封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统技术方案

本发明专利技术涉及一种封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统，封闭铁合金电炉1依次通过金属管道联接水冷烟道3、火星捕集器4、表面蒸发冷却器5、袋滤器6、冷凝排水器7、煤气风机8、火炬燃烧器9、煤气水封10、煤气柜11，在铁合金电炉1和水冷烟道3的联接管道上、煤气风机8和火炬燃烧器9的联接管道上，火炬燃烧器9和煤气水封10的联接管道上分别安装切换阀2，在火星捕集器4和袋滤器6的下部分别依次安装上卸灰阀13、中间灰罐14、下卸灰阀15，在封闭铁合金电炉1的炉盖上安装炉压测量装置16，自动控制系统12通过信号线与以上设备和阀门联接。本发明专利技术提高了煤气净化效率和品质，避免了湿法净化工艺产生水污染和污泥问题，节省了污水处理投资和运行费用，避免了湿法工艺存在的腐蚀、堵塞、冻结等问题，减少了维护工作量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统，封闭铁合金电炉1依次通过金属管道联接水冷烟道3、火星捕集器4、表面蒸发冷却器5、袋滤器6、冷凝排水器7、煤气风机8、火炬燃烧器9、煤气水封10、煤气柜11，在铁合金电炉1和水冷烟道3的联接管道上、煤气风机8和火炬燃烧器9的联接管道上，火炬燃烧器9和煤气水封10的联接管道上分别安装切换阀2，在火星捕集器4和袋滤器6的下部分别依次安装上卸灰阀13、中间灰罐14、下卸灰阀15，在封闭铁合金电炉1的炉盖上安装炉压测量装置16，自动控制系统12通过信号线与以上设备和阀门联接。本专利技术提高了煤气净化效率和品质，避免了湿法净化工艺产生水污染和污泥问题，节省了污水处理投资和运行费用，避免了湿法工艺存在的腐蚀、堵塞、冻结等问题，减少了维护工作量。【专利说明】封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统
本专利技术涉及一种封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统，适用于铁合金行业封闭电炉煤气干法净化与回收。
技术介绍
铁合金作为炼钢脱氧剂和添加剂，是炼钢不可或缺的材料。封闭铁合金炉煤气温度波动很大，正常工况温度为150-400°C，特殊工况时高达800°C，且带有火星，煤气粉尘浓度40-150g/m3，其粉尘属于微细粒子，粒径小于2 ii m的占90%。煤气中气体组份主要是CO、O2> H2, H2O, CO2等，煤气中含有水蒸气和焦油，当煤气温度过低时，有水和焦油淅出。铁合金煤气净化属负压操作，密封不严密时，空气会渗入到设备和管道之中，存在安全隐患。按规范要求，煤气净化后温度要求小于60°C，方可进入煤气柜贮存。目前，封闭铁合金炉煤气净化普遍采用湿法，即用水洗涤的方法，煤气通过一级洗涤塔、二级文氏管、三级脱水器净化。湿法净化主要存在以下问题:1、净化效率低，煤气含尘量高，达不到环保排放标准限值；2、水资源耗量大、污水处理投资高，运行能耗大，吨钢产品成本高，没有市场竞争优势；3、煤气含水量大、热值低、品质不高；4、洗涤水管路和设备经常堵塞、腐蚀或冻结，停炉检修频繁，影响正常生产。有人曾提供过铁合金炉煤气干法净化与回收方法，专利CN86103986A公开说明书曾披露了专利实质内容，其工艺流程是:煤气经沉降室重力除尘、冷却、布袋除尘器净化、净化煤气再冷却、煤气脱水，最后送往煤气柜。因该工艺存在着缺陷，致使其没有在工程中得到应用推广。该工艺不足之处在于:1、当煤气突发性高温时(如80(TC)，碳钢管道材料不能承受如此高温(碳钢管道耐温一般小于400°C)，系统缺乏管道冷却装置；2、系统中的高温煤气冷却采用的是空冷管，工程中这种冷却方式效果较差，体积和钢耗量大；3、系统中沉降室虽能去除大颗粒粉尘，但由于其除尘效率低下，不能有效去除火星颗粒，会造成袋式除尘器滤料灼伤或烧掉，工程中沉降室漏风严重；4、系统中采用的是反吹风型袋式除尘器，这种除尘器清灰能力弱，体积和钢耗量大，检修频繁。特别需要指出的是，它是利用净化后煤气作为反吹清灰气源，一旦除尘器破袋，含尘反吹煤气会污染所有滤袋，导致除尘器工作失效。5、按规范要求,不合格煤气不能入煤气柜,该工艺对不合格煤气没有处置手段和设施。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述二种净化方式所存在的缺陷和不足，提供一种封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统。本专利技术的技术解决方案是:一种封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统，封闭铁合金电炉依次通过金属管道联接水冷烟道、火星捕集器、表面蒸发冷却器、袋滤器、冷凝排水器、煤气风机、火炬燃烧器、煤气水封、煤气柜，在铁合金电炉和水冷烟道的联接管道上、煤气风机和火炬燃烧器的联接管道上，火炬燃烧器和煤气水封的联接管道上分别安装切换阀，在火星捕集器和袋滤器的下部分别依次安装上卸灰阀、中间灰罐、下卸灰阀，在封闭铁合金电炉的炉盖上安装炉压测量装置；自动控制系统通过信号线与以上设备和阀门联接。