專利名稱：高爐煤氣降溫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高爐煤氣降溫裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及冶金領(lǐng)域的高爐煤氣處理裝備，尤其是一種高爐煤氣降溫裝置。
背景技術(shù)：
[0002]目前的高爐煤氣除塵可分為濕式除塵和干式除塵兩大類，干式除塵包括重力除 塵、旋風(fēng)除塵、布袋除塵、靜電除塵，濕式除塵包括文丘里管洗滌塔、環(huán)縫洗滌塔。干 式除塵與濕式除塵相比，節(jié)能環(huán)保，而干式除塵中的布袋除塵與其他干式除塵方式相比 具有可靠性高、除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此布袋除塵器在目前的高爐煤氣除塵中達(dá)到了大 量采用。[0003]但高爐冶煉的荒煤氣溫度高，荒煤氣在進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵前，溫度應(yīng)當(dāng) 冷卻至不超過(guò)200°C，以避免燒壞布袋除塵器的布袋。在現(xiàn)有的高爐煤氣除塵工藝中， 布袋除塵器前的煤氣冷卻通常是與布袋除塵之前的重力除塵同步進(jìn)行的。具體的，在重 力除塵器內(nèi)，對(duì)荒煤氣進(jìn)行除塵的同時(shí)通過(guò)直接噴水對(duì)高溫煤氣進(jìn)行冷卻。該降溫方式 使得整個(gè)除塵工藝成為不完全的干式除塵，因此也不能完全發(fā)揮干式除塵節(jié)能環(huán)保的優(yōu) 點(diǎn)，尤其是用水量大，由重力除塵器排出的含泥廢水的處理均不利于節(jié)能環(huán)保。[0004]由于高爐冶煉是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，因此荒煤氣溫度是波動(dòng)的，并不是一個(gè) 恒定值。要將煤氣溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，就需要控制冷卻水的水量大小和噴霧效 果，但降溫的控制手段單一，且水霧與煤氣的對(duì)流影響因素多而復(fù)雜，可控性差，尤其 是在煤氣壓力、溫度出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)。而由于水量及霧化效果控制不好，噴霧水在重力除塵 器內(nèi)與含塵量約為8 16g/Nm3的高溫煤氣接觸形成糊狀的泥漿，泥漿附積在重力除塵 器的內(nèi)導(dǎo)筒和積灰斗內(nèi)，并形成堅(jiān)硬的板塊，進(jìn)而導(dǎo)致重力除塵器內(nèi)粉塵板結(jié)，無(wú)法順 利排灰。此時(shí)，高爐只有被迫停爐對(duì)重力除塵器進(jìn)行清灰，嚴(yán)重時(shí)需用鋼釬清除或雷管 爆破清灰，這將嚴(yán)重影響高爐的生產(chǎn)。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能避免形成泥漿，可控性好，節(jié)能 環(huán)保的高爐煤氣降溫裝置。[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是高爐煤氣降溫裝置，包括煤 氣入口總管、煤氣出口總管及至少一個(gè)散熱器，所述散熱器通過(guò)煤氣入口與煤氣入口總 管連通，所述散熱器通過(guò)煤氣出口與煤氣出口總管連通，所述煤氣入口和煤氣出口分別 設(shè)置有控制閥；所述散熱器包括上箱體、下箱體、縱向陣列設(shè)置的散熱列管、冷卻管 路；所述煤氣入口與下箱體底部連通，所述煤氣出口與上箱體頂部連通；所述散熱列管 設(shè)置于上箱體和下箱體之間，且散熱列管連通上箱體和下箱體；所述冷卻管路設(shè)置有與 散熱列管一一對(duì)應(yīng)的冷卻水噴頭。