專利名稱：高爐煤氣余壓氣力輸灰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于高爐煤氣布袋除塵的卸、輸灰裝置。
目前，在高爐煤氣布袋除塵的卸、輸灰方面，國內(nèi)外普遍采用機(jī)械方式或機(jī)械氣動聯(lián)合方式，沉積在布袋除塵器下錐體的灰，通過一套鎖氣裝置，落入螺旋輸送機(jī)中，把灰移送到倉式泵中去，再利用壓縮空氣，分別通過各自的輸灰管道，輸送到集中的大灰倉里，在大灰倉頂部設(shè)有若干條濾袋。壓縮空氣被過濾后排入大氣中，沉積在大灰倉里的灰，經(jīng)過下部一套雙軸攪拌機(jī)后，排到運輸車上，運至廠外。
機(jī)械輸灰存在如下缺點a、流程長、環(huán)節(jié)多機(jī)械故障率高，葉輪給料機(jī)和螺旋輸送機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)轉(zhuǎn)不動、卡死現(xiàn)象，影響正常生產(chǎn)。螺旋輸送機(jī)在間歇操作過程中，由于冷態(tài)與熱態(tài)溫差較大，密封性能差，致使飛灰較多，操作環(huán)境惡劣。
b、布袋除塵器下錐體的灰、溫度高達(dá)160℃；粒度細(xì)小，200目～300目的灰占60％以上；真比重大，金屬鐵含量達(dá)40％。從所周知，當(dāng)灰沉積到足夠高的時候，由于灰面壓力和灰粒的重力作用、灰粒間的余隙變小、密實度增加、灰粒間的摩擦力增加，因此卸灰過程中經(jīng)常起拱，下不來灰，往往需要人工振打。
c、設(shè)備多，占地面積大、耗電多，運行費用高，由于占有較多的建筑空間，增加了基建費用。
本實用新型的目的就是為克服上述缺點，具體設(shè)計了一種煤氣余壓氣力輸灰裝置。
圖1是本實用新型輸灰裝置的示意圖。實現(xiàn)其目的的關(guān)鍵是卸灰預(yù)處理，它包括布袋除塵器下錐體1和中間灰倉4，下錐體1與中間灰倉4之間以檢修球閥2和氣動放料閥3的法蘭連結(jié)，氣動放料閥3是控制下錐體1內(nèi)的灰進(jìn)入中間灰倉4。下錐體1與中間灰倉4之間通過球閥和管道相連通。通過氣動球閥8的啟閉，控制灰在中間灰倉4內(nèi)的充滿度?；业念A(yù)處理在下錐體1和中間灰倉4內(nèi)完成，預(yù)處理過程伴隨著卸灰過程同時進(jìn)行。卸灰之前，首先打開球閥10，無水熱氮透過氣化板6連續(xù)壓入下錐體1的下部，使下錐體1內(nèi)的灰在下部形成一個局部膨松區(qū)。打開氣動放料閥3后，膨松的灰便順利的落入中間灰倉4內(nèi)。氣化板6是由陶瓷材料制成的φ150圓形微孔板，在下錐體1的下部安裝了四塊，分二層布置，兩兩對稱，兩層間距500～700。當(dāng)中間灰倉4內(nèi)的灰充滿到一定程度后，關(guān)閉氣動球閥8和氣動放料閥3，打開球閥11，無水熱氮透過氣化板7，使中間灰倉4內(nèi)的灰深度流化。7與6是相同的，在中間灰倉4的下部安裝了二塊，互為對稱?；翌A(yù)處理完全后，打開氣動球閥5，灰便順利地落入輸灰管道12中，被輸送煤氣帶走。氣動球閥5與輸灰管道12之間通過一個由特殊耐磨材料制成的三通管連結(jié)在一起。每個布袋室的卸灰預(yù)處理，分別與輸灰管道12并聯(lián)。
