CN104087694A - 高炉烟气回收利用装置 - Google Patents

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何平
李红军
胥中平
杨利兵
肖晓清
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Abstract

本发明提供了一种高炉烟气回收利用装置。所述装置包括：塔体、喇叭管、出气管、喷淋构件、脱水构件和注水管，喇叭管设置在塔体内腔中，且其小端从塔体顶部伸出、其大端与塔体底部之间留有预定空间，喷淋构件设置在喇叭管的上方；脱水构件设置在喇叭管的外表面与塔壁的内表面之间；出气管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件上方的部分连通；注水管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件下方的部分连通，且其位置位于喇叭管的大端之上。本发明的高炉烟气回收利用装置同时实现了煤气降温、脱水及水封功能，减少工程投资及占地面积，且具有降温、脱水及水封效果好等优点。

Description

高炉烟气回收利用装置
技术领域
本发明涉及高炉净煤气处理装备，更具体地讲，涉及一种对经除尘净化的高炉烟气进行回收利用的装置。
背景技术
高炉煤气经过净化除尘后称为净煤气，由于净化煤气的温度较高，所以在进入主煤气管网前需要进行降温处理。采用自然冷却的方式进行降温时，存在时间长、散热管路长等问题。目前，对于净煤气的降温，较常采用的方式是水冷，即通过设置喷淋塔喷出冷却水雾与净煤气进行热交换以降低净煤气的温度，水冷后的净煤气由于含有大量水分，因此需要设置脱水器，另外还需要设置单独的水封或水封阀实现煤气密封。上述冷却方式所采用的喷淋塔、脱水器以及水封均为单独设置的结构，增加工程投资且需要的布置场地大。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的之一在于提供一种能够同时实现净煤气的降温、脱水及水封等作用的高炉烟气回收利用装置。
本发明提供了一种高炉烟气回收利用装置。所述高炉烟气回收利用装置包括：塔体、喇叭管、出气管、喷淋构件、脱水构件和注水管，其中，塔体由塔壁围成且具有密闭的内腔；喇叭管设置在塔体内腔中，喇叭管的小端从塔体顶部伸出，喇叭管的大端与塔体底部之间留有预定空间，喷淋构件设置在喇叭管的上方以向从喇叭管的小端进入的高炉烟气喷淋冷却水；脱水构件设置在喇叭管的外表面与塔壁的内表面之间，以对从喇叭管底部排出的高炉烟气进行脱水处理；出气管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件上方的部分连通，以排出经脱水后的高炉烟气；注水管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件下方的部分连通，且注水管的位置位于喇叭管的大端之上。
在本发明的一个示例性实施例中，所述喷淋构件可包括多个喷水支管，所述多个喷水支管分布在所述喇叭管的小端上且所述多个喷水支管的喷头位于所述喇叭管内。
在本发明的一个示例性实施例中，所述高炉烟气回收利用装置还可包括设置在塔体上且位置低于注水管的位置的溢流口、以及设置在塔体底部的排水管。
在本发明的一个示例性实施例中，所述高炉烟气回收利用装置还可包括将喇叭管的内腔与外部气源连通的吹扫管。
在本发明的一个示例性实施例中，所述高炉烟气回收利用装置还可包括设置在塔体上的人孔。
在本发明的一个示例性实施例中，所述高炉烟气回收利用装置还可包括设置在人孔与塔体的连接处的补强板。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：同时实现了高炉煤气的降温、脱水及水封功能，减少工程投资及占地面积，且具有降温、脱水及水封效果好等优点。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的高炉烟气回收利用装置的结构示意图。
图2至图9分别示出了图1中沿A-A线、沿B-B线、沿C-C线、沿D-D线、沿E-E线、沿F-F线、沿G-G线、沿H-H线的截面图。
附图标记说明：
1-塔体，2-喇叭管，3-出气管，4-喷淋构件，5-脱水构件，6-注水管，7a、7b-排水管，8-吹扫管，9a、9b、9c、9d-人孔，10-补强板，11-检修平台、12-溢流口。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的高炉烟气回收利用装置。
根据本发明的高炉烟气回收利用装置包括：塔体、喇叭管、出气管、喷淋构件、脱水构件和注水管，其中，塔体由塔壁围成且具有密闭的内腔；喇叭管设置在塔体内腔中，喇叭管的小端从塔体顶部伸出，喇叭管的大端与塔体底部之间留有预定空间，喷淋构件设置在喇叭管的上方以向从喇叭管的小端进入的高炉烟气喷淋冷却水；脱水构件设置在喇叭管的外表面与塔壁的内表面之间，以对从喇叭管底部排出的高炉烟气进行脱水处理；出气管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件上方的部分连通，以排出经脱水后的高炉烟气；注水管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件下方的部分连通，且注水管的位置位于喇叭管的大端之上。
下面将结合附图来详细说明本发明的一个示例性实施例。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的高炉烟气回收利用装置的结构示意图；图2示出了图1中沿A-A线的截面图；图3示出了图1中沿B-B线的截面图；图4示出了图1中沿C-C线的截面图；图5示出了图1中沿D-D线的截面图；图6示出了图1中沿E-E线的截面图；图7示出了图3中沿F-F线的截面图；图8示出了图3中沿G-G线的截面图；图9示出了图7中沿H-H线的截面图。
参见图1至图9，在本发明的一个示例性实施例中，高炉烟气回收利用装置包括塔体1、喇叭管2、出气管3、喷淋构件4、脱水构件5、注水管6、排水管7a、7b、吹扫管8、人孔9a、9b、9c、9d、补强板10、检修平台11、以及溢流口12。
其中，喇叭管2设置在塔体1内腔中，喇叭管2的小端从塔体1顶部伸出，喇叭管2的大端与塔体1底部之间留有预定空间，该预定空间供水封使用；喷淋构件4设置在喇叭管2的上方以向从喇叭管2的小端进入的高炉烟气喷淋冷却水；脱水构件5设置在喇叭管2的外表面与塔壁的内表面之间，以对从喇叭管2底部排出的高炉烟气进行脱水处理，且脱水构件5位于喇叭管2的大端之上；出气管3设置在塔体1的上部，并位于脱水构件5的上方。高温烟气(例如，高炉净煤气)经过喷淋构件4喷出的水雾冷却降温后从喇叭管2进入塔体1内部，然后上浮通过脱水构件5进行脱水，最后从出气管3排放出去。
为了实现密封的效果，塔体1内通常需要注入适当的液体(如水)至适当深度。这里，在该装置正常工作时，塔体1内的液面高度不超过喇叭管2的出气端，此时，塔体1底部的液体起到防止炉内气体外溢的作用；而当该装置需要检修时，塔体内的液面高度高于喇叭管2的出气端(即图1中的沿水平方向的虚线处)，利用液位高度产生的压力来封闭喇叭管2内的气体，起到隔断水封的作用，喇叭管2的***液面深度根据气体压力确定。
如图2所示，喷淋构件4包括多个分布在喇叭管2的小端上的喷水支管，且喷水支管的喷头位于喇叭管2内。优选地，多个喷水支管的安装角度均为沿喇叭管2的半径方向。在本示例性实施例中，喷淋构件4包括11个喷水支管，喷水支管围绕喇叭管2的小端设置，并且均匀分布。由于喷水支管的安装角度沿管道半径方向，从而喷水支管的喷头的出水方向均垂直于喇叭管2中的气流方向，水雾喷出后随气流在重力作用的下进入塔底，从而可以延长低温水雾对高温烟气的降温作用时间，单位水量降温效果更好。
如图1、图3、图7至图9所示，在本示例性实施例中，脱水构件5由多种钢结构件(例如角钢、工字钢)焊接成多层网状结构，并密布在塔体1的内壁与进水管2的外壁之间。由于脱水构件5设置在塔体1的上部，使得气流从塔底进入脱水构件的方向为反重力方向，气流速度均匀且相对减缓，增强了脱水效果。
如图1、图3至图6所示，塔体3上还可以设置现有技术中的多种结构，例如，在塔体上部设置注水管6和溢流口12，以对塔体1内的液位进行准确控制，在塔体的底部设置排水管7a、7b，以在检修等情况下对塔体1内的液体进行排放；另外，该装置还可以包括吹扫管8，吹扫管在检修时连通喇叭管2的内腔与外部气源(例如，氮气)，以将喇叭管2内的气体(例如，煤气)充分排出；此外，该装置还可以包括设置在塔体上的供人检修出入用的人孔9a、9b、9c、9d，设置在所述人孔与塔体1连接处起补强作用的补强板10，以及设置在塔体内的检修平台11等结构。本领域技术人员还可以在本发明的高炉烟气回收利用装置的需要位置或管道处设置控制阀门，以对该装置的工作进行有效地控制，在此不再赘述。
本发明的高炉烟气回收利用装置广泛适用于各种高温烟气的降温、脱水及水封处理，例如，高炉净煤气、焦炉煤气等，在应用于高炉净煤气的处理时，一次性实现高炉净煤气进入管网前需要的降温、脱水及水封处理工序。
综上所述，本发明的高炉烟气回收利用装置，在一个装置内同时实现了降温、脱水及水封功能，减少工程投资及占地面积，且具有结构简单、操作方便、实用性强、处理效果好等特点。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (6)