[0007]本實(shí)用新型的有益效果是冷卻介質(zhì)可以是空氣也可以是冷卻水并通過(guò)散熱列管管壁與高溫煤氣發(fā)生熱交換，散熱面積大，散熱效果好，通過(guò)空冷、水冷的切換及冷 卻水水量大小的控制，能逐步增加對(duì)煤氣溫度的降溫幅度，控制手段多、降溫幅度大， 冷卻水與煤氣沒(méi)有直接的對(duì)流接觸，可控性好。良好的降溫可控性能保證降溫后的煤氣 溫度的控制精度，是的降溫后的煤氣溫度是在布袋除塵器的可承受范圍的上限附近，從 而保證除塵后的煤氣溫度，提高TRT(高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置)發(fā)電量，保證了對(duì) 煤氣壓力能、熱能的回收利用。整個(gè)煤氣除塵工藝成為全干式除塵工藝，能避免形成泥 漿，無(wú)需處理含泥廢水，冷卻水可回收利用。因此本高爐煤氣降溫裝置能避免泥漿的形 成，降溫效果好、降溫幅度調(diào)節(jié)范圍大、可控性好、節(jié)能環(huán)保。[0008]進(jìn)一步的，設(shè)置有至少兩個(gè)散熱器。在方便維護(hù)的同時(shí)，還可根據(jù)煤氣溫度的 變化，通過(guò)開(kāi)啟、關(guān)閉煤氣入口和煤氣出口的控制閥調(diào)整接入降溫裝置的散熱器數(shù)量， 進(jìn)而通過(guò)調(diào)整降溫裝置散熱面積進(jìn)一步增加控制手段、增大降溫幅度的調(diào)節(jié)范圍，增強(qiáng) 降溫幅度的可控性。[0009]針對(duì)煤氣溫度無(wú)需降溫即在布袋除塵倉(cāng)接收范圍內(nèi)的情形，為了進(jìn)一步的保證 對(duì)煤氣余熱的利用，設(shè)置有連通煤氣入口總管和煤氣出口總管的旁通管路，所述旁通管 路設(shè)置有控制閥。[0010]進(jìn)一步的，在所述散熱列管上部、中部分別設(shè)置有一組與散熱列管一一對(duì)應(yīng)的 冷卻管路噴頭。[0011]為了方便冷卻水的回收，進(jìn)一步的，所述下箱體頂部設(shè)置有收集冷卻水的集水 盤(pán)，所述集水盤(pán)覆蓋面積大于或等于冷卻管路噴頭噴灑區(qū)域的面積，所述集水盤(pán)設(shè)置有 冷卻水回收管路。[0012]為了減少進(jìn)入散熱列管煤氣的含塵量，避免上箱體內(nèi)的集塵進(jìn)入散熱列管內(nèi)， 所述散熱列管兩端分別伸進(jìn)上箱體、下箱內(nèi)。[0013]進(jìn)一步的，所述上箱體上部或整體為上小下大的錐形或臺(tái)形；所述下箱體下部 或整體為上大下小的錐形或臺(tái)形。[0014]為了方便對(duì)上箱體、下箱體的維護(hù)及集塵的清除，所述上箱體、下箱體均設(shè)置 有人孔；所述下箱體底部設(shè)置有排塵管，所述排塵管上設(shè)置有全封閉眼鏡閥。[0015]進(jìn)一步的，所述煤氣入口通過(guò)全封閉眼鏡閥上部的排塵管)與下箱體連通。[0016]進(jìn)一步的，所述上箱體、下箱體外部設(shè)置有外部加強(qiáng)筋；所述下箱體內(nèi)的頂部 設(shè)置有由環(huán)形筋板、徑向筋板組成的內(nèi)部加強(qiáng)筋。


[0017]圖1是本實(shí)用新型降溫裝置的管路連接示意圖；[0018]圖2是本實(shí)用新型降溫裝置散熱器的主視圖；[0019]圖3是圖2的A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式
