一种炉顶煤气温度调控工艺及系统

技术领域

本发明属于钢铁行业高炉炼铁技术领域，涉及一种炉顶煤气温度调控工艺及系统。

背景技术

目前，炼铁单元高炉炉顶煤气二次除尘以布袋除尘为主，该除尘装置容易出现以下问题：

1、高炉生产并非是一成不变的稳定状态，受矿石、焦炭等原燃料变化的影响，炉况处于持续波动中，再加上一些难以预料的非正常状况，导致炉顶煤气温度、水分等参数不断波动。当炉顶煤气温度过高时，容易烧损布袋；当温度过低时，煤气中的水分析出，造成灰尘板结，容易堵塞布袋，以上两种情况均会影响布袋的除尘效果及使用寿命。

2、基于上述原因，布袋在生产中需要经常更换，不仅增加了运行成本，也会影响更换期间煤气的除尘效果。

目前，有学者提出在布袋除尘装置前增加燃烧炉或换热器(以烧结或热风炉烟气为热源)加热炉顶煤气的思路，可在一定程度上提高进入布袋装置前的煤气温度。但上述措施没能解决炉顶煤气温度过高的问题，且由于炉顶煤气量较大，上述设施投资高、占地大、系统复杂，需要额外消耗更多能源，具有较大的实施难度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炉顶煤气温度调控工艺及系统，可有效避免进入布袋的炉顶煤气温度过高或过低，提高布袋的除尘效果和使用寿命。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种炉顶煤气温度调控工艺，在高炉及布袋除尘装置之间提供蓄热式调温装置，高炉炉顶煤气从高炉出来后，进入蓄热式调温装置与其完成热交换后进入布袋除尘装置；当炉顶煤气温度处于波峰时，将热量传给蓄热式调温装置，煤气本身温度降低；当炉顶煤气温度处于波谷时，从蓄热式调温装置吸收热量，煤气本身温度升高。

可选的，所述蓄热式调温装置可以为1个或并联地设置有若干个。

可选的，所述蓄热式调温装置包括燃烧器、声波吹灰器、蓄热体、吹扫装置。

可选的，当蓄热体温度低于炉顶煤气露点温度时，该燃烧器点火燃烧，为蓄热体补充热量，保证蓄热体平均温度比炉顶煤气露点温度高30℃以上。

可选的，每座蓄热式调温装置包含至少1台吹扫装置，布置在蓄热体下部，高炉休风时打开吹扫装置，对蓄热体进行吹扫。

可选的，蓄热式调温装置的入口及出口间设有压差检测装置，并与声波吹灰器联动，当差压高于3kpa时，打开声波吹灰器对蓄热体进行在线吹扫。

可选的，蓄热式调温装置设有旁路系统，当其进行检修、燃烧等状况时，炉顶煤气改走旁路。

一种炉顶煤气温度调控系统，包括依次连接的高炉、一级除尘装置、蓄热式调温装置、布袋除尘装置，所述蓄热式调温系统包括燃烧器、声波吹灰器、蓄热体、吹扫装置。

可选的，所述声波吹灰器设有若干个，设置在所述蓄热体上和/或设置在所述蓄热式调温装置顶部。

可选的，所述一级除尘装置上设有连通至所述布袋除尘装置的旁路。

本发明的有益效果在于：

本发明旨在利用炉顶煤气自身热量的再平衡，达到“取长补短”的目的。当炉顶煤气温度处于波峰时，将热量传给蓄热体，煤气本身温度降低；当炉顶煤气温度处于波谷时，从蓄热体吸收热量，煤气本身温度升高，如此运行，可降低煤气温度波动，保证煤气温度稳定。

本发明可有效避免进入布袋的炉顶煤气温度过高或过低，提高布袋的除尘效果和使用寿命。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的系统示意图；

图2为设置六台声波吹灰器的系统示意图。

附图标记：高炉1、一级除尘装置2、蓄热式调温装置3、布袋除尘装置4、燃烧器31、声波吹灰器32、蓄热体33、吹扫装置34。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，因此图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请参阅图1～图2，本实施例以钢铁行业某2000m

本实施例中，炉顶煤气温度调控系统正常工作时的工艺流程为：高炉炉顶煤气从高炉1出来后，经过一级除尘装置2(可以为重力除尘器、旋风除尘器或二者组合)进入蓄热式调温装置3，与炉内蓄热体完成热交换后进入布袋除尘装置4。

本实施例中，蓄热式调温装置3壳体内径为9m，内衬100mm厚耐火喷涂料CN130G；蓄热体33高度为20m，采用孔径40mm，7孔粘土质RN42格子砖砌筑而成，蓄热体33总重1506t，蓄热体33初始温度约150℃。

本实施例中，炉顶煤气总量60万Nm

本实施例中，蓄热式调温装置3设有6台声波吹灰器32，4台布置在蓄热体3的4m、8m、12m、16m高度处，2台布置在蓄热式调温装置3拱顶，与拱顶水平中心线角度为30°，该声波吹灰器32与蓄热式调温装置3的压差检测装置联动，当蓄热式调温装置3的压差≥3kpa时，6台声波吹灰器32同时打开进行吹扫。

本实施例中，蓄热式调温装置3设有一台3.5MW的高炉煤气燃烧器31，当蓄热体33温度低于120℃时，炉顶煤气改走旁路，燃烧器31点火燃烧，生成的烟气通入到附近的热风炉系统烟囱中。当蓄热体33温度达到150℃时，燃烧器31停止燃烧，炉顶煤气重新通入到蓄热式调温装置3中，同时关闭旁路。

本实施例中，蓄热式调温装置3设有一台吹扫装置34，当高炉休风时，吹扫装置34打开，对蓄热体33进行吹扫。

本实施例中，一级除尘装置2为重力除尘器，经过重力除尘后，煤气含尘量降至20mg/Nm

实施例1的主要技术经济指标详见表1。

表1实施例1主要技术指标

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。