本专利技术提供的封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统工艺过程是:封闭铁合金电炉产生的700-800°C煤气，首先经过水冷烟道冷却至管道允许温度400°C，然后进入火星捕集器去除明火和炽热颗粒，再经表面蒸发冷却器降温到150°C，进入袋滤器高效过滤；净化后的干净煤气通过冷凝排水器进一步降温到60°C，以满足煤气风机和煤气柜使用温度要求，同时在此分离并排除煤气中淅出的水和焦油，60°C净煤气通过煤气风机加压，经煤气水封送至煤气柜贮存。对不合格煤气(CO、O2指标不符合规范要求)，采用切换阀转换到火炬燃烧器放散。当净化系统检修时，煤气水封可防止煤气柜中的煤气倒流。袋滤器工作一定时间后，滤袋表面粉尘增加，当过滤阻力升高到一定值时，自动控制系统发出清灰信号，袋滤器脉冲喷吹清灰装置开始工作，将N2喷吹到滤袋内进行反清洗，滤袋外表面粉饼脱落至灰斗。当火星捕集器和袋滤器灰斗中的存灰达到一定量时应开始卸灰。为防止卸灰时空气漏入设备，卸灰采用间断方式，即自动控制系统发出程序指令，上球阀开启，先将灰斗中存灰卸至中间灰罐，再关闭上球阀，开启下球阀，完成卸灰过程。电炉冶炼时，通过炉压测量装置获取压力信号，自动控制系统发出指令，采用变频器调节煤气风机电机转速，从而精确控制电炉的工作压力，实现安全生产。本系统管路上设置的切换阀，用于系统检修、试压及N2置换等。本专利技术所述的水冷烟道是一种用工业冷却水进行冷却的烟道，烟道内通煤气，烟道壳体用水冷却。烟道可耐温400-1200°C高温,冷却水循环使用。本专利技术所述的火星捕集器可采用旋风分离器、惯性分离器等中高效捕集器。本专利技术所述的表面蒸发冷却器由煤气管束、喷淋水系统、循环水泵等组成。它是在煤气管束外表面喷淋冷却水，利用管外蒸发，使管内煤气降温的一种间接冷却装置。喷淋水用底部水箱收集，再用循环水泵循环使用。本专利技术所述的袋滤器是一种脉冲喷吹型袋式除尘器。它由上箱体、中箱体、灰斗、脉冲喷吹清灰装置、滤袋及袋笼等组成。袋滤器为圆筒结构，清灰气源为n2。本专利技术所述的冷凝排水器，它是由冷凝器及水封排水器组成。冷凝器是用金属管束作为换热元件，用空气作为冷却介质，冷空气从管束下端进入，从上端排出；煤气在冷凝器中呈S路线流动，同时与管束对流换热；煤气冷却后淅出的水和焦油与管束碰撞，实现气水分离；水和焦油汇集在冷凝器底部，由设在下部的水封排水器排出。本专利技术所述的煤气水封，不限于逆止水封，还包括V型水封、水封逆止阀等其它形式的水封。本专利技术所述的炉压测量装置具有N2清扫功能，以防止测压孔堵塞。本专利技术所述的煤气风机，其转数采用变频器调节，与炉压测量装置配合，对炉压精确控制。本专利技术所述的火星捕集器、表面蒸发冷却器、袋滤器、冷凝排水器、中间灰罐等装置经集成后形成一套整体设备，竖向布置，呈塔式结构。突破了传统设计一字排开的格局，显著减少了占地面积。本专利技术的有益效果在于提高了煤气净化效率和品质，避免了湿法净化工艺产生水污染和污泥问题，节省了污水处理投资和运行费用，避免了湿法工艺存在的腐蚀、堵塞、冻结等问题，减少了维护工作量。与过去的干法工艺相比，增加了炉压精确控制、火星捕集器、强力清灰、煤气燃烧放散、变频调速等重要功能，提高了系统运行安全性，更加节能环保。本专利技术提供的封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统的特点是:净化效率高，净化后煤气含尘浓度小于10m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种封闭铁合金炉煤气干法净化与回收系统，其特征是封闭铁合金电炉（1）依次通过金属管道联接水冷烟道（3）、火星捕集器（4）、表面蒸发冷却器（5）、袋滤器（6）、冷凝排水器（7）、煤气风机（8）、火炬燃烧器（9）、煤气水封（10）、煤气柜（11），在铁合金电炉（1）和水冷烟道（3）的联接管道上、煤气风机（8）和火炬燃烧器（9）的联接管道上，火炬燃烧器（9）和煤气水封（10）的联接管道上分别安装切换阀（2），在火星捕集器（4）和袋滤器（6）的下部分别依次安装上卸灰阀（13）、中间灰罐（14）、下卸灰阀（15），在封闭铁合金电炉（1）的炉盖上安装炉压测量装置（16），自动控制系统（12）通过信号线与以上设备和阀门联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚群，曹志强，许汉渝，余小华，叶超，冯斌，于新元，周慧芳，于少华，王锐，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，中钢集团吉林铁合金股份有限公司，
类型：发明
国别省市：