本發(fā)明采用預(yù)處理的目的是為了降低灰粒間的摩擦力，改善灰的流動性。眾所周知，當(dāng)灰在下錐體1內(nèi)沉積到高料位計L1時，由于灰面壓力和灰的重力作用，灰粒間的余隙變小，愈往下部，密實度增加，彼此間的摩擦力增加，因此，容易起拱。從氣化板6鼓入氮氣后，灰粒間的距離增大，摩擦力降低，并變的膨松。當(dāng)繼續(xù)鼓入氮氣時，灰粒子將開始運動，從而改善了灰的流動性，保證了卸灰過程順利進(jìn)行。
輸送煤氣來自減壓閥組前的高壓凈煤氣，壓力0.18MPa，經(jīng)過倒換球閥16后，煤氣被減壓閥15調(diào)節(jié)到輸送煤氣壓力，再經(jīng)過手動蝶閥14調(diào)節(jié)到所需的輸送氣量，氣動蝶閥13是輸送氣源的總開關(guān)。一般輸灰管道12內(nèi)的壓力略低于中間灰倉4內(nèi)的壓力，方可實現(xiàn)正壓輸送。氣力輸灰是一個復(fù)雜的兩相流過程，由于工藝操作和卸灰預(yù)處理的不穩(wěn)定性，灰氣比時大時小，輸送的氣相濃度瞬息多變，因此，由中間灰倉4進(jìn)入輸灰管道12的下灰速度至關(guān)重要，下灰速度過快，容易造成堵管。而下灰速度與灰的重度，下灰管口徑，以及中間灰倉4與輸灰管道12的壓力差有關(guān)。壓力差是制約輸送的重要因素。壓力差控制在0.007～0.01MPa的范圍內(nèi)是較為適宜的。但是在實際操作過程中，往往初始壓差較大，下灰速度快。為了避免堵管，應(yīng)設(shè)置氣動球閥5與輸灰管道12的壓力聯(lián)鎖保護(hù)。當(dāng)輸灰管道12內(nèi)的煤氣壓力升高到危險值時，氣動球閥5便自動關(guān)閉，否則氣動球閥5開啟。輸灰管道為φ159×8無縫管，彎管部分是由耐磨材料制成的，彎曲半徑不得小于10倍管道直徑。
灰通過輸灰管道12被煤氣輸送到大灰倉24中。球閥23是輸灰管的切斷球閥。大灰倉24的直徑φ4000，高20000mm。大部分灰在這里沉降下來，少量的夾帶灰通過二次凈化器25過濾下來。二次凈化器25安裝在大灰倉24的頂部，內(nèi)設(shè)脈沖布袋若干條，其過濾和清灰伴隨輸灰過程同時進(jìn)行。清灰周期可依據(jù)實際情況設(shè)定。脈沖氣源為0.4MPa的無水氮氣。由于輸灰操作是間歇進(jìn)行的，每天二次，因此，布袋的更換可利用輸灰間隙進(jìn)行。過濾后的煤氣含塵量不大于10mg/m3，再經(jīng)過單向閥28，又回到減壓閥組后低壓煤氣系統(tǒng)中。電動球閥27和手動球閥29是切斷設(shè)備。放散閥26是為了防止系統(tǒng)超壓而設(shè)置的自動放散閥。
為了有效的將輸送煤氣回收到低壓煤氣系中去，二次凈化器25后的凈煤氣壓力應(yīng)大于低壓煤氣系統(tǒng)壓力0.012MPa，因此輸灰系統(tǒng)的壓力降是實現(xiàn)煤氣回收的重要因素。依據(jù)理論計算和實踐數(shù)據(jù)的復(fù)核，輸灰系統(tǒng)的壓力降H應(yīng)包括輸灰管道的壓力降H1和脈沖布袋壓力降H2，其中H1為0.045～0.145MPa，H2為0.0015～0.002MPa，總壓力降H為0.0465～0.147MPa。輸送煤氣起始壓力為0.18Mpa，克服系統(tǒng)總壓力降H后，剩余壓力遠(yuǎn)大于低壓煤氣系統(tǒng)壓力0.012MPa。為此仍需把0，18MPa煤氣壓力通過減壓閥15減壓到所需輸送壓力。
