一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统及使用方法与流程

1.本发明属于高炉煤气脱硫技术领域，特别涉及一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统及使用方法。


背景技术：

2.高炉煤气炉尘是指高炉炼铁过程中煤气上升时被携带出的细颗粒固体炉料。主要由矿粉和焦炭的粉末组成的混合物，从炉顶排出的高炉煤气含尘浓度在10-40g/m3的范围，高值可能达到80-100g/m3，经过布袋除尘器除尘后，其出口排放指标基本控制在10mg/m3以内，然后进入高炉煤气精脱硫系统。
3.针对高炉煤气精脱硫的实施，现有主流技术路线以及精脱硫系统的结构，分别如图1、图2所示。高炉煤气（脏煤气）经过布袋除尘器除尘后，炉尘含量降低至10mg/m3以内，经过除尘后的高炉煤气（脏煤气）首先进入脱氯塔内脱氯，进入脱氯塔后的高炉煤气流速降低，随着运行时间推移，炉尘在脱氯塔内受到填料脱氯剂的阻拦而慢慢沉积下来，包裹脱氯剂，堵塞脱氯剂孔隙等，主要造成以下问题出现：（1）脱氯塔填料层阻力上升，超过设计值，造成高炉煤气精脱硫系统被迫停机清理或者及时更换新鲜的脱氯剂；（2）脱氯塔的脱氯效率降低，为了满足脱氯效率，脱氯剂更换频率（次数）加快，未达到使用寿命就需要进行更换；（3）随着脱氯效率降低，未脱除的含氯酸性气体溶于煤气冷凝水后形成酸性溶液，造成对管道的腐蚀，煤气输送的安全性降低；（4）若脱氯剂更换不及时，随着氯离子进入水解塔，水解转换效率也随着降低，水解剂失活，造成两方面影响：1、减少了水解催化剂表面碱性中心。2、堵塞催化剂孔道、覆盖部分活性位点。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统及使用方法，通过在现有布袋除尘器与预处理塔之间设置所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，进一步降低进入脱氯塔及后端设备的炉尘，延长脱氯剂的使用时间，减少脱氯剂更换频率，提高脱氯剂的使用效率，保证系统阻力在合理范围内，避免后端设备的腐蚀，提高煤气输送的安全性。
5.本发明的目的是这样实现的：一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，包括阻尘过滤清灰装置、反吹风装置、收尘装置、输灰装置和控制器，该系统设置于布袋除尘器与预处理塔之间；所述布袋除尘器通过高炉煤气输送管道与阻尘过滤清灰装置的下部进气口相连，阻尘过滤清灰装置内部填装有填料、底部呈漏斗状，其底部通过输灰输送管道与输灰装置相连接；所述阻尘过滤清灰装置的上部通过反吹风系统输送管道连接至反吹风装置，阻尘
过滤清灰装置的下部通过收尘输送管道与收尘装置相连接；经处理炉尘含量达到设定指标要求后的高炉煤气通过高炉煤气输送管道进入预处理塔；所述控制器与阻尘过滤清灰装置、反吹风装置、收尘装置、输灰装置均通信连接；所述阻尘过滤清灰装置内部填料段至少设置两层结构，且自下而上填料的粒径依次减小，各层填料段之间设置一定间隔，每层间隔位置均设有反吹风进气管。
6.进一步的，所述阻尘过滤清灰装置的内部通过设置若干支撑梁将其分为不同填料段，所述支撑梁为多孔板或网板，结构可以是环形、鞍形、栅板、鞍形网、波纹网、球形、柱形、多边形等，支撑梁的作用是支撑填料同时还能保证气流能均匀的进入填料层，并使气流的流通速度无明显加快。各填料段的填料可以是散堆填料和/或规整填料；支撑梁的材质为不锈钢或者高分子材料。每层填料段的上方设有装料入孔、下方设有底部卸料孔。
7.进一步的，所述阻尘过滤清灰装置中每层填料段的上方均设有视镜，便于观察填料装填情况。
8.进一步的，所述阻尘过滤清灰装置内部填装的填料为耐磨塑料、陶瓷、金属、惰性固体物料中的一种或几种的组合；优选重量轻、机械强度高，比表面积大，孔隙率大，磨损强度高的填料。
9.进一步的，在阻尘过滤清灰装置进气口处设有第一压力传感器和第一粉尘传感器；在阻尘过滤清灰装置出气口出设有第二压力传感器和第二粉尘传感器。
10.进一步的，所述预处理塔进气口处设置有温度传感器。
11.进一步的，根据预处理塔的数量，系统中预处理塔的数量为n，则并联设置n+1个阻尘过滤清灰装置，且n≥1。
12.进一步的，所述控制器与上述各传感器均通信连接，且控制器为dcs控制系统或plc控制系统。