[0020]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。[0021]本實(shí)用新型的高爐煤氣降溫裝置，包括煤氣入口總管1、煤氣出口總管2及至少 一個(gè)散熱器，所述散熱器通過(guò)煤氣入口3與煤氣入口總管1連通，所述散熱器通過(guò)煤氣出口4與煤氣出口總管2連通，所述煤氣入口3和煤氣出口4分別設(shè)置有控制閥；所述散熱 器包括上箱體6、下箱體5、縱向陣列設(shè)置的散熱列管7、冷卻管路8;所述煤氣入口 3與 下箱體5底部連通，所述煤氣出口 4與上箱體6頂部連通；所述散熱列管7設(shè)置于上箱體 6和下箱體5之間，且散熱列管7連通上箱體6和下箱體5;所述冷卻管路8設(shè)置有與散 熱列管7 —一對(duì)應(yīng)的冷卻水噴頭。[0022]上述噴頭可以是噴霧型也可以是水流噴射型，由于冷卻水和煤氣無(wú)需對(duì)流熱交 換，從冷卻效果、冷卻水回收考慮，最好采用水流噴射型噴頭。進(jìn)一步的，從成本考 慮，上述的冷卻水噴頭可以是在冷卻管路上直接開(kāi)設(shè)的噴射孔。[0023]冷卻介質(zhì)可以是空氣也可以是冷卻水并通過(guò)散熱列管7管壁與高溫煤氣發(fā)生熱 交換，散熱面積大，散熱效果好，通過(guò)空冷、水冷的切換及冷卻水水量大小的控制，能 逐步增加對(duì)煤氣溫度的降溫幅度，控制手段多、降溫幅度大，冷卻水與煤氣沒(méi)有直接的 對(duì)流接觸，可控性好。良好的降溫可控性能保證降溫后的煤氣溫度的控制精度，是的 降溫后的煤氣溫度是在布袋除塵器的可承受范圍的上限附近，從而保證除塵后的煤氣溫 度，提高TRT發(fā)電量，保證了對(duì)煤氣壓力能、熱能的回收利用。整個(gè)煤氣除塵工藝成為 全干式除塵工藝，能避免形成泥漿，無(wú)需處理含泥廢水，冷卻水可回收利用。因此本高 爐煤氣降溫裝置能避免泥漿的形成，降溫效果好、降溫幅度調(diào)節(jié)范圍大、可控性好、節(jié) 能環(huán)保。散熱器縱向陣列多根散熱列管7，即使某根散熱列管7損壞、堵塞也不會(huì)影響散 熱器整體的工作，因此可靠性高。[0024]進(jìn)一步的，設(shè)置有至少兩個(gè)散熱器。由于設(shè)置有多個(gè)散熱器，可以將部分散熱 器作為備用散熱器，而在維護(hù)時(shí)代替需要維護(hù)的散熱器，因此維護(hù)時(shí)可以無(wú)需停爐，方 便了維護(hù)。同時(shí)，還可根據(jù)煤氣溫度的變化，通過(guò)開(kāi)啟、關(guān)閉煤氣入口 3和煤氣出口 4 的控制閥調(diào)整接入降溫裝置的散熱器數(shù)量，進(jìn)而通過(guò)調(diào)整降溫裝置散熱面積進(jìn)一步增加 控制手段、增大降溫幅度的調(diào)節(jié)范圍，增強(qiáng)降溫幅度的可控性。散熱器具體的數(shù)量可以 根據(jù)具體的煤氣氣量、降溫幅度要求等進(jìn)行設(shè)置。[0025]針對(duì)煤氣溫度無(wú)需降溫即在布袋除塵倉(cāng)接收范圍內(nèi)的情形，為了進(jìn)一步的保證 對(duì)煤氣余熱的利用，設(shè)置有連通煤氣入口總管1和煤氣出口總管2的旁通管路9，所述旁 通管路9設(shè)置有控制閥。[0026]進(jìn)一步的，為了保證冷卻效果，在所述散熱列管7上部、中部分別設(shè)置有一組 與散熱列管7—一對(duì)應(yīng)的冷卻管路8噴頭。