[發明專利]高爐煤氣預處理方法及裝置

無效

• 申請號: 201210525445.2
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102942967A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 范紅途;徐德新;黃海波;葉蓮彬;郭宏新
• 申請（專利權）人: 南京圣諾熱管有限公司
• 主分類號: C10K1/04
• 分類號: C10K1/04;C21B5/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳靜

技術領域

本發明涉及鋼鐵廠高爐煤氣進行燃燒使用前的預處理方法，尤其涉及含有較高水分且還含有硫、氯等有害物質的高爐煤氣燃燒前預處理，包括脫除高爐煤氣中的水分并利用鋼鐵廠煙氣余熱加熱升溫的處理方法。

本發明還涉及實現上述預處理方法的裝置。

背景技術

鋼鐵廠為了節省能源，充分利用煙氣余熱回收熱能，通常進入煉鐵廠熱風爐或電廠鍋爐的煤氣先吸收熱風爐或電廠鍋爐的煙氣的余熱，使煤氣的溫度提高，以提高煤氣燃燒效率。在煤氣含水量較高時，特別是同時含硫、氯等也很高時，將造成余熱回收換熱器的腐蝕和堵塞，嚴重影響余熱回收，也直接影響預加溫處理后煤氣的燃燒熱值。因此，在進行熱交換前需要先對煤氣進行脫水。

目前所采用加裝除霧器的方法，可以清除部分機械水，但該方法不能脫除溶解在煤氣中的水分。煤氣稍有降溫，就又會產生新的機械水。因此，單純采用除霧器脫水，煤氣脫水效果較差，不能有效降低煤氣水分，且熱回收效率不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種有效實現高爐煤氣含較高水分時，脫除水分，并可提高煙氣余熱回收效率的高爐煤氣預處理方法，可避免余熱回收換熱器的腐蝕和堵塞，同時脫水后的煤氣加溫時所需能量更少，燃燒低位發熱值更高。

本發明所述高爐煤氣預處理方法包括以下步驟：高水分煤氣先進入冷凝干燥器與冷水換熱，煤氣經換熱后降溫，脫除煤氣中部分飽和水，同時冷凝干燥器內的冷水經換熱后被加熱；從冷凝干燥器出來的煤氣，進入除霧器脫除機械水；經降溫冷凝脫水和機械脫水后的煤氣，再進入煙氣余熱回收裝置，吸收煙氣余熱而升溫。

本發明通過在機械脫水步驟前增設冷凝工序，有效提高了煤氣的脫水率，進而解決了現有處理方法中因煤氣含水高而造成氣氣換熱器的腐蝕和堵塞問題。同時，經本發明預處理后的干燥煤氣的燃燒熱值也得到大幅度提高。

作為優選方案，本發明所述方法，包括以下步驟，

（1）高溫濕煤氣進入冷凝干燥器與冷水換熱，煤氣經換熱后降溫，冷凝出水；同時，用水泵將冷水輸入冷凝干燥器的換熱管內，冷凝干燥器內的冷水經和管外的高溫煤氣換熱后被加熱；

（2）降溫冷凝脫水后的煤氣進入除霧器，脫除大部分機械水；

（3）經降溫冷凝脫水和機械脫水后的煤氣，再進入熱管氣氣換熱器的放熱段，吸收熱管傳來的從熱管氣氣換熱器的吸熱段經過的高溫廢煙氣的熱量；

（4）熱風爐或電廠鍋爐的高溫廢煙氣進入熱管氣氣換熱器吸熱段，將熱量通過熱管傳給煤氣。

作為進一步優選方案，本發明所述方法的各步驟具體為：

（1）溫度為20—30℃的水進入搪瓷冷凝干燥器的換熱管內側，通過搪瓷換熱管和煤氣換熱，水溫升至50℃；同時，溫度為45—80℃的煤氣進入搪瓷冷凝干燥器，煤氣走換熱管外側，經和換熱管內側的水換熱，煤氣溫度降至35℃以下；

（2）經搪瓷冷凝干燥器冷卻后的煤氣再進入除霧器，脫除機械水；

（3）經降溫冷凝脫水和機械脫水后的煙氣，再進入熱管氣氣換熱器的放熱段，吸收熱管傳來的熱量，煤氣溫度加熱到120—250℃；

（4）溫度為250—350℃的廢煙氣進入熱管氣氣換熱器的吸熱段，與熱管換熱，溫度下降至120—130℃。

從冷凝干燥器出來的熱水一般可被利用。多余的熱水可通過熱水管連接至冷淋塔，冷淋塔下方設置冷水池，經冷淋后，儲存在冷水池內，和新加的冷水一起通過水泵與冷水管連接，則可循環用于冷凝干燥器的換熱過程。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種可實現上述預處理方法的裝置。所述裝置，包括由煤氣管道路依次連接的冷凝干燥器、除霧器和煙氣余熱回收熱交換裝置，冷凝干燥器的換熱管的進、出口分別連接冷水管和熱水管；煤氣管道依次連接冷凝干燥器、除霧器和煙氣余熱回收熱交換器的吸熱側。

為了方便現場設備的整體設置，并充分提高煙氣熱回收效率，可優選熱管氣氣換熱器作為煙氣余熱回收熱交換裝置，所述煙氣余熱回收熱交換裝置為熱管氣氣換熱器，以熱管為傳熱元件，熱管為碳鋼光管或翅片管；煤氣管道與該熱管氣氣換熱器的吸熱段連通，煙氣管道與該熱管氣氣換熱器的放熱段連通。

所述熱管氣氣換熱器可以采用整體式，也可以采用分離式熱管氣氣換熱器。整體式熱管氣氣換熱器所使用的熱管為單根型熱管，分離式熱管氣氣換熱器所使用的熱管為管束型熱管。即：整體式熱管氣氣換熱器由若干根單根型熱管形成的，分離式熱管氣氣換熱器是由若干組管束型熱管形成的。采用分離式熱管氣氣換熱器，可以更為方便地進行設備布置和進行換熱參數調整。