一种冶炼高温煤气除尘系统的制作方法

本实用新型属于高温含尘气体净化技术领域，具体涉及一种冶炼高温煤气除尘系统。

背景技术：

在冶炼时从炉顶出来的高温煤气含有大量粉尘，其在高温燃烧时会软熔并粘结堵塞换热装置，导致热效率降低，甚至损坏设备，故高温煤气需要经过降温除尘后才能进入后续的管道和设备。随着高温煤气降温除尘技术的不断创新与发展，除尘净化技术由原有的湿法除尘发展为干法除尘。

干法除尘时产生的烟尘量大，灰含量高，煤气温度高，腐蚀性强，常规的高温煤气降温除尘系统存在工艺路线复杂、处理流程设置不合理的问题，从而导致整套系统使用寿命短、操作稳定性差。另外，由于操作条件苛刻，对除尘工艺的核心部件-高温滤袋的性能要求也非常高。因此，迫切需要开发出一套成熟稳定的高温煤气处理系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种冶炼高温煤气除尘系统，解决了现有技术中存在的高温煤气降温除尘系统工艺路线复杂、处理流程设置不合理、操作稳定性差的问题。

本实用新型所采用的技术方案是一种冶炼高温煤气除尘系统，包括依次通过管道相连接的炉子、水冷烟道、旋风重力除尘器和主过滤器，旋风重力除尘器和主过滤器底部均通过管道连接有灰罐，主过滤器的另一侧通过管道依次连接有空气冷却器、高温煤气专用风机、水冷换热器和煤气柜；

水冷烟道和旋风重力除尘器之间的管道上设置有前端放散设备，水冷烟道和前端放散设备之间安装有气体分析检测仪，水冷换热器和煤气柜之间的管道上设置有后端放散设备，水冷换热器和后端放散设备之间设置有气体分析检测仪。

本实用新型的特点还在于：

主过滤器的顶部通过管道依次连接有反冲洗气包、氮气加热器和氮气储罐，反冲洗气包和主过滤器之间的管道上设置有反冲洗控制阀门。

氮气加热器通过管道和三通阀分别与灰罐、旋风重力除尘器和主过滤器的顶部相连接，管道上设置有置换管线阀门。

旋风重力除尘器和主过滤器与灰罐相连接的管道上分别设置有双层锁气阀，灰罐底部设置有双层锁气阀。

主过滤器本体通过旁支管道与灰罐本体相连接，旁支管道上设置有平衡管线阀门。

主过滤器包括金属高温袋式除尘器或陶瓷高温袋式除尘器。

前端放散设备和后端放散设备均为带火炬的烟囱。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统，设计合理，各零部件的位置及选型经过严格把控，能够最大程度上保障系统的稳定性；本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统，通过开停车气体置换的方式避免了高温煤气与空气混合，另外通过确保系统内各零部件与外界交口处的密封性，来提升系统的安全性；本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统，设计有两级降温除尘工序，预降温除尘设备(水冷烟道和旋风重力除尘器)缓冲了主降温除尘设备(主过滤器、空气冷却器和水冷换热器)的工作压力，即保障了降温除尘的充分性，也有利于主降温除尘设备的稳定运行；本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统，其泄灰设备(灰罐)的结构简单，操作方便，而且泄灰设备的双层锁气阀能够确保外界空气与系统隔绝，进一步保障了系统的安全性。

附图说明

图1是本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统的结构示意图。

图中，1.炉子，2.水冷烟道，3.旋风重力除尘器，4.主过滤器，5.灰罐，6.氮气储罐，7.氮气加热器，8.反冲洗气包，9.空气冷却器，10.高温煤气专用风机，11.水冷换热器，12.煤气柜，13.前端放散设备，14.后端放散设备，15.平衡管线阀门，16.双层锁气阀，17.反冲洗控制阀门，18.置换管线阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统，结构如图1所示，包括依次通过管道相连接的炉子1、水冷烟道2、旋风重力除尘器3和主过滤器4，旋风重力除尘器3和主过滤器4底部均通过管道连接有灰罐5，主过滤器4的另一侧通过管道依次连接有空气冷却器9、高温煤气专用风机10、水冷换热器11和煤气柜12；

水冷烟道2和旋风重力除尘器3之间的管道上设置有前端放散设备13，水冷烟道2和前端放散设备13之间安装有气体分析检测仪，水冷换热器11和煤气柜12之间的管道上设置有后端放散设备14，水冷换热器11和后端放散设备14之间设置有气体分析检测仪。

其中，高温煤气专用风机10为煤气介质专用防爆型风机，气体分析检测仪能够检测高温煤气中氢气、一氧化碳和氧气的含量。

优选地，主过滤器4的顶部通过管道依次连接有反冲洗气包8、氮气加热器7和氮气储罐6，反冲洗气包8和主过滤器4之间的管道上设置有反冲洗控制阀门17。反冲洗控制阀门17为脉冲反吹阀。氮气加热器7可以确保进入反冲洗气包8的氮气是经过加热后的热氮气，避免使用低温氮气引起反吹结露，影响主过滤器4的性能。热氮气需要分别接入到各个主设备内，以供开停车置换之用。