此時(shí)，冷卻水沿散熱列管7管壁自然流下并 在流動(dòng)過(guò)程中經(jīng)散熱列管7管壁同煤氣進(jìn)行熱交換，分別在上部和中部噴灑冷卻水，能 保證在整個(gè)換熱路徑上冷卻水和煤氣的溫差，保證換熱效率，且該設(shè)置方式冷卻水的熱 交換路徑最長(zhǎng)、熱交換面積最大，因此降溫效果好，且更有利于在散熱器下部回收冷卻 水。通過(guò)分別開(kāi)啟上部、中部的冷卻水能夠進(jìn)一步的強(qiáng)化對(duì)降溫幅度的控制。[0027]進(jìn)一步的，為了方便回收冷卻水，所述下箱體5頂部設(shè)置有收集冷卻水的集水 盤(pán)10，所述集水盤(pán)10覆蓋面積大于或等于冷卻管路8噴頭噴灑區(qū)域的面積，所述集水盤(pán) 10設(shè)置有冷卻水回收管路11?？紤]到冷卻水的濺射，為了保證集水的效果，最好的，集 水盤(pán)10覆蓋面積大于冷卻管路8噴頭噴灑區(qū)域的面積。[0028]進(jìn)一步的，所述散熱列管7兩端分別伸進(jìn)上箱體6、下箱體5內(nèi)。散熱列管7底 端伸進(jìn)下箱體5，通過(guò)下箱體5頂板、散熱列管7底端管壁的阻擋，煤氣所含粉塵由于碰撞損失動(dòng)能而無(wú)法進(jìn)入散熱列管7內(nèi)，因此能減少進(jìn)入散熱列管7煤氣的含塵量，尤其是 大顆粒的粉塵。散熱列管7頂端伸進(jìn)上箱體6，能避免上箱體6內(nèi)的集塵進(jìn)入散熱列管7 內(nèi)。因此能夠進(jìn)一步避免粉塵對(duì)散熱列管7造成的磨損、堵塞，延長(zhǎng)散熱列管7、散熱器 的維護(hù)周期，保證散熱列管7、散熱器的使用壽命。同時(shí)，兩端伸入內(nèi)部能夠避免粉塵對(duì) 散熱列管7與下箱體5、上箱體6結(jié)合部分的沖刷。[0029]進(jìn)一步的，所述上箱體6上部或整體為上小下大的錐形或臺(tái)形，通過(guò)對(duì)煤氣所 含粉塵碰撞反彈方向的設(shè)定，減少了進(jìn)入煤氣出口 4的煤氣的含塵量；同樣的，為了強(qiáng) 化下箱體5的除塵效果，進(jìn)一步減少進(jìn)入散熱列管7的粉塵數(shù)量，同時(shí)更有利于下箱體5 內(nèi)的粉塵的收集，所述下箱體5下部或整體為上大下小的錐形或臺(tái)形。為了方便散熱列 管7兩端伸進(jìn)上箱體6、下箱體5內(nèi)，方便人孔的設(shè)置，最好的，所述上箱體6上部為上 小下大的臺(tái)形、下部為圓筒；所述下箱體5下部為上大下小的臺(tái)形、上部為圓筒。[0030]為了方便上箱體6、下箱體5的維護(hù)，尤其是對(duì)其內(nèi)集塵的清理，所述上箱體 6、下箱體5均設(shè)置有人孔；所述下箱體5底部設(shè)置有排塵管12，所述排塵管12上設(shè)置 有全封閉眼鏡閥14。通過(guò)全封閉眼鏡閥14能夠方便的將下箱體5內(nèi)的集塵集中排出。[0031]由于下箱體5底部需要同時(shí)設(shè)置煤氣入口 3和排塵管12，為了簡(jiǎn)化管路連接，減 少下箱體5的開(kāi)口數(shù)量，提高下箱體5的整體強(qiáng)度，方便下箱體5的制作，進(jìn)一步的，所 述煤氣入口 3通過(guò)全封閉眼鏡閥14上部的排塵管12與下箱體5連通。[0032]為了保證散熱器對(duì)其自身的支撐及對(duì)煤氣出口 4管路的支撐，所述上箱體6、下 箱體5外部設(shè)置有外部加強(qiáng)筋；所述下箱體5內(nèi)的頂部設(shè)置有由環(huán)形筋板13、徑向筋板 14組成的內(nèi)部加強(qiáng)筋。實(shí)施例[0033]如圖1、圖2、圖3所示的高爐煤氣降溫裝置，包括煤氣入口總管1、煤氣出口總 管2及三個(gè)散熱器，設(shè)置有連通煤氣入口總管1和煤氣出口總管2的旁通管路9，所述旁 通管路9設(shè)置有控制閥；所述散熱器通過(guò)煤氣入口3與煤氣入口總管1連通、通過(guò)煤氣出 口 2與煤氣出口總管2連通，所述煤氣入口 3和煤氣出口 4分別設(shè)置有控制閥。