专利名称：高炉煤气全干式电除尘装置及除尘方法
技术领域：
本发明属于高炉煤气的净化领域。适用于全干式电除尘装置及除尘方法。
目前在国外现有技术中，日本钢管株式会社与日本三菱重工株式会社合作，在日本福山制铁所建成高炉炉顶煤气干式电除尘系统，于1985年投产。又于1986年建成日本京滨制铁所2＃高炉的该系统。还有西德鲁齐公司为芬兰Dahishruk高炉(常压)建成该系统并于1987年正式投产。上述煤气干式电除尘装置的主要缺点是该系统中除干式电除尘外还需备有简易湿式除尘系统，当高炉炉顶煤气长时间超过规定温度时，则需换用湿式除尘系统。因此干式电除尘器作业率为92-96%，湿式净化除尘为4-8%，即不能彻底消除水污染，又提高了设备投资。该系统干式除尘后的热煤气无论是否通过余压发电，均在洗净塔中冷却，脱除氯离子，再作为燃气应用，不能利用热煤气的显热。
为解决煤气超过电除尘装置的允许温度，而使电除尘能够正常工作，国外专利US 4400184和SU 456445介绍了采用在电除尘装置前喷水雾冷却的方法来实现全干式除尘。其缺点是当煤气温度低于露点时，干式电除尘无法运转。喷水雾不均匀或雾滴较大时，水滴进入干式电除尘装置，引起板线挂灰，严重影响其性能，并降低了煤气热值。我国武汉钢铁公司所引进的高炉煤气干式电除尘装置属于前者，邯郸钢厂引进的高炉煤气干式电除尘装置属于后者，同样存在上述缺点。
本发明的目的在于提供一种既节能又无环境污染的高炉煤气全干式电除尘装置及除尘方法。
本创造方法的解决方案如下高炉炉顶煤气在重力除尘器后，通过换热缓冲器，再通过干式电除尘器进行净化，净化后的干净热煤气可利用其显热和压力能，对于高压高炉通过透平发电。通过透平发电的热煤气或常压高炉离开干式电除尘器的热煤气，再送至高炉热风炉作为气体燃料。剩余的不能以热煤气利用的高炉煤气经洗净塔冷却，除氯离子送至净煤气管道。
对于烧结矿装入高炉时温度的不同可采用以下两种不同的工艺方法。
热矿入炉时，高炉炉顶煤气温度一般为250-400℃，超过电除尘器的允许温度，因此本方法选用为高炉热风炉的冷的助燃空气，通过换热缓冲器列管的外部空间，与流过换热缓冲器列管的热煤气进行热交换，或冷水在废热锅炉中与热的荒煤气进行热交换。控制干式电除尘器入口煤气温度不超过其规定温度，这样可以保证电除尘器连续正常地运转。将换热得到的热助燃空气与净化后的热煤气分别送入高炉热风炉，既回收显热又提高热风炉的热效率和送风温度。冷矿入炉的炉顶煤气温度一般为80-250℃，在本发明的允许温度范围内。此时，换热缓冲器起蓄热缓冲作用，当炉顶煤气温度瞬时过高或过低时，换热缓冲器可调节电除尘入口煤气温度，保证干式电除尘器正常连续运转。当炉顶煤气温度低于煤气露点温度时，通过备用阀门、管道，使高炉热风炉的燃烧热废气通过换热缓冲器列管的外部空间与流过换热缓冲器列管的煤气进行热交换，加热煤气，使其温度达到要求温度，换热后的热风炉燃烧废气放空。当炉顶煤气温度长时间超过允许温度时采用空气冷却煤气的方法控制煤气温度，换热后空气放空，从而实现了全干式电除尘的目的。
在常压高炉干式电除尘的方法中，电除尘器的电场电压与高炉的顺行、难行和悬料有相应的关系。当高炉顺行时，电场电压较高。而高炉严重难行和悬料时，电场电压则下降10KV，已低于要求值。本发明方法采用从重力除尘器或其前后的管道通入适量的蒸汽或水雾，补充此时煤气湿度不足，增加煤气中负电性气体，把电场电压提高到要求值。该方法是常压高炉提高电场电压的有效保护措施。
本发明的具体解决方案和实施例根据附图
进行说明。
附图是高炉煤气全干式静电除尘装置及除尘方法的流程示意图。
