荒煤气净化装置及工作方法与流程

本公开涉及高炉冶金设备，尤其涉及一种荒煤气净化装置及其工作方法。

背景技术：

1、尽管目前世界各国研究发展了很多新的炼铁方法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。

2、高炉设计安装三台安全放散阀，位于高炉管路连接组件顶部。高炉放散阀有两个作用，一是用于高炉紧急休风或者炉内产生爆振压力急剧增加时，放散阀自动微开泄压，起安全保护作用。二是高炉检修停送风或小停风操作时，当高炉炉内压力逐渐降低至0.3公斤时，打开放散阀将荒煤气放散到大气中，荒煤气内含有粉尘、co、二氧化硫等有毒有害气体，高炉停送风过程中大量荒煤气排入大气中，对生态环境造成了一定的影响，如何能回收高炉休风低压荒煤气已经是大家亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，在本公开的第一方面提供了一种荒煤气净化装置，包括高炉本体、管路连接组件、除尘系统和净化系统，所述高炉本体通过所述管路连接组件与所述除尘系统连接，所述除尘系统与所述净化系统连接，所述净化系统包括第一净化装置、第二净化装置、第三净化装置和放散塔，所述第一净化装置、所述第二净化装置和所述第三净化装置相并联，且所述第三净化装置与所述放散塔连接；所述第一净化装置用于将荒煤气转化为动力源驱动发电机发电；所述第二净化装置包括减压阀组、洗净塔、第一u型水封装置和第二u型水封装置，所述减压阀组通过第二管路与所述洗净塔连接，所述第一u型水封装置与所述洗净塔连接，所述第二u型水封装置分别与所述洗净塔和所述放散塔连接。

3、在一种可行的实施方式中，所述第一净化装置包括第一连接管路、第一入口蝶阀、第一入口插板阀、快切阀和透平机，所述第一入口蝶阀、所述第一插板阀、所述快切阀和所述透平机设置在所述第一连接管路上，其中，所述第一连接管路的一端与所述除尘系统连接，相对的另一端与所述发电机连接；所述透平机设置在靠近所述发电机的一侧，所述第一入口蝶阀设置靠近所述除尘系统的一侧，所述快切阀设置在所述透平机和所述第一入口蝶阀之间，所述第一入口插板阀设置在所述第一入口蝶阀和所述快切阀之间。

4、在一种可行的实施方式中，还包括旁通管路、透平机连接管路、第一出口插板阀、第一出口蝶阀和旁通阀组，所述旁通阀组设置在所述旁通管路上，所述透平机连接管路的一端与所述透平机连接，相对的另一端与所述洗净塔连接，其中，所述旁通管路具有入口端和出口端，所述入口端与所述第一连接管路连接，所述出口端与所述透平机管路连接，且所述入口端设置在所述第一入口插板阀和所述快切阀之间；所述第一出口蝶阀设置在所述透平机连接管路上，且所述第一出口蝶阀设置在靠近所述洗净塔的一侧，所述第一出口插板阀设置在所述出口端与所述第一出口蝶阀之间。

5、在一种可行的实施方式中，所述第三净化装置包括第三连接管路、第三入口蝶阀和第三插板阀，所述第三连接管路的一端与所述除尘系统连接，相对的另一端与所述放散塔连接，所述第三入口蝶阀和所述第三插板阀设置在所述第三连接管路上，且所述第三入口蝶阀设置在靠近所述除尘系统的一侧。

6、在一种可行的实施方式中，还包括第四净化装置，所述第四净化装置包括第四连接管路、第四入口蝶阀、第四入口插板阀、抽风装置、第四出口插板阀、第四出口蝶阀和气体分析仪，所述第四连接管路一端与所述除尘系统连接，相对的另一端与所述洗净塔连接，所述第四入口蝶阀、所述第四入口插板阀、所述抽风装置、所述第四出口插板阀、所述第四出口蝶阀和所述气体分析仪设置在所述四连接管路上，其中，所述气体分析仪设置在靠近所述洗净塔的一侧，所述第四入口蝶阀设置在靠近所述除尘系统的一侧，所述第四出口蝶阀设置在所述气体分析仪和所述第四入口蝶阀之间，所述第四出口插板阀和所述第四入口插板阀设置在所述所述第四出口蝶阀和所述第四入口蝶阀之间，且所述第四出口插板阀靠近所述第四出口蝶阀，所述第四入口插板阀靠近所述第四入口蝶阀，所述抽风装置设置在所述第四出口插板阀和所述第四入口插板阀之间。

