[发明专利]一种高炉煤气降温除氯系统及方法

说明书

本发明涉及钢铁行业冶金煤气高效应用的技术领域，尤其涉及一种高炉煤气降温除氯系统及方法。包括炉顶喷雾装置、干法除尘装置、旁路喷雾装置、脱湿装置、旁路减压阀组、煤气降温洗涤塔、循环水冷却塔、循环水水池、碱液储罐与开关调节阀。一种高炉煤气降温除氯方法，具体包括TRT发电装置运行状态和TRT发电装置停止运行状态。针对部分高炉产出的高炉荒煤气长期处于较高的250℃～300℃温度范围，实现了对高炉煤气高效降温至35℃并脱除酸性氯离子的目的；满足了早期湿法除尘工艺配套下CCPP发电机组的安全运行及对高炉煤气温度和酸性杂质含量的需求，解决了钢铁行业高炉煤气湿法除尘改干法除尘的制约瓶颈。

技术领域

本发明涉及钢铁行业冶金煤气高效应用的技术领域，尤其涉及一种高炉煤气降温除氯系统及方法。

背景技术

钢铁企业高炉煤气除尘工艺有干法除尘与湿法除尘之分。国内早期投产的大型高炉煤气除尘工艺基本采用湿法除尘方式，湿法除尘工艺会损失部分煤气余压及余热能量，且煤气洗涤用污环水处理困难，小微粒会在污环水处理系统中循环、富集，最终外排造成环境二次污染。

近年来随着布袋技术的完善，解决了布袋在炉顶温度180℃～300℃之间易损坏的问题，使干法除尘成为各大钢厂高炉煤气除尘模式的首选。干法除尘与湿法相比的优点是不仅能充分利用高炉煤气的压力能，而且还充分利用煤气显热，使TRT装置能够回收的能量大大增加。

但原有湿法除尘配套的CCPP发电机组在设计之初，是根据湿法除尘后高炉煤气温度进行设计的，要求入口煤气温度在35℃～40℃左右，尤其是早期大型CCPP发电机组，以鞍钢的300MW大型CCPP发电机组为例，要求入口高炉煤气温度不高于35℃，高于这个温度CCPP不能满负荷运行降低发电量；而且湿法改干法后，高炉煤气中氯化物等酸性物质大量存在，随着煤气温度降低饱和水蒸气逐渐析出，氯溶于水中，煤气冷凝水易呈较强的酸性，对CCPP发电装置及煤气管道造成腐蚀，影响安全运行。

因此，高炉煤气除尘湿法改干法，虽可提高TRT发电量，但如不能解决高炉煤气温度过高及煤气中氯腐蚀的问题而影响CCPP发电，这是得不偿失的，也是制约很多钢铁企业无法对高炉煤气进行干法改造的主因。因此，研究干法除尘下高炉煤气降温、脱氯使其满足后续CCPP运行需求是非常必要的。目前，国内、外针对高炉煤气降温、脱氯开展了多项研究与应用。

CN107604116A公开“一种高炉煤气处理系统及其处理方法”，该方法通过TRT发电装置控制煤气温度，虽可将煤气温度控制在一定范围，但以牺牲发电效率控制煤气温度得不偿失的，存在一定争议。CN105950226A公开了“煤气立式喷淋降温脱水一体化系统”，该系统利用水雾化水对高温煤气进行喷淋降温以及对酸性物质和盐进行洗涤，再将含有机械水的煤气在立式煤气脱水装置中进行旋转脱除机械水滴。但这种管道喷淋降温方法很难将高炉煤气温度降到35℃～40℃左右。CN209555279U公开了“一种高炉煤气喷碱除氯降温工艺装置”，该装置能够实现喷碱除氯降温装置的自动调节，避免氯离子遇到煤气中的凝结水形成盐酸腐蚀管道及后续装置，但该装置是形成碱性雾气与氯离子中和反应，脱除氯离子的效果有限；同时在TRT工序前使高炉煤气降温较大，影响后续TRT发电效率。

综上所述，现有高炉煤气降温除氯系统及方法还存在一些问题。主要体现在，部分高炉产出的高炉荒煤气长期处于较高温度时，将原有湿法除尘工艺改造为干法除尘工艺后，现有高炉煤气系统不能有效的将高炉煤气降温至35℃左右，并存在氯腐蚀的问题，无法满足早期湿法除尘工艺配套下CCPP发电机组的安全运行及温度需求。因此，探寻更加实用高炉煤气降温除氯系统及方法是非常必要的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，针对部分高炉产出的高炉荒煤气长期处于较高的250℃～300℃温度范围，本发明提供一种高炉煤气降温除氯系统及方法。实现了对高炉煤气高效降温至35℃并脱除酸性氯离子的目的；满足了早期湿法除尘工艺配套下CCPP发电机组的安全运行及对高炉煤气温度和酸性杂质含量的需求，解决了钢铁行业高炉煤气湿法除尘改干法除尘的制约瓶颈。