压缩加速后的迅速喷出,保证打散效果,即内管42为先缩颈再扩颈,气流在缩颈时,流速提高,势能转化为动能,气流在扩颈时,动能转化为势能,形成激波面,该激波面拥有元高于气流压力的势能,能轻易将堵塞在激流喷射器上方的灰分推开,为流化创造条件。

更进一步的,如图18所示,在所述喷射管32内的氮气的压力达到标定值的状态下,所述内管42的下外环板423密封的抵接于所述外管41的下内环板413,所述内管42的上外环板422密封的抵接于所述外管41的第一上内环板411,使喷射管32内的氮气只能通过第一支路的内管42并排出,而无法进入第二支路,保证氮气全部进入内管42内加速,保证氮气加速效果和在灰斗11内对灰分的打散效果。本发明通过激流喷射器4的特殊结构对流动于其内高压氮气的流动进行约束,并利用内缩喉口421的结构、及内管42于外管41内上移以改变流道约束氮气气流,将高压氮气的一部分无法用来推动灰分堵塞的动能转化为压力势能,并对氮气增压,增大清堵气体能量,提高清堵效果。

进一步的,如图5所示,所述半净煤气支管6上设有半净煤气支管阀61,所述净煤气支管8上设有净煤气支管阀81,用于启动或关闭煤气净化工作,所述灰斗11的上端设有上限灰位计h,所述灰斗11的下端设有下限灰位计l,所述下限灰位计l位于所述出灰导管12的入口的上方(较佳的,下限灰位计l位于出灰导管12的入口的上方500mm处),以及时对灰斗11内的灰位预警,避免灰位下降至下限灰位计l的下方,而导致流化气体(净煤气)直接进入灰斗11(其中上限灰位计h和下限灰位计l为现有技术中已知技术,例如射频导纳仪、压力传感器等),且保证出灰导管12的入口始终位于灰分内,所述出灰导管12上设有出灰阀122,所述输灰供气管13上设有输灰供气阀14,所述流化供气管26上设有流化供气阀27,所述半净煤气支管阀61、所述净煤气支管阀81、所述上限灰位计h、所述下限灰位计l、所述出灰阀122、所述输灰供气阀14和所述流化供气阀27均与工控机电连接,以实现各阀门的信息反馈,通过工控机实现连锁控制,例如当灰斗11内的灰分量超过上限设定值时,上限灰位计h将信号反馈工控机,工控机控制开启半净煤气支管阀61、净煤气支管阀81关闭,以切断煤气净化管路,同时连锁控制出灰阀122和输灰供气阀14打开,既能通过除尘器1排至输灰供气管13内的净煤气,使灰斗11内少量灰分在负压气流作用下被吸入输灰供气管13而被带走进入输灰主管15,开启引射输灰模式(即稀相输灰),又能为除尘器1排空放散进行降压,以待其内压力满足浓相输灰的压力后,接着连锁控制脉冲电磁阀332开启,提供清堵气体,并在脉冲电磁阀332开启0.1秒后,连锁开启流化供气阀27,以从净煤气总管7经流化供气管26向流化器2内提供高压的净煤气,用于灰分的流化,其中,工控机为现有技术中已知的技术,在此不做限制。

进一步的,如图16所示,所述喷射管32上设有常闭排水阀321,所述喷射管32上并联的设有至少两个喷射支管33,每个所述喷射支管33上均设置一常开阀331和一所述脉冲电磁阀332,各所述喷射支管33上的所述脉冲电磁阀332的内通径不相等,具体的,常闭排水阀321用于排出喷射管32内的积水,正常状态下常闭排水阀321为关闭状态,在需要排水时再开启,当然,也可根据需要,在各喷射支管33上分别设置一常闭排水阀,常开阀331在正常状态为打开状态在需要检修某一喷射支管33时再关闭,脉冲电磁阀332在正常状态为关闭状态,在收到工控机的开启信号时再打开提供清堵气体,通过将各喷射支管33上的脉冲电磁阀332的内通径设置为不相等,能提供多种工况所需的高压氮气的供应,常闭排水阀321、常开阀331和脉冲电磁阀332的具体结构均为现有技术中已知的结构,在此不做赘述,在一较佳实施例中,喷射支管33为两个,一喷射支管33上的脉冲电磁阀332为两寸脉冲电磁阀,另一喷射支管33上的脉冲电磁阀332为三寸脉冲电磁阀,并通过工控机根据不同工况选择性的控制启闭。更进一步的,氮气炮3的氮气罐31大体呈筒状,其出口端与各喷射管32相连,其出口端还可设有用于检测、显示并向工控机(或控制器)反馈的压力传感器、温度传感器和流量传感器。