7、在一种可行的实施方式中，所述除尘系统包括重力除尘器、旋风除尘器和多组干法除尘器，管路连接组件具有上升管、下降管和放散阀，其中，所述管路连接组件一端与所述高炉本体连接，相对的另一端与放散阀连接；所述下降管一端与所述高炉本体连接，相对的另一端与所述重力除尘器连接；所述重力除尘器通过第一除尘管路与所述旋风除尘器连接；所述旋风除尘器通过第二除尘管路与多组所述干法除尘器连接；多组所述干法除尘器与所述净化系统连接。

8、在一种可行的实施方式中，还包括均压管路，所述均压管路的两端与所述第一连接管路连通，所述快切阀设置在所述均压管路的两端之间，所述均压管路上设置有均压阀。

9、在一种可行的实施方式中，所述减压阀组靠近所述洗净塔的一侧设置有消音器。

10、在一种可行的实施方式中，所述第二u型水封装置通过第二水封管路与所述洗净塔连接，所述第二水封管路上设置有水封管路蝶阀和调节阀，且所述调节阀设置在靠近所述第二u型水封装置的一侧。

11、在本公开的第二方面提供了一种荒煤气净化装置的工作方法，包括如下步骤：

12、高炉中的荒煤气进入除尘系统，经过除尘后的所述荒煤气进入透平机为电机发电，透平机排出的所述荒煤气进入洗净塔后通过第一u型水封装置净化，其产生的净煤气进入煤气管网；

13、当管网煤气压力超过0.13公斤时，通过洗净塔进入第二u型水封装置后进入放散塔进行点火放散；

14、当高炉需要休风由2公斤降至1.4公斤时，高炉本体中的荒煤气通过除尘系统，部分进入第一净化装置，另一部分进入第二净化装置，两部分荒煤气通过所述洗净塔至第一u型水封装置进入煤气管网；

15、当高炉需要休风高炉顶压压力由1.4公斤降至0.3公斤时，高炉本体中的荒煤气经所述除尘系统进入第二净化装置，通过所述洗净塔至所述第一u型水封装置进入煤气管网；

16、当高炉顶压压力由0.3公斤降至0.13公斤时，高炉本体中的荒煤气经除所述尘系统进入第四净化装置，通过所述洗净塔至所述第一u型水封装置进入煤气管网；

17、当高炉顶压压力0.13公斤降至0.01公斤时，关闭煤气管网入口阀门，高炉本体中的荒煤气经除所述尘系统进入第三净化装置进入放散塔进行点火放散，随后关闭所述第三净化装置通路和所述除尘系统通路，打开高炉本体管路连接组件上的放散阀；

18、当高炉送风后顶压压力0公斤升至0.3公斤时，开启所述除尘系统，高炉本体中的荒煤气经重力除尘器至旋风除尘器直接进入所述第三净化装置，荒煤气进入放散塔进行点火放散；

19、当高炉送风后顶压压力0.3公斤升至1.4公斤时，开启煤气管网入口阀门，关闭第三净化装置，高炉本体中的荒煤气经所述除尘系统进入第二净化装置，通过所述洗净塔至所述第一u型水封装置进入煤气管网；

20、当高炉送风后顶压压力1.4公斤以上到顶压2.0正常生产时，高炉中的荒煤气进入除尘系统，经过除尘后的所述荒煤气进入透平机为电机发电，透平机排出的所述荒煤气进入洗净塔后通过第一u型水封装置净化，其产生的净煤气进入煤气管网。

21、相比现有技术，本公开至少包括以下有益效果：通过除尘系统的荒煤气推动透平机带动发电机进行发电作业，同时能量转换后煤气压力降低到0.1-0.13公斤，当煤气管网压力异常超过0.13公斤后，管网压力经放散塔进行点火放散，使管网煤气压力始终保持稳定状态。当高炉因故障需要休风时，首先对高炉进行减风，开始减风后，打开减压阀组内部自动调节阀，透平工作效率逐渐降低，直到高炉压力逐渐降低到1.4公斤左右时透平机停止工作，随后通过减压阀组继续降压。当高炉顶压低至0.3公斤后采用第二净化装置进行低压荒煤气的引流，在正常生产时关闭第二净化装置，不仅满足了休风时的使用，又能做到不影响正常生产。当抽风机21作业至高炉炉顶压力低至0.13公斤时，能够通过打开第三净化装置将半净煤气通过放散塔进行点火放散。以此极大的降低了粉尘、有毒有害气体排往大气中，避免了环保超标被迫对高炉停风限产，适用于各类大型及特大型高炉荒煤气休风回收，保证了高炉的正常生产秩序，尤其是在高炉休风荒煤气全回收及频繁停风、送风方面，效果尤为显著。