在附图中，第一种方法是适用于冷矿入炉同时具有余压发电设备的高压高炉，该方法为高炉炉顶煤气由高炉1产生，经过荒煤气管2，到重力除尘器3，再经过荒煤气管4，到换热缓冲器5，再经过眼镜阀6，到干式电除尘器7，进行煤气净化;再经过眼镜阀8，调节阀9、10，眼镜阀11、切断阀12，到透平13，进行余压发电;再经过眼镜阀14到热的净煤气管道15;部分热的净煤气再经热煤气利用管道16和高炉热风炉燃烧煤气管道17，切断阀18，调节阀19到热风炉燃烧室20，进行显热利用;燃烧后的废气经过热风炉21由烟囱22放空。另一部分热的净煤气经过管道16、23、阀门24，到锅炉和其它附近的加热炉25，进行显热利用;剩余的热的净煤气由洗净塔26冷却，除氯离子经眼镜阀27，到净煤气管道28。上述为高炉煤气温度正常时的工艺流程。当高炉炉顶煤气温度瞬时超过规定温度和瞬时低于煤气露点温度时，利用换热缓冲器5的蓄热缓冲作用使进入干式电除尘7的煤气温度控制在要求温度。当高炉炉顶煤气长时间超过规定温度时，启动空气风机29，冷空气经管道30、阀门31、管道32在换热缓冲器5列管的外部空间与流过其列管的超温的高炉炉顶煤气进行热交换，后由管道33放空，使该煤气冷却到规定温度以下。当高炉炉顶温度长时间低于煤气露点时，高炉热风炉燃烧废气经管道34、阀门35、风机29、管道32，在换热缓冲器5列管的外部空间与流过其列管的低温高炉炉顶煤气进行热交换，再由管道33放空，使该煤气加热到要求温度以上。
第二种方法对于热矿入炉的具有余压发电设备的高压高炉，其工艺流程与第一种方法相比，没有29、30、31、32、33、34、35这些设备;而增加的是高炉热风炉助燃冷空气，由助燃空气风机36使冷空气与流过列管的超温(250-450℃)煤气进行热交换，其热空气经管道37、阀门38，到热风炉燃烧室20，作为其热助燃空气;其余与第一种方法相同。
第三种方法对于没有余压发电设备的高压高炉，流程与第一种状况相比，没有10、11、12、13、14这些设备，而增加调阀39、管道40，使煤气降压后利用，其余同第一种和第二种方法。
第四种方法对于常压高炉情况，其工艺方法与第一种、第三种方法相比，没有10、11、12、13、14、和39、40这些设备，而由干式电除尘器7净化的热煤气经眼镜阀8、调节阀9，再经过管道41，到热煤气管道15，其余与第一种和第二种方法相同。
附图中的42、43系统是为了高压高炉炉顶煤气开气和停气时充压和卸压的设备。
本发明技术与现有技术相比较具有以下特点采用本发明技术净化高炉煤气不需用水，取消了湿式方法的水循环系统，节省了投资和占地面积，消除了水污染和环境污染。节电约70-80%，提高透平余压发电出力30-50%，而除尘效率为99.9%。该技术设备在高炉煤气长时间超过规定温度或低于露点时，也可以保证煤气净化系统的连续正常运转。本技术方法取消了电除尘器后的喷水冷却系统，控制煤气温度在露点以上，解决了氯离子的腐蚀问题。由于电除尘阻损小，温度降低小，连续操作，易维护管理，使用寿命长，而生产成本低。
权利要求
1.一种高炉煤气全干式电除尘装置及除尘方法，其特征在于高炉炉顶煤气经重力除尘后，通过换热缓冲装置控制干式电除尘器入口煤气温度及在常压高炉中增加煤气中的负电性气体而调节干式电除尘气的电场电压。
2.根据权利要求1所述工艺，其特征在于当高炉炉顶煤气温度高于电除尘器允许的温度时，采用冷的热风炉助燃空气，通过换热缓冲器列管的外部空间与流过换热缓冲器列管的热煤气进行热交换，控制干式电除尘器入口煤气温度在规定温度以下。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于当高炉炉顶煤气温度低于煤气露点温度时，通过备用阀门、管道，使高炉热风炉的燃烧废气通过换热缓冲器列管的外部空间，与换热缓冲器列管内的煤气进行热交换，加热煤气使其温度高于露点温度。
4.根据权力要求1所述方法，其特征在于当高炉严重难行和悬料时，采用在重力除尘器或其前后管道通入适量的蒸汽或水雾，以增加煤气中的负电性气体，控制电除尘器的电场电压达到要求值。
全文摘要
本发明属于高炉煤气的净化领域。适用于全干式电除尘装置及除尘方法。本发明采用换热缓冲器解决高炉炉顶煤气的温控，保证干式电除尘器的正常连续工作。采用本发明方法可使高炉煤气除尘效率达99.9％，并消除环境污染。与湿式除尘方法相比，可节电70-80％，节水100％，提高透平余压发电30-50％，并解决了氯离子的腐蚀问题，同时回收热能和提高热效率。本装置具有设备易维修管理，使用寿命长，生产成本低等特点。
文档编号C10K1/02GK1055306SQ9110249
公开日1991年10月16日 申请日期1991年4月23日 优先权日1991年4月23日
发明者蔺志强, 王凤岐, 刘文余, 冯怀同, 冯庆田, 楼国峰 申请人:冶金工业部钢铁研究总院