优选地，氮气加热器7通过管道和三通阀分别与灰罐5、旋风重力除尘器3和主过滤器4的顶部相连接，管道上设置有置换管线阀门18。经过氮气加热器7的热氮气需要分别接入到灰罐5、旋风重力除尘器3和主过滤器4内，以供开停车置换之用。

优选地，旋风重力除尘器3和主过滤器4与灰罐5相连接的管道上分别设置有双层锁气阀16，灰罐5底部设置有双层锁气阀16。旋风重力除尘器3可以将煤气中的大颗粒灰尘进行初步搜集。

优选地，主过滤器4本体通过旁支管道与灰罐5本体相连接，旁支管道上设置有平衡管线阀门15。平衡管线阀门15在旋风重力除尘器3及主过滤器4排灰时用于平衡其与下部灰罐5的内部气体压力，满足排灰条件。平衡管线阀门15和置换管线阀门18的结构相同。

优选地，主过滤器4包括金属高温袋式除尘器或陶瓷高温袋式除尘器。

优选地，前端放散设备13和后端放散设备14均为带火炬的烟囱。由于烟囱排出的煤气直接释放有毒，必须经过点火燃烧才能转化成无毒气体，

本实用新型一种冶炼高温煤气除尘系统，工作原理如下：

在使用本实用新型的冶炼高温煤气除尘系统时，根据实际需要安装主过滤器4；从炉子1出来的高温含尘煤气灰含量较高，高达300g/nm³，水冷烟道2可以将高温含尘煤气降温至450℃以下，即水冷烟道2对炉子1来的高温含尘煤气进行预降温处理，以降低主过滤器4的处理压力，同时，气体分析检测仪对预降温处理后的煤气进行检测，若煤气成分符合要求(高温煤气中的氧气成分不超过2％)，则煤气进入旋风重力除尘器3进行预除尘处理，否则煤气通过前端放散设备13放散；经过预除尘处理后的煤气通过主过滤器4、空气冷却器9和水冷换热器11进一步被降温除尘，使得高温含尘煤气成为低温洁净煤气，主过滤器4可直接在450℃的高温条件下对煤气进行过滤处理，将高温洁净煤气从450℃冷却到60℃以下；同时气体分析检测仪对降温除尘处理后的低温洁净煤气进行检测，若煤气成分符合要求，则进入煤气柜12储存，否则通过后端放散设备14放散；

主过滤器4在过滤高温含尘煤气的过程中会堆积大量的灰尘，需要定时进行清理，即通过灰罐5完成定期泄灰，具体为，在旋风重力除尘器3和主过滤器4内积有一定积灰时，需要启动平衡管线阀门15，使得旋风重力除尘器3、主过滤器4和灰罐5内部的气体压力达到平衡状态，然后开启旋风重力除尘器3和主过滤器4的双层锁气阀16，将其累积的存灰顺着管道排入灰罐5，当灰罐5积满存灰之后，开启灰罐5下端的双层锁气阀16，将灰罐5中的积灰排除；另外，主过滤器4运行一段时间后，其内部的滤袋表面会粘附灰尘，影响过滤效果，此时，需要反冲洗气包8、氮气加热器7和氮气储罐6对其进行在线反冲洗，使得主过滤器4恢复过滤活性；具体为，氮气经过氮气加热器7预热之后达到其露点温度以上，经过预热后的反冲洗氮气进入反冲洗气包8进行储存，在主过滤器4内部的滤袋表面堆积一定厚度的积灰，影响过滤效率时，开启反冲洗控制阀门17，反冲洗氮气即可清除滤袋表层积灰；从反冲洗气包8出来的反冲洗氮气按照需要会分为若干组，具体分组方式是由主过滤器4的直径大小及其内部的滤袋排布方式决定。

置换系统在炉子1开停炉时，给系统提供气体置换保障。具体的置换过程为：开炉时，打开旋风重力除尘器3、主过滤器4、灰罐5等设备的置换气体进出口，待各设备及设备之间连接的管道内部残留的空气被氮气置换干净之后，关闭置换气体进出口，可送煤气进系统；停炉时，完成开炉的氮气置换后，需要用同样的方法，完成压缩空气置换，才允许开启检修工作。

煤气经过空气冷却器9的降温降低了对高温煤气专用风机10的耐温要求，高温煤气专用风机10置于水冷换热器11之前是为了避免煤气冷却到焦油的露点以下，在其叶片上结焦从而影响其稳定运转；高温煤气专用风机10与炉压连锁，当炉压出现波动的时候，高温煤气专用风机10可随之自行调节功率与之匹配，满足系统的整体要求。