[0034]所述散熱器包括上箱體6、下箱體5、縱向陣列設(shè)置的散熱列管7、冷卻管路8; 所述煤氣出口 4與上箱體6頂部連通；所述下箱體5底部設(shè)置有排塵管12，所述排塵管 12上設(shè)置有全封閉眼鏡閥14，所述煤氣入口 3通過(guò)全封閉眼鏡閥14上部的排塵管12與 下箱體5底部連通；所述散熱列管7設(shè)置于上箱體6和下箱體5之間，散熱列管7連通上 箱體6和下箱體5且兩端分別伸進(jìn)上箱體6、下箱體5內(nèi)；在所述散熱列管7上部、中部 分別設(shè)置有一組與散熱列管7 —一對(duì)應(yīng)的冷卻管路8噴頭。[0035]所述下箱體5頂部設(shè)置有收集冷卻水的集水盤(pán)10，所述集水盤(pán)10覆蓋面積大于 冷卻管路8噴頭噴灑區(qū)域的面積，所述集水盤(pán)10設(shè)置有冷卻水回收管路11。[0036]所述上箱體6由下部圓筒部分、上部圓臺(tái)部分構(gòu)成，下箱體5由上部圓筒部分、 下部倒置的圓臺(tái)部分構(gòu)成，所述上箱體6、下箱體5的圓筒部分分別設(shè)置有人孔。所述上 箱體6、下箱體5外部設(shè)置有外部加強(qiáng)筋，所述下箱體5的圓筒部分內(nèi)設(shè)置有由環(huán)形筋板 13、徑向筋板14組成的內(nèi)部加強(qiáng)筋。為了清楚的表示上箱體6、下箱體6的外形結(jié)構(gòu)， 在附圖中并未畫(huà)出外部的加強(qiáng)筋，上述外部加強(qiáng)筋在起到強(qiáng)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用的同時(shí)還起到散熱片的作用。[0037] 使用時(shí)，當(dāng)煤氣溫度> 380°C時(shí)，開(kāi)啟冷卻管路8，煤氣經(jīng)散熱列管7通過(guò)冷卻 管路8噴水強(qiáng)制降溫；當(dāng)煤氣溫度在250 380°C之間時(shí)，根據(jù)溫度的變化值采取減少接 入散熱器數(shù)量或控制冷卻水水量的方法來(lái)控制煤氣溫度；當(dāng)煤氣溫度< 250°C時(shí)，關(guān)閉 冷卻管路8，采用空氣對(duì)流自然冷卻，以確保散熱器出口的煤氣溫度< 200°C ；當(dāng)煤氣溫 度< 200°C時(shí)，煤氣經(jīng)旁通管路9進(jìn)入布袋除塵器，保證理想溫度進(jìn)入透平，從而達(dá)到提 高發(fā)電量的目的。
權(quán)利要求1.高爐煤氣降溫裝置，其特征在于包括煤氣入口總管(1)、煤氣出口總管( 及至 少一個(gè)散熱器，所述散熱器通過(guò)煤氣入口 C3)與煤氣入口總管(1)連通，所述散熱器通過(guò) 煤氣出口(4)與煤氣出口總管(2)連通，所述煤氣入口(3)和煤氣出口(4)分別設(shè)置有控 制閥；所述散熱器包括上箱體(6)、下箱體(5)、縱向陣列設(shè)置的散熱列管(7)、冷卻管 路(8)；所述煤氣入口(；3)與下箱體( 底部連通，所述煤氣出口(4)與上箱體(6)頂部 連通；所述散熱列管(7)設(shè)置于上箱體(6)和下箱體( 之間，且散熱列管(7)連通上箱 體(6)和下箱體(5)；所述冷卻管路(8)設(shè)置有與散熱列管(7) —一對(duì)應(yīng)的冷卻水噴頭。