本发明的用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统,通过氮气炮3提供清堵气体(高压氮气),即利用氮气炮3的脉冲电磁阀332开启瞬间,瞬间释放在氮气炮的氮气罐31内的高压氮气,从而对于输灰堵塞或者卸灰堵塞进行清堵,通过激流喷射器4对清堵气体加速喷出至灰斗11内,以将灰斗11内的灰分打散,同时,除尘器1净化后进入净煤气总管7的高温的高压的净煤气,经流化供气管26进入流化器2,提供流化气体,以使灰斗11内的灰分保持流化悬浮状态,通过出灰导管12将流化悬浮状态的灰分输送至输灰供气管13,并通过自除尘器1顶部进入输灰供气管13的净煤气将灰分浓相输送至输灰主管15,如除尘器1内压力大于浓相输灰所需压力(即大于第一设定压力值,该数值为现有浓相输灰技术已知),可先进行排空放散(通过打开输灰供气阀14,或者通过除尘器1顶部的放散阀16),如除尘器1内压力小于浓相输灰所需压力(即小于第二设定压力值,该数值为现有浓相输灰技术已知),可打开半净煤气支管阀61和净煤气支管阀81,在净化煤气过程中补充压力。本发明实现了流化技术与浓相输灰技术的耦合,流化效果高,输灰更顺畅,能有效解决大范围连续性灰分堵塞问题,避免灰分沉积堵塞,节省输灰用气量,建设投资少,运行费用低,维护成本少。如图7所示,本发明仅在除尘器1的灰斗下端设置流化器和氮气炮,能缩短除尘器1距离地面的高度,特别是图7中的除尘器1距离地面的高度远小于图6中的除尘器距离地面的高度和现有技术图4中的除尘器距离地面的高度,降低整体钢结构的高度,降低土建费用,土建钢结构框架的投资至少能减少25%,特别是图7示出的本发明中的除尘器1距离地面的高度远小于图1示出的现有技术中的机械输灰装置的除尘器100距离地面的高度,二者之间形成高度差hd1(如图19所示),且图7示出的本发明中的除尘器1距离地面的高度小于图4示出的现有技术中的仓式泵浓相气力输灰装置的除尘器200距离地面的高度,二者之间形成高度差hd2(如图20所示),本发明的除尘器1距离地面的高度相较于现有技术能至少降低25%,甚至能达到33.3%,且随着除尘器个数的增加,节省的费用越多。

实施方式二

本发明还提供一种用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法,其中,所述用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法采用如上所述的用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统,所述用除尘器自产净煤气进行流化输灰的系统的结构、工作原理和效果与实施方式一均相同,在此不再赘述,所述用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法包括如下步骤:

步骤a,启动氮气炮3,使氮气罐31内的氮气经喷射管32进入激流喷射器4,通过所述激流喷射器4将除尘器1的灰斗11内的灰分打散并形成一空洞,为流化工作提供保障;

步骤b,净煤气总管7内的净煤气经流化供气管26进入流化器2内,进入所述流化器2内的净煤气进入所述灰斗11并填充所述空洞,使所述空洞边缘的灰分呈流化悬浮状态,为浓相输灰创造条件;

步骤c,呈流化悬浮状态的灰分经出灰导管12进入输灰供气管13,并在自除尘器1进入所述输灰供气管13内的净煤气作用下经输灰主管15汇入灰仓17。

进一步的,在所述步骤a中,当进入所述喷射管32内的氮气的压力达到标定值时,所述激流喷射器4的内管42在氮气的压力作用下向上移动,所述激流喷射器4的内管42的下外环板423密封的抵接于所述激流喷射器4的外管41的下内环板413,所述激流喷射器4的内管42的上外环板422密封的抵接于所述激流喷射器4的外管41的第一上内环板411,所述喷射管32内的氮气经所述激流喷射器4的内管42的内缩喉口421加速后喷入所述灰斗11,以通过激流喷射器4将进入内管42的高压氮气再次加速,实现对高压氮气的蓄能,保证高压氮气进入灰斗11的速度和冲击力度,确保打散灰斗11内的灰分,实现清堵,为后续的流化工作和输灰工作提供保障。