沉積在大灰倉24中的灰是干的，為防止排灰過程中二次揚塵，在大灰倉24的下面設(shè)置一臺高效加濕攪拌機(jī)30，大灰倉24和加濕攪拌機(jī)30之間，安裝了一臺鎖氣球閥31和一臺回轉(zhuǎn)給料機(jī)32，排灰前打開球閥33，無水氮氣透過氣化板34，鼓入大灰倉24的下料口處，有效的解決了加濕不均的問題，為防止排空并保證大灰倉24中有足夠的灰位，設(shè)置了低料位報警L3。
氣化板6、7、34所需的無水熱氮，由氮氣干燥器22干燥后，經(jīng)氮氣調(diào)壓閥21減壓，再通過氮氣加熱器20加熱以后供給，由氮氣干燥器22干燥后的另一路氮氣，不經(jīng)減壓直接供給二次凈化器25，作脈沖氣源。當(dāng)高爐轉(zhuǎn)常壓時，干燥的氮氣經(jīng)調(diào)壓閥18減壓后，作為輸灰氣源，自動打開倒換球閥19的同時關(guān)閉氣動球閥16。
以2100m3高爐煤氣布袋除塵設(shè)施為例，其輸送氣源來自減壓閥組前的凈高壓煤氣，煤氣壓力為0.18～0.2MPa，經(jīng)調(diào)壓閥15減壓后，壓力降至0.13～0.15MPa，打開氣動球閥5，預(yù)處理完全的灰從中間灰倉4落入輸灰管道12中，一般情況下，中間灰倉4內(nèi)的壓力略高于輸灰管道12內(nèi)的煤氣壓力，灰被輸送煤氣帶走，攜帶著灰的煤氣經(jīng)手動球閥23進(jìn)入大灰倉24之后，灰便沉降在大灰倉24的下部。夾帶著少量灰的臟煤氣上行，穿過二次凈化器25的脈沖布袋而被凈化。凈化后的煤氣，由于沿程阻力損失及二次凈化器25的阻力損失，煤氣壓力降至0.02～0.012MPa，經(jīng)過電動球閥27、單向閥28、手動球閥29進(jìn)入減壓閥組后低壓煤氣系統(tǒng)，從而完成了輸灰任務(wù)。當(dāng)利用氮氣輸灰時，則通過放散閥26放散至大氣中。氮氣輸灰是高爐轉(zhuǎn)常壓時替代輸送氣源的輔助手段，氣動球閥16和氣動球閥19設(shè)有壓力聯(lián)鎖。
布袋除塵器卸灰前，首先打開手動球閥10通入氮氣，氮氣壓力為～0.207MPa，溫度70～80℃，透過氣化板6，干燥的氮氣被分散到灰層中去，使下料口處形成一個膨松區(qū)，灰易于流動。此時，卸灰操作有二種方法，供操作者依實際情況選擇其一、當(dāng)高爐頂壓不穩(wěn)定時，且下錐體1內(nèi)料位處于高料位L1時，打開電動球閥2和氣動放料閥3，灰受重力作用落入中間灰倉4中，同時打開手動球閥11，干燥的熱氮透過氣化板7鼓入中間灰倉4中，灰被進(jìn)一步流化。為了控制中間灰倉4的充滿程度，打開氣動球閥8和手動球閥9進(jìn)行均壓，按照時間程序，關(guān)閉氣動球閥8和氣動放料閥3，延時后，打開氣動球閥5，在中間灰倉4與輸灰管道12壓力差的推動下，灰便順利的落入輸灰管道12中，由于初始壓差較大，輸灰管道12內(nèi)的氣相灰塵濃度增加，氣灰比約為1∶20，此時輸灰管道12內(nèi)煤氣壓力迅速升高，后逐漸趨于一個平穩(wěn)的數(shù)值，其值為0.7～1.0MPa。當(dāng)中間灰倉4內(nèi)的灰卸完后，輸灰煤氣壓力又降至空管壓力，關(guān)閉氣動球閥5，再進(jìn)行第二次卸灰，循環(huán)往復(fù)，直至下錐體1內(nèi)灰位降至低料位L2止，依次關(guān)閉電動球閥2，手動球閥10、手動球閥11。再進(jìn)行下一個布袋除塵器的卸輸灰，待各除塵器輸灰一遍后，關(guān)閉氣動蝶閥13、電動球閥27。