2.如權(quán)利要求1所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于設(shè)置有至少兩個(gè)散熱器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于設(shè)置有連通煤氣入口總 管(1)和煤氣出口總管O)的旁通管路(9)，所述旁通管路(9)設(shè)置有控制閥。
4.如權(quán)利要求1所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于在所述散熱列管(7)上部、 中部分別設(shè)置有一組與散熱列管(7) —一對(duì)應(yīng)的冷卻管路(8)噴頭。
5.如權(quán)利要求4所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于所述下箱體(5)頂部設(shè)置有 收集冷卻水的集水盤(pán)(10)，所述集水盤(pán)(10)覆蓋面積大于或等于冷卻管路(8)噴頭噴灑 區(qū)域的面積，所述集水盤(pán)(10)設(shè)置有冷卻水回收管路(11)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于所述散熱列管(7)兩端 分別伸進(jìn)上箱體(6)、下箱體(5)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于所述上箱體(6)上部或整體 為上小下大的錐形或臺(tái)形；所述下箱體( 下部或整體為上大下小的錐形或臺(tái)形。
8.如權(quán)利要求7所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于所述上箱體(6)、下箱體 (5)均設(shè)置有人孔；所述下箱體( 底部設(shè)置有排塵管(1 ，所述排塵管(1 上設(shè)置有 全封閉眼鏡閥(14)。
9.如權(quán)利要求8所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于所述煤氣入口(3)通過(guò)全封 閉眼鏡閥(14)上部的排塵管(12)與下箱體(5)連通。
10.如權(quán)利要求1或2所述的高爐煤氣降溫裝置，其特征在于所述上箱體㈩)、下 箱體( 外部設(shè)置有外部加強(qiáng)筋；所述下箱體(5)內(nèi)的頂部設(shè)置有由環(huán)形筋板(1 、徑 向筋板(14)組成的內(nèi)部加強(qiáng)筋。
專利摘要本實(shí)用新型冶金領(lǐng)域的高爐煤氣處理裝備，尤其是一種高爐煤氣降溫裝置，包括煤氣入口總管、煤氣出口總管及至少一個(gè)散熱器，所述散熱器通過(guò)煤氣入口與煤氣入口總管連通，所述散熱器通過(guò)煤氣出口與煤氣出口總管連通，所述煤氣入口和煤氣出口分別設(shè)置有控制閥；所述散熱器包括上箱體、下箱體、縱向陣列設(shè)置的散熱列管、冷卻管路；所述煤氣入口與下箱體底部連通，所述煤氣出口與上箱體頂部連通；所述散熱列管設(shè)置于上箱體和下箱體之間，且散熱列管連通上箱體和下箱體；所述冷卻管路設(shè)置有與散熱列管一一對(duì)應(yīng)的冷卻水噴頭。冷卻水可回收利用，能避免形成泥漿，可控性好，節(jié)能環(huán)保，適用于高爐荒煤氣進(jìn)入布袋除塵前的降溫處理。
文檔編號(hào)C21B5/06GK201809368SQ20102023676
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者何平, 吳燕博, 李紅軍, 胥中平 申請(qǐng)人:攀枝花攀鋼集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院有限公司, 攀鋼集團(tuán)冶金工程技術(shù)有限公司, 攀鋼集團(tuán)鋼鐵釩鈦股份有限公司