1.一种高炉烟气回收利用装置，其特征在于，所述高炉烟气回收利用装置包括：塔体、喇叭管、出气管、喷淋构件、脱水构件和注水管，其中，
塔体由塔壁围成且具有密闭的内腔；
喇叭管设置在塔体内腔中，喇叭管的小端从塔体顶部伸出，喇叭管的大端与塔体底部之间留有预定空间，喷淋构件设置在喇叭管的上方以向从喇叭管的小端进入的高炉烟气喷淋冷却水；
脱水构件设置在喇叭管的外表面与塔壁的内表面之间，以对从喇叭管底部排出的高炉烟气进行脱水处理；
出气管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件上方的部分连通，以排出经脱水后的高炉烟气；
注水管设置在塔体上并与塔体内腔的位于脱水构件下方的部分连通，且注水管的位置位于喇叭管的大端之上。
2.根据权利要求1所述的高炉烟气回收利用装置，其特征在于，所述喷淋构件包括多个喷水支管，所述多个喷水支管分布在所述喇叭管的小端上且所述多个喷水支管的喷头位于所述喇叭管内。
3.根据权利要求1所述的高炉烟气回收利用装置，其特征在于，所述高炉烟气回收利用装置还包括设置在塔体上且位置低于注水管的位置的溢流口、以及设置在塔体底部的排水管。
4.根据权利要求1所述的高炉烟气回收利用装置，其特征在于，所述高炉烟气回收利用装置还包括将喇叭管的内腔与外部气源连通的吹扫管。
5.根据权利要求1所述的高炉烟气回收利用装置，其特征在于，所述高炉烟气回收利用装置还包括设置在塔体上的人孔。
6.根据权利要求5所述的高炉烟气回收利用装置，其特征在于，所述高炉烟气回收利用装置还包括设置在人孔与塔体的连接处的补强板。
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