13.本发明的第二部分提供了一种上述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统的使用方法，包括以下步骤：待处理的高炉煤气经过布袋除尘器过滤后，通过高炉煤气输送管道从底部输送至阻尘过滤清灰装置，经过阻尘过滤清灰装置中各层填料段的填料，过滤掉高炉煤气中的炉尘，炉尘含量达到设定的指标要求后，经由高炉煤气输送管道从顶部进入预处理塔进行脱氯处理，然后进入后续的精脱硫设施；所述阻尘过滤清灰装置运行一段时间或者根据其进出口压力、粉尘浓度变化值，决定其是否继续投入使用；当不能满足继续使用条件，由控制器发出指令，打开备用阻尘过滤清灰装置进出口阀门，关闭正在使用阻尘过滤清灰装置的进出口阀门；停运的阻尘过滤清灰装置，通过反吹风装置进行吹扫，清除掉各填料段内填料中的炉尘，炉尘随着反吹风通过收尘输送管道进入收尘装置内，反吹后的阻尘过滤清灰装置下一个周期再次投入使用；所述阻尘过滤清灰装置运行一定时间，定期停运、开启底部灰斗阀，通过输灰输送管道，输送至输灰装置内。
14.进一步的，通过控制器实时监测第一压力传感器、第二压力传感器、第一粉尘传感器、第二粉尘传感器以及温度传感器的实时数据，对所述阻尘过滤清灰装置的运行情况进行实时监测，并根据监测结果调整反吹风装置、收尘装置、输灰装置的投入情况。
15.本发明相比现有技术的优点和有益效果是：（1）本发明所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，通过设置在阻尘过滤清灰装置进、出口的第一压力传感器、第二压力传感器、第一粉尘传感器、第二粉尘传感器，以及设置在预处理塔进气口的温度传感器对系统进行实时监测，控制系统根据监测到的阻尘过滤装置进、出口参数来调整投运情况，从而减少炉尘进入预处理塔等后续设备，极大的延长脱氯剂的使用时间，减少脱氯剂更换频率，提高脱氯剂的使用效率，保证系统阻力在合理范围内，避免后端设备的腐蚀，提高煤气输送的安全性等。
16.（2）本发明所述阻尘过滤清灰装置中，采用不同规格型号可重复使用的无损填料，可根据布袋除尘器出口炉尘含量调整阻尘过滤清灰装置装填量及规格型号，适应范围广，灵活性高，可重复使用，避免更换填料造成的二次处理，降低了系统运行成本及造价。
17.（3）本发明所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统中通过设置反吹风装置，可实现离线清灰方式，避免系统阻力升高被迫退出，保证系统的稳定运行；同时最大可能的将阻尘过滤清灰装置填料中沉积的炉尘带走，并进行集中处理，收集的炉尘重复利用，减少系统的外排量，提升了经济及社会效益。
18.（4）本发明所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统中，所述阻尘过滤清灰装置可根据现场实际情况布置，布置灵活紧凑，节约用地。
19.（5）本发明所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统采用控制器集中监测控制，对系统出现异常，及时做出判断，精确调整，无需人工操作，极大的降低了运行成本。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
21.图1是现有高炉煤气精脱硫方法的工艺流程图；图2是现有高炉煤气精脱硫系统的结构示意图；图3是本发明实施例所述高炉煤气精脱硫方法的工艺流程图；图4是本发明实施例所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统的结构示意图；图5是本发明实施例所述阻尘过滤清灰装置的结构示意图。
22.图中，1-阻尘过滤清灰装置、101-支撑梁、102-装料入孔、103-卸料孔、104-视镜、105-第一压力传感器、106-第一粉尘传感器、107-第二压力传感器、108-第二粉尘传感器，2-反吹风装置、201-反吹风进气管，3-收尘装置，4-输灰装置、5-控制器、6-布袋除尘器、7-预处理塔、701-温度传感器、8-高炉煤气输送管道、9-输灰输送管道、10-反吹风系统输送管道、11-收尘输送管道。
具体实施方式
23.在本专利中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
24.本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本专利的限制。
