一种转炉煤气烟气调质系统及其烟气调质方法与流程

本发明属于转炉煤气除尘系统领域，具体涉及一种转炉煤气烟气调质系统及其烟气调质方法。

背景技术：

转炉煤气电除尘系统是一种专用特种环保装备。转炉煤气工况变化复杂，烟气中的粉尘特性变化很大，粉尘比电阻大范围波动，导致电除尘器对烟气中粉尘的荷电能力下降，除尘器达不到应有的除尘效率。严重的情况，粉尘进入到电除尘器后，发生反电晕、电晕封闭的现象，电场内部出现频繁的高压击穿。为了增加烟气中粉尘的电导率，一般采用在烟气中增加烟气调质剂或增加烟气中的水分，来增加烟气粉尘的电导率。

如专利申请号为cn200920318430.2，专利名称为用于电除尘器前端烟道均匀喷入烟气调质剂的注入装置的专利，但是烟气调质剂为化学药剂，具有化学污染性，且成本上没有优势。

如果用压缩空气与水混合雾化，使雾化后的水颗粒与烟气中的粉尘颗粒结合，来增加粉尘电导率，由于转炉煤气是易燃易爆气体，里面含有大量的一氧化碳气体，压缩空气中的氧气与烟气中的一氧化碳在某些条件下会发生爆炸，影响设备的稳定运行。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中使用化学药剂来进行烟气调质具有污染高和成本高的问题，和转炉煤气属于易燃易爆的气体，不适宜用压缩空气和水来进行雾化以调质烟气粉尘电导率的问题，提供一种更加安全的烟气调质系统及其调质方法。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种转炉煤气烟气调质系统，包括转炉、汽化冷却烟道、蒸发冷却器、电除尘器、引风机和烟气调制装置，所述转炉、汽化冷却烟道、蒸发冷却器、电除尘器、引风机依次连接；所述蒸发冷却器的入口内设置有冷却水系统，所述蒸发冷却器的入口处设有入口温度检测装置，所述蒸发冷却器的出口处设有出口温度检测装置，所述蒸发冷却器的入口处通过管路和所述烟气调质装置连接，所述烟气调制装置包括进水管路和氮气管路，所述进水管路和氮气管路分别与管路相连，所述进水管路、氮气管路和管路上分别设有阀门。

上述方案中，烟气调质装置通过向蒸发冷却器内的烟气输入经氮气雾化后的水雾，使水分与烟气中的粉尘颗粒物充分结何，增加颗粒物的电导率，使颗粒物进入电除尘器的时候更容易荷电，提高除尘效率。氮气化学性质不活泼，不会和烟气中的易燃易爆物质发生反应，且氮气在大气中的占比高达78%，很容易获取，相比其他惰性气体来说成本最低。

作为优选，所述进水管路用于输送水或水蒸气。

作为优选，所述氮气管路用于输送高压氮气。高压气体能使水的雾化效果更好。

作为优选，所述高压氮气的输入压强在0.3mpa～1.5mpa之间。

作为优选，所述阀门具有自动开关和手动开关功能。

一种烟气调质方法，包括如下步骤：

转炉煤气经过气化冷却烟道冷却后，含有粉尘颗粒物的煤气，即烟气进入蒸发冷却器；

蒸发冷却器上的入口温度检测装置和出口温度检测装置检测进入蒸发冷却器的烟气温度，当烟气在蒸发冷却器的入口处的温度大于180℃，出口处的温度大于120℃时，烟气调质装置开启；

氮气和水或水蒸气经过一定比例的混合后雾化，经管路输送进蒸发冷却器，与蒸发冷却器内的烟气混合，水份与烟气中的颗粒物结合，改变了烟气中粉尘颗粒物的电导率，使粉尘进行入电除尘器后更加容易荷电；

烟气通过引风机吸引进电除尘器，荷电粉尘在电场力的作用下向集尘极运动，并在其上沉积；

经电除尘器净化后的煤气通过引风机送出。

上述方法中，为了防止烟气中的粉尘对蒸发冷却器的出口和入口堵灰，进入蒸发冷却器的烟气温度不能低于180℃，蒸发冷却器出口处的烟气温度不能低于120℃。

作为优选，所述氮气和水的混合比例为1:100～1:500，或者所述氮气和水蒸气的混合比例为1:0.5～1:10。用水蒸气时，氮气用量是用水时的10%左右。

作为优选，所述进水温控制在10℃以上，所述水蒸气温度控制在120℃以上。

作为优选，所述烟气调质装置只有在冷却水系统关闭的条件下才能打开。冷却水系统为喷淋系统，同样具有调节烟气中的粉尘的电导率的功能，但是喷淋水没有雾化水对颗粒物与水的结合有效率，如果喷淋水在的同时，雾化水也就失去了与颗粒物高效结合的优点。