其二當(dāng)高爐頂壓穩(wěn)定時，且下錐體1內(nèi)料位處于高料位L1時，按操作順序依次打開氣動球閥5、氣動放料閥3、電動球閥2疏松的灰便連續(xù)落入輸灰管道12中，被輸送煤氣帶走，直至下錐體1內(nèi)的灰位降至低料位L2止，依次關(guān)閉電動球閥2，氣動放料閥3、氣動球閥5，手動球閥10、手動球閥11。再進(jìn)行下一個布袋除器的卸輸灰。待各除塵器輸灰一遍后，關(guān)閉氣動蝶閥13，電動球閥27。
二次凈化器25的過濾和清灰，伴隨輸灰過程而同時進(jìn)行。大灰倉24的排灰加濕，將依生廣操作定期排放。
通過上述實例，本發(fā)明充分利用自身煤氣，順利地實現(xiàn)了高爐煤氣余壓氣力輸灰?？梢怨?jié)省能源和投資，消除二次揚塵，達(dá)到文明生產(chǎn)的目的。


圖1—高爐煤氣余壓氣力輸灰系統(tǒng)圖1—布袋除塵器下錐體2—電動檢修球閥3—氣動放料閥4—中間灰倉5—氣動球閥6、7、34—氣化板8—氣動球閥9—手動球閥、用于檢修10—手動球閥11—手動球閥12—輸灰管道13—氣動蝶閥、輸送氣源總開關(guān)。
14—手動蝶閥，調(diào)節(jié)輸送氣量。
15—調(diào)壓閥、調(diào)節(jié)煤氣壓力。
16—氣動球閥、用于切換輸送氣源。
18—調(diào)壓閥、調(diào)節(jié)氮氣壓力19—氣動球閥，用于切換輸送氣源。
17—輸送煤氣測量孔板20—氮氣加熱器21—氮氣調(diào)壓閥22—氮氣干燥器23—手動球閥、用于切斷輸灰管道24—大灰倉25—二次凈化器，內(nèi)裝脈沖布袋若干條。
26—放散閥27—電動球閥28—單向閥、阻止逆向氣流。
29—手動球閥30—加濕攪拌機(jī)31—氣動球閥、用于鎖氣、檢修。
32—迴轉(zhuǎn)布料閥33—手動球閥L1—高位料位計L2—低位料位計L3—料位報警。
權(quán)利要求1.一種高爐煤氣余壓氣力輸灰裝置，包括煤氣輸灰管道系統(tǒng)，布袋除塵器、中間灰倉、大灰倉、控制閥和氮氣管道，其特征在于a、大灰倉和中間灰倉通過球閥與煤氣輸灰管道相聯(lián)通，煤氣經(jīng)減壓閥、控制閥輸入管道；b、布袋除塵器、中間灰倉和大灰倉的下錐體下部安裝兩層氣化板，氣化板通過球閥與氮氣管道相聯(lián)；c、布袋除塵器下錐體與中間倉之間通過球閥、放料閥和管道相連通；d、灰預(yù)處理用的氮氣經(jīng)干燥器干燥，通過加熱器加熱后，供給氮氣管道。
專利摘要本實用新型是高爐煤氣布袋除塵器輸灰裝置，包括煤氣輸灰管道、布袋除塵器、中間倉、大灰倉，控制閥和氮氣管道。利用高爐煤氣自身的壓力能，以凈高爐煤氣為載體、通過本裝置將其輸送到集中的大灰倉中去，煤氣經(jīng)過二次過濾減壓后，又回到低壓煤氣系統(tǒng)中去。沉積在大灰倉中的灰，進(jìn)入一個加濕攪拌設(shè)備后，灰以濕潤的形式排出，以此構(gòu)成煤氣余壓氣力輸灰。本裝置的特點，不需要外部輸送能源、流程短、占有建筑空間小、操作費用和基建費用低、無環(huán)境污染。
文檔編號C21B7/22GK2218182SQ9520715
公開日1996年1月24日 申請日期1995年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月4日
發(fā)明者曾澤, 李聰智, 袁國汀, 韓渝京, 段本章, 趙春枝, 劉連印, 靳立國 申請人:首鋼總公司