[发明专利]高炉炉顶荒煤气旋流除尘回收系统及其回收方法

说明书

技术领域

    本发明属于冶金行业高炉冶炼生产中煤气的净化工艺，尤其涉及一种高炉炉顶荒煤气旋流除尘回收系统及其回收方法。

背景技术

据统计全国有大、中、小型高炉四百多座。其炉顶供料系统的煤气回收系统的基本原理是：高炉物料由皮带输送机输送到“料仓”内（一般定量上料），炉料供完毕后打开料仓阀F2，炉料进入“料罐”；“料仓”卸完料后关闭料仓阀F2，此时 “料仓”可以继续上料，然后打开用半净煤气均压阀F10对料罐进行一次均压，待料罐压力均衡后关闭阀净煤气均压阀F10；再用氮气对料罐进行二次均压，均压至与高炉内压力相同时关闭阀F13，目前许多钢厂已经不用二次均压，也能满足高炉正常工作需要。

然后打开料罐阀F1 ，料罐”内的炉料开始进入高炉内， “料罐”内料空，关闭阀料罐阀F1，此时放散阀F9，F11开，当料罐内压力为零时，料仓阀F2开；当“料仓”内料空时，放散阀F9，F11关。如此循环。高炉每小时供料次数一般在12次—13次。此套控制程序严格执行PCC电气控制程序。其中参与控制的设备还有：料位仪控制设备、压力控制设备，PCC自设定延时等。在高炉供料系统的控制程序中，放散时间一般在每小时20秒以内。也就是说，放散阀F11和F9开至料仓阀F2关的过程。

在炼铁生产过程中，每吨生铁可产出约1500 ～1600 m³/ tFe的高炉荒煤气，高炉炉顶放散荒煤气约75 ～100 m³/ tFe，是重要的二次能源。由于高炉荒煤气中含尘量高，不能直接使用，要使含尘量下降到8mg / m³ 以下才能使用，所以必须对高炉荒煤气作净化回收处理。

现有的高炉炉顶荒煤气回收系统通常是：从高炉料罐均压放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器初步除尘后的半净煤气，进入旋风除尘器后串联的布袋除尘器形成净煤气。

目前，采用的布袋除尘器主要由具有含尘气体进口的箱体，设置在箱体内由夹持装置定位的成间隙排列的布袋组，进气管、排气管、反吹风管、控制阀、振荡机构或反吹机构，灰斗以及箱体支架。烟尘从滤袋的外表面穿透进入滤袋内。这时气体中的灰尘物质被过滤材料过滤聚集在滤袋的外表面，出来的就是干净的气体。由于布袋除尘器的除尘效率高，可以达到99 ％以上，因此被广泛应用。但是，由于高炉放散烟气中的颗粒较大，导致布袋除尘器磨损严重，直接影响经济效益；另外布袋除尘器清灰大多是采用气体反吹式，每间隔一个脉冲就对滤材反吹一次，滤材表面的集尘在反吹空气的作用下掉落，对布袋除尘清灰一般采用的是用高压氮气反吹或振荡机构，其中氮气在钢厂中应用很多，比较缺乏，成本高，另外如果在煤气管网中，含氮气量过高，还会影响煤气的二次利用和燃烧质量；二是由于称量料罐均压放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器初步除尘后，即产生一次放散，而且“料罐”内的放散过程是压力由约0.2mpa—0.015mpa，速度由高速到低速的过程。由于压力的变化，风速度的变化，产生的后果是对布袋冲击大、磨损大、管道内压力变化大，形成不了整体管道内流速，灰尘容易沉积，回收时间过长。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有生产工艺中存在的不足，提供一种可将高炉炉顶装料均压放散过程中产生的荒煤直接进入干式高炉煤气布袋除尘器进行净化除尘、回收的高炉炉顶荒煤气旋流除尘回收系统及其回收方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的高炉炉顶荒煤气旋流除尘回收系统，包括与高炉料罐连接的高炉炉顶荒煤气输出管道、高炉炉顶荒煤气切断阀、高炉炉顶煤气布袋除尘器、与高炉煤气布袋除尘器相连接的净煤气管网和净煤气切断阀，所述的高炉炉顶煤气布袋除尘器包括由上部半圆形风头壳体、中间圆柱形壳体和下部圆锥形壳体组成的外壳体，设在上部半圆形风头壳体上的与净煤气管网连通的净煤气出口、压力传感器和测氧仪，设置在圆柱形壳体内的间隙排列的除尘布袋组，设置在除尘布袋组上部的反吹清灰组件，设在高炉炉顶煤气布袋除尘器壳体侧面的高炉炉顶荒煤气进气口，其特征在于在所述的圆柱形壳体内除尘布袋组的下部设有带有进气口的内置式圆台形旋风筒，此内置式圆台形旋风筒与外壳体在同一中心线上，所述的内置式圆台形旋风筒将整个壳体分成上部煤气净化室，下部环形旋风室，所述的高炉炉顶荒煤气进气口设置在圆柱形壳体侧面的下部，其高炉炉顶荒煤气进气口与从高炉料罐均压放散的高炉炉顶荒煤气输出管道相连接，在内置式圆台形旋风筒与除尘布袋组之间设有导流板，在下部圆锥形壳体的下部设有卸灰阀，在所述的净煤气管网的输气管道上设有引风机，并在引风机两端分别设有切断阀和备用阀，