作为优选，所述电除尘器的二次电压、二次电流同时大于额定值50%以上时，所述烟气调质装置自动关闭。烟气调质的主要作用是改变烟气中颗粒物的电导率，颗粒物的电导率改变就是为了提高电除尘系统的运行参数，运行参数高，除尘效率高。当一般电除尘器电源二次电压、二次电流同时满足大于额定值百分之五十以上，这个运行参数，除尘效果是比较好的，不开启烟气调质，也有很好的除尘效率。关闭烟气调质装置可以降低整个除尘系统的运行成本。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

氮气化学性质不活泼，获取成本低，氮气与水混合雾化后的输入蒸发冷却器可以抑制爆炸；高度雾化后水分和烟气中的颗粒物能更好的结合，改变了烟气中粉尘颗粒物的电导率，使粉尘进入电除尘器后更加容易荷电，增加除尘效率。

附图说明

图1为转炉煤气电除尘器的结构图。

图中标记：1、转炉；2、汽化冷却烟道；3、冷却水系统；4、蒸发冷却器；5、入口温度检测装置；6、出口温度检测装置；7、电除尘器；8、引风机；9、烟气调制装置；10、进水管路；11、氮气管路；12、阀门；13、管路。

具体实施方式

下面结合附图所表示的实施例对本发明作进一步描述：

实施例1

如图1所示，一种转炉煤气烟气调质系统，包括转炉1、汽化冷却烟道2、蒸发冷却器4、电除尘器7、引风机8和烟气调制装置9，所述转炉1、汽化冷却烟道2、蒸发冷却器4、电除尘器7、引风机8依次连接；所述蒸发冷却器4的入口内设置有冷却水系统3，所述蒸发冷却器4的入口处设有入口温度检测装置5，所述蒸发冷却器4的出口处设有出口温度检测装置6，所述蒸发冷却器4的入口处通过管路13和所述烟气调质装置9连接，所述烟气调制装置9包括进水管路10和氮气管路11，进水管路10用于输送水或水蒸气，氮气管路11用于输送压力在0.3mpa～1.5mpa之间的氮气。所述进水管路10和氮气管路11分别与管路13相连，所述进水管路10、氮气管路11和管路13上分别设有阀门12。阀门12具有自动开关和手动开关功能。高压气体能使水的雾化效果更好，且氮气化学性质不活泼，不会和烟气中的易燃易爆物质发生反应，且氮气在大气中的占比高达78%，很容易获取，相比其他惰性气体来说成本最低。

利用该转炉煤气烟气调质系统的烟气调质方法，其步骤如下：

转炉煤气经过气化冷却烟道冷2却后，含有粉尘颗粒物的煤气，即烟气进入蒸发冷却器4；

蒸发冷却器4上的入口温度检测装置5和出口温度检测装置6检测进入蒸发冷却器的烟气温度，当烟气在蒸发冷却器4的入口处的温度大于180℃，出口处的温度大于120℃时，烟气调质装置9开启；

氮气和水或水蒸气经过一定比例的混合后雾化，经管路13输送进蒸发冷却器4，与蒸发冷却器4内的烟气混合，水份与烟气中的颗粒物结合，改变了烟气中粉尘颗粒物的电导率，使粉尘进行入电除尘器7后更加容易荷电；

烟气通过引风机8吸引进电除尘器7，荷电粉尘在电场力的作用下向集尘极运动，并在其上沉积；

经电除尘器7净化后的煤气通过引风机8送出。

上述方法中，为了防止烟气中的粉尘对蒸发冷却器4的出口和入口堵灰，进入蒸发冷却器4的烟气温度不能低于180℃，蒸发冷却器4出口处的烟气温度不能低于120℃。所述氮气和水的混合比例为1:100～1:500，或者所述氮气和水蒸气的混合比例为1:0.5～1:10。用水蒸气时，氮气用量是用水时的10%左右。所述进水温控制在10℃以上，所述水蒸气温度控制在120℃以上。所述烟气调质装置9只有在冷却水系统3关闭的条件下才能打开。冷却水系统3为喷淋系统，同样具有调节烟气中的粉尘的电导率的功能，但是喷淋水没有雾化水对颗粒物与水的结合有效率，如果喷淋水在的同时，雾化水也就失去了与颗粒物高效结合的优点。所述电除尘器7的二次电压、二次电流同时大于额定值50%以上时，所述烟气调质装置9自动关闭。烟气调质的主要作用是改变烟气中颗粒物的电导率，颗粒物的电导率改变就是为了提高电除尘系统的运行参数，运行参数高，除尘效率高。当一般电除尘器电源二次电压、二次电流同时满足大于额定值百分之五十以上，这个运行参数，除尘效果是比较好的，不开启烟气调质，也有很好的除尘效率。关闭烟气调质装置9可以降低整个除尘系统的运行成本。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。