25.实施例一：如图4所示，本实施例提供了一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，包括阻尘过滤清灰装置1、反吹风装置2、收尘装置3、输灰装置4和控制器5，该系统设置于布袋除尘器6与预处理塔7之间。本实施例所述系统中共有2台并联设置的阻尘过滤清灰装置，系统启用时其中任意一台处于使用状态，另一处于备用状态；所述反吹风装置包括反吹风机、气体储罐，以及喷吹装置，气体储罐与空气（或氮气）连接，气体压力大于等于0.2mpa；所述收尘装置包括收尘布袋除尘器，所述输灰装置包括输送仓泵及相关输送管道。
26.所述布袋除尘器通过高炉煤气输送管道8与阻尘过滤清灰装置的下部进气口相连，阻尘过滤清灰装置内部填装有填料、底部呈漏斗状，填料可根据前段布袋除尘器出口炉尘的含量，调整所述阻尘过滤清灰装置的装填量及装填规格型号，填料为不同规格型号可重复使用的无损制品。
27.所述阻尘过滤清灰装置1底部通过输灰输送管道9与输灰装置相连接；所述阻尘过滤清灰装置的上部通过反吹风系统输送管道10连接至反吹风装置，阻尘过滤清灰装置的下部通过收尘输送管道11与收尘装置相连接；经处理炉尘含量达到设定指标要求后的高炉煤气通过高炉煤气输送管道8进入预处理塔7。
28.所述阻尘过滤清灰装置内部填料段至少设置两层结构，且自下而上填料的粒径依次减小，各层填料段之间设置一定间隔，每层间隔位置均设有反吹风进气管201。
29.在阻尘过滤清灰装置1进气口处设有第一压力传感器105和第一粉尘传感器106；在阻尘过滤清灰装置1出气口出设有第二压力传感器107和第二粉尘传感器108；同时在所述预处理塔7的进气口处设置有温度传感器701。所述控制器选用dcs控制系统，与阻尘过滤清灰装置、反吹风装置、收尘装置、输灰装置，以及各传感器均通信连接。
30.如图3所示的高炉煤气精脱硫方法的工艺流程图可知，相比现有技术、利用本实施例所述系统设置在现有布袋除尘器与预处理塔之间，该系统的运行包括以下步骤：待处理的高炉煤气经过布袋除尘器6过滤后，通过高炉煤气输送管道8从底部输送至阻尘过滤清灰装置1，经过阻尘过滤清灰装置中各层填料段的填料，过滤掉高炉煤气中的炉尘，炉尘含量达到设定的指标要求后，经由高炉煤气输送管道8从顶部进入预处理塔7进行脱氯处理，然后进入后续的精脱硫设施。
31.所述阻尘过滤清灰装置1运行一段时间或者根据其进出口压力、粉尘浓度变化值，决定其是否继续投入使用；当不能满足继续使用条件，由控制器5发出指令，打开备用阻尘过滤清灰装置进出口阀门，关闭正在使用阻尘过滤清灰装置的进出口阀门；具体来说，通过控制器5实时监测第一压力传感器105、第二压力传感器107、第一粉尘传感器106、第二粉尘传感器108以及温度传感器701的实时数据，对所述阻尘过滤清灰装置1的运行情况进行实时监测，并根据监测结果调整反吹风装置2、收尘装置3、输灰装置4的投入情况，从而降低炉尘进入预处理塔中导致脱氯剂的使用时间缩短，脱氯剂的使用效率降低，系统阻力升高，后端设备腐蚀等不利影响。
32.停运的阻尘过滤清灰装置，通过反吹风装置2进行吹扫，清除掉各填料段内填料中
的炉尘，炉尘随着反吹风通过收尘输送管道11进入收尘装置3内，反吹后的阻尘过滤清灰装置下一个周期再次投入使用。
33.所述阻尘过滤清灰装置1运行一定时间，定期开启底部灰斗阀，通过输灰输送管道9，输送至输灰装置4内。
34.实施例二：本实施例是上述实施例关于阻尘过滤清灰装置1结构的细化，如图5所示，所述阻尘过滤清灰装置1的内部通过设置三个支撑梁101将其分为三个填料段，所述支撑梁101选用不锈钢材质的多孔板。每层填料段的上方设有装料入孔102用于向填料段充填填料，下方设有底部卸料孔103用于将使用后的填料排出、以便更新填料，同时在阻尘过滤清灰装置中每层填料段的上方均设有视镜104，便于观察填料装填情况。
35.最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，所述系统包括阻尘过滤清灰装置（1）、反吹风装置（2）、收尘装置（3）、输灰装置（4）和控制器（5），该系统设置于布袋除尘器（6）与预处理塔（7）之间；所述布袋除尘器通过高炉煤气输送管道（8）与阻尘过滤清灰装置的下部进气口相连，阻尘过滤清灰装置内部填装有填料、底部呈漏斗状，其底部通过输灰输送管道（9）与输灰装置相连接；所述阻尘过滤清灰装置的上部通过反吹风系统输送管道（10）连接至反吹风装置，阻尘过滤清灰装置的下部通过收尘输送管道（11）与收尘装置相连接；经处理炉尘含量达到设定指标要求后的高炉煤气通过高炉煤气输送管道（8）进入预处理塔（7）；所述控制器与阻尘过滤清灰装置、反吹风装置、收尘装置、输灰装置均通信连接；所述阻尘过滤清灰装置内部填料段至少设置两层结构，且自下而上填料的粒径依次减小，各层填料段之间设置一定间隔，每层间隔位置均设有反吹风进气管（201）。