进一步的,在所述步骤a之前还包括步骤a1,关闭半净煤气支管6上的半净煤气支管阀61和净煤气支管8上的净煤气支管阀81,打开所述输灰供气管13上的输灰供气阀14和所述出灰导管12上的出灰阀122,对所述除尘器1内的净煤气进行放散,直至所述除尘器1内的压力降低至第一设定压力值,以满足浓相输灰所需压力,否则压力太大,无法实现浓相输灰,同时为加快放散速度,还可同步开启除尘器1顶端的放散阀16,待压力达到第一设定压力值后,关闭放散阀16即可,期间,灰斗11内的少量灰分还能在除尘器1排至输灰供气管13内的净煤气作用下而被吸入输灰供气管13,并在净煤气作用下进入输灰主管15,即开启了引射输灰模式(即稀相输灰),其中,除尘器1内的压力通过设于除尘器1上的压力检测计p进行检测。

进一步的,通过所述灰斗11上的上限灰位计h和下限灰位计l检测所述灰斗11内的灰位,在所述除尘器1的上限灰位计h报警时,执行步骤a1,在所述除尘器1的下限灰位计l报警时,依次关闭所述出灰导管12上的出灰阀122、所述流化供气管26上的流化供气阀27和所述输灰供气管13上的输灰供气阀14,保证灰分完全输送,避免因输灰供气阀14关闭过早,而造成灰分沉积在输灰主管15内。

进一步的,在所述步骤c之后还包括步骤d,当所述除尘器1内的压力降低至第二设定压力值时,打开所述半净煤气支管阀61和所述净煤气支管阀81,直至所述除尘器1内的压力上升至所述第一设定压力值,以满足浓相输灰的压力调节,其中,第一设定压力值和第二设定压力值均是通过压力检测计p测定。

进一步的,在所述步骤b中,所述流化器2的浮阀23在所述流化器2内的净煤气的压力下向上移动而呈打开状态,所述浮阀23的弹簧235被压缩,所述浮阀23的阀帽232与所述流化器2的本体21的封隔板211上的开孔212相分离,所述流化器2内的净煤气通过所述浮阀23进入所述灰斗11,使灰斗11内的灰分在净煤气作用下,保持流化悬浮状态,为浓相输灰创造条件。

进一步的,在所述步骤b中,所述流化器2内的净煤气通过经向流化管232'的进气槽2321'进入所述经向流化管232'内后,一部分净煤气通过所述经向流化管232'的出气孔2322'进入所述灰斗11,另一部分净煤气通过纬向流化环管233'的进气孔2331'进入所述纬向流化环管233'内,并经所述纬向流化环管233'的排气孔2332'进入所述灰斗11,以通过各经向流化管232'和各纬向流化环管233'呈现的交错蜘蛛网状,实现通过均匀分布的多个出气孔2322'和排气孔2332'向灰斗11的各区域排入净煤气进行流化灰分。

在步骤c中,输灰供气管13中流通着来自除尘器1的净煤气,出灰阀122呈打开状态,灰斗11内的灰分流化后,出灰导管12的入口前方形成低压空间,流化悬浮状态的灰分在自身正压作用下进入出灰导管12并进入输灰供气管13,输灰供气管13内的净煤气作为浓相输灰的栓塞柱压力源而推动流化态的灰分完成输送。

本发明用除尘器自产净煤气进行流化输灰的方法及系统(即高炉灰流化输灰方法及系统),通过上限灰位计h和下限灰位计l检测除尘器1的灰斗11内的灰位,通过氮气炮3和激流喷射器4喷射的清堵气体(高压氮气)将除尘器1灰斗11内的灰分打散,以除尘器1净化后进入净煤气总管7的净煤气作为流化气体,使其经流化供气管26进入流化器内,通过流化器2喷出至灰斗11,使灰斗11内的灰分保持流化悬浮状态,并能经出灰导管12进入输灰供气管13,同时以除尘器1内的净煤气作为输灰气体进入输灰供气管13,以将进入输灰供气管13内的呈流化悬浮状态的灰分输送至输灰主管15,以汇入灰仓17内,本发明实现了流化技术与输灰技术的耦合,实现浓相输灰,保证输灰更顺畅,能有效解决连续性灰分堵塞问题,避免灰分沉积堵塞,节省输灰用气量,降低运行成本,可靠性高。另外,本发明可应用于料罐均压煤气回收与高炉煤气干式除尘的耦合系统(即i-chen)而形成料罐均压煤气回收与高炉煤气干式除尘的流化输灰耦合系统(即fluidizedconveyingcouplingsysteminhybridofequalizinggasrecoveryandnetworksofblastfurnacegasdedusters,简称f-chen),例如可将本发明应用于炉顶均压煤气回收器,并利用高炉煤气干式除尘装置净化后的净煤气作为流化气体和输灰气体,使其卸灰口处实现流化输灰,或者应用于高炉煤气干式除尘装置,以用于向大灰仓输灰。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1