[发明专利]针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法

说明书

本发明提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法，包括：高炉煤气干式除尘装置，其入口通过半净煤气管与高炉相连，其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连；选择性除盐装置，其包括第一喷枪，所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管；缓释除垢装置，其包括第二喷枪，所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。本发明能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢，实现对煤气的超净化。

技术领域

本发明涉及高炉工程技术领域，具体是一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法。

背景技术

动设备是指有驱动机带动的转动设备，如高炉煤气余压透平发电装置的透平机、焦炉煤气的加压机等。该些动设备在应用于人工煤气时，因叶片析盐和结垢而易造成动平衡失稳问题，下面以高炉煤气余压透平发电装置的透平机为例进行说明。

高炉煤气余压透平发电装置，简称TRT(Blast Furnace Top Gas RecoveryTurbine Unit)，是一种利用透平机回收高炉鼓风机压力势能和高炉煤气动能的发电装置，是目前世界上公认的钢铁企业循环经济最有价值的能量回收装置。

作为一种工业透平机，TRT的工作环境远逊于热电厂透平机，因为高炉煤气夹带的无机盐类会在特定的理化环境下析出并沉积在TRT动叶上，并侵蚀TRT转子叶片，造成TRT转子叶片失衡，同时高炉煤气夹带的有机垢类也会在特定的理化环境下沉积在TRT动叶上而形成TRT转子结垢，且各叶片上的结垢分布和重量也各不相同，而TRT转子结垢问题也会影响叶片动平衡，而TRT转子叶片失衡问题是目前影响TRT发电的最大外在环境因素。以功率为10000kW的TRT为例，叶片因动平衡造成的影响，需每月检修一次，由于动叶检修，每月损失电量约162万kWh，严重影响机组发电量，而且清垢后转子如果未能按要求重新做动平衡，气流进入转子叶片流道的角度与叶片的进口安装角形成正冲击角，叶片非工作面上出现边界层气流分离和气流回流，会加剧叶片的磨损和非工作面上的结垢。而且，工业领域中已开始推进超净排放标准，仅进行除尘并无法满足超净排放标准，其中，超净排放标准指的是火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不超过10mg/m³、35mg/m³、50mg/m³，由于京津冀地区对于大气污染物排放标准的重视，以及2018年中国将启动钢铁行业超低排放改造，继燃煤电厂超低排放后，非电行业超低排放将成为重点，钢铁行业无可争议成为下一个超低排放改造的主战场，而燃气(包含高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)净化作为烟气净化的上游工艺，对于燃气的含尘和其他污染物排放标准将以不低于烟气排放标准为指导逐渐推行。

在现有的电厂锅炉化学除垢系统中，通过加酸配药、搅拌混合、泵送锅炉进行除垢，其主要针对电厂锅炉的碱性水垢成分，如碳酸盐，硅酸盐或硫酸盐等，所加入的也是溶解性极好的稀盐酸、稀氢氟酸或稀氯化钡溶液等，但是其属于液态除垢，不适用于TRT的叶片除盐除垢。

在现有的喷碱除氯系统中，是直接将大量碱液注入煤气中，其虽然可以与煤气中的酸性成分充分反应，但是在煤气高压段、尤其是高炉煤气余压透平发电装置(TRT)入口处并不适用，因为大量碱液注入，受热蒸发汽化会大大增加工况气量，引起瞬间压力和流量上升，对于TRT的稳定运行会产生较大波动，从而影响TRT的动平衡，危险性大，而且，大量加入的碱液吸收了高压煤气的热量，浪费能源，降低综合能量转化率，影响TRT发电，发电效率降低。

发明内容

本发明的一目的是提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢，实现对高炉煤气的超净化。