2.根据权利要求1所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，所述阻尘过滤清灰装置（1）的内部通过设置若干支撑梁（101）将其分为不同填料段，每层填料段的上方设有装料入孔（102）、下方设有底部卸料孔（103）。3.根据权利要求1所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，所述阻尘过滤清灰装置（1）中每层填料段的上方均设有视镜（104）。4.根据权利要求1所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，所述阻尘过滤清灰装置（1）内部填装的填料为耐磨塑料、陶瓷、金属、惰性固体物料中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，在阻尘过滤清灰装置（1）进气口处设有第一压力传感器（105）和第一粉尘传感器（106）；在阻尘过滤清灰装置（1）出气口出设有第二压力传感器（107）和第二粉尘传感器（108）。6.根据权利要求1所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，所述预处理塔（7）进气口处设置有温度传感器（701）。7.根据权利要求1~6任一项所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，系统中预处理塔的数量为n，则并联设置n+1个阻尘过滤清灰装置（1），且n≥1。8.根据权利要求1所述的高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统，其特征在于，所述控制器（5）与权利要求5和6所述各传感器均通信连接，且控制器为dcs控制系统或plc控制系统。9.一种如权利要求1~8任一项所述高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统的使用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：待处理的高炉煤气经过布袋除尘器（6）过滤后，通过高炉煤气输送管道（8）从底部输送至阻尘过滤清灰装置（1），经过阻尘过滤清灰装置中各层填料段的填料，过滤掉高炉煤气中的炉尘，炉尘含量达到设定的指标要求后，经由高炉煤气输送管道（8）从顶部进入预处理塔（7）进行脱氯处理，然后进入后续的精脱硫设施；所述阻尘过滤清灰装置（1）运行一段时间或者根据其进出口压力、粉尘浓度变化值，决定其是否继续投入使用；当不能满足继续使用条件，由控制器（5）发出指令，打开备用阻尘过滤清灰装置进出口阀门，关闭正在使用阻尘过滤清灰装置的进出口阀门；停运的阻尘过滤清灰装置，通过反吹风装置（2）进行吹扫，清除掉各填料段内填料中的炉尘，炉尘随着反吹风通过收尘输送管道（11）进入收尘装置（3）内，反吹后的阻尘过滤清灰
装置下一个周期再次投入使用；所述阻尘过滤清灰装置（1）运行一定时间，定期停运、开启底部灰斗阀，通过输灰输送管道（9），输送至输灰装置（4）内。10.根据权利要求9所述系统的使用方法，其特征在于，通过控制器（5）实时监测第一压力传感器（105）、第二压力传感器（107）、第一粉尘传感器（106）、第二粉尘传感器（108）以及温度传感器（701）的实时数据，对所述阻尘过滤清灰装置（1）的运行情况进行实时监测，并根据监测结果调整反吹风装置（2）、收尘装置（3）、输灰装置（4）的投入情况。

技术总结
本发明公开了一种高炉煤气精脱硫阻尘过滤清灰系统及使用方法，系统设置于布袋除尘器与预处理塔之间；布袋除尘器通过高炉煤气输送管道与阻尘过滤清灰装置的下部进气口相连，阻尘过滤清灰装置内装有填料、底部呈漏斗状，并通过输灰输送管道与输灰装置相连；阻尘过滤清灰装置的上部通过反吹风系统输送管道连接至反吹风装置，阻尘过滤清灰装置的下端通过收尘输送管道与收尘装置相连；经处理炉尘含量达到设定指标要求后的高炉煤气通过高炉煤气输送管道进入预处理塔；控制器与阻尘过滤清灰装置、反吹风装置、收尘装置、输灰装置均通信连接。经本发明系统的处理可进一步降低了进入脱氯塔及后端设备的炉尘，减少脱氯剂更换频率，提高脱氯剂的使用效率。提高脱氯剂的使用效率。提高脱氯剂的使用效率。


技术研发人员：唐朝勇 吴刚 殷志成 王大龙
受保护的技术使用者：北京铝能清新环境技术有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/22