一种喷煤用压缩空气的微热再生干燥器的制作方法

本实用新型涉及一种钢铁企业高炉喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，属于冶金设备技术领域。

背景技术：

钢铁企业高炉喷煤一般采用中压空气作为气源，由于经压缩机压缩后空气温度高、湿度大，极易析出水分，对煤粉喷吹有较大影响，所以压缩空气必须先由微热再生干燥器干燥后才能使用。现有微热再生干燥器的结构如图1所示，以第一吸附筒T1干燥，第二吸附筒T2再生工作状态时为例，该微热再生干燥器的运行流程如下：

含水量大的中压空气流依次经第六闸阀ZV6、第一调节阀V1、第一吸附筒T1被吸附干燥，再经第七调节阀V7、第二闸阀ZV2后分成两路：一路经第四闸阀ZV4送至微热再生干燥器出口，供喷煤使用；另一路作为再生气，流经第五闸阀ZV5、加热器JR、第二逆止阀NZ2、第六调节阀V6、第二吸附筒T2（对塔内干燥剂进行再生），再经过第四调节阀V4、消音器XY，最后排入大气。这种微热再生干燥器存在以下问题：

一、微热再生干燥器需要消耗自身的中压空气来对再生塔吸附剂进行再生，而微热再生干燥器再生气的压力只要大于0.4MPa即可满足再生要求，消耗中压空气进行再生，提高了生产成本。

二、空压机的设计产气量必须比用户使用量大，但随着冶金企业铁前节能技术的发展，喷煤用压缩空气量不断降低，致使空压机产气量远大于喷煤使用量，造成大量中压空气放散，能源浪费情况严重。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，以减少能源的浪费。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，构成中包括加热器、两个吸附筒、八个调节阀、两个闸阀和两个逆止阀，第一吸附筒和第二吸附筒的a口分别通过第一调节阀和第二调节阀与中压空压机连接，并分别通过第三调节阀和第四调节阀与放散管连接，第一闸阀的两端分别接加热器入口和低压压缩空气，加热器出口依次经第一逆止阀和第五调节阀接第一吸附筒的b口并依次经第二逆止阀和第六调节阀接第二吸附筒的b口，第二闸阀的一端接喷煤管，另一端分别通过第七调节阀和第八调节阀与第一吸附筒和第二吸附筒的b口连接。

上述喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，构成中还包括中压氮气源、调压阀和第三闸阀，所述中压氮气源依次经调压阀和第三闸阀与第二闸阀所接的喷煤管连接。

上述喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，构成中还包括第四闸阀和第五闸阀，所述第四闸阀安装在第二闸阀所接的喷煤管上，所述第五闸阀的一端接加热器入口，另一端接于第二闸阀与第四闸阀之间。

上述喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，在第三调节阀和第四调节阀所连接的放散管上设有消音器。

上述喷煤用压缩空气的微热再生干燥器，构成中还包括第六闸阀，所述第六闸阀安装在中压空压机的中压压缩空气输出管上。

本实用新型采用生产成本较低的低压压缩空气替代中压压缩空气作为再生自耗气，不仅可以满足微热再生干燥器的再生要求，而且大大降低了微热再生干燥器的运行成本。

在喷煤管中通入中压氮气可以起到微调喷气量的作用，以弥补单台空压机供气量的不足。此外，本装置还具有结构简单，使用和维护方便等优点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1为传统喷煤用压缩空气微热再生干燥器的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图中各标号为：YS、中压空压机（组），XY、消音器，JR、加热器，T1、第一吸附筒，T2、第二吸附筒，TY、调压阀，V1～V8、第一调节阀～第八调节阀，ZV1～ZV6、第一闸阀～第六闸阀， NZ1、第一逆止阀，NZ2、第二逆止阀。

具体实施方式

本实用新型以钢铁企业都有的低成本的低压压缩空气替代中压空气作为再生气，节约出的中压压缩空气全部用于喷煤，使一台中压空压机的产气量满足高炉喷煤需求或更接近高炉喷煤的用气量。

本实用新型将中压氮气管道连到微热再生干燥器出口管道上，在送往高炉的压缩空气中掺入少量中压氮气，以弥补一台空压机供气量的不足。

钢铁企业中，中压氮气使用面很广，同样也可以作为高炉喷煤气源使用。但是中压氮气压力普遍要高于中压压缩空气的压力，所以将中压氮气管道连接到微热再生干燥器出口管道上时，中压氮气管道上需增加调压阀和逆止阀，中压氮气经减压阀减压后的压力比喷煤用压缩空气的压力下限值高0.05-0.1MPa即可，避免压力太高，影响中压压缩空气的外送。

本实用新型的工作原理及主要流程：

根据活性氧化铝、分子筛等干燥剂变压吸附、再生循环的原理，采用外部微加热再生方式对压缩空气进行吸附干燥。使压缩空气交替流经两吸附筒（第一吸附筒T1和第二吸附筒T2），即当一个吸附筒在工作压力状态下吸附水分时，另一个吸附筒则通入干燥且加热后的低压气体，解吸干燥剂的水分（即吸附剂再生），从而达到深度干燥压缩空气的目的。

如图2所示，关闭第五闸阀ZV5，防止干燥后的中压空气流入加热器JR作为再生气，当微热再生干燥器的第一吸附筒T1处于干燥工作状态，第二吸附筒T2处于再生工作状态时：

第一吸附筒T1的干燥流程为：压缩空气→第六闸阀ZV6→第一调节阀V1→第一吸附筒T1吸附干燥后→第七调节阀V7→第二闸阀ZV2→第四闸阀ZV4→喷煤管道；

第二吸附筒T2再生流程为：低压压缩空气→第一闸阀ZV1→加热器JR→第二逆止阀NZ2→第六调节阀V6→第二吸附筒T2（对塔内干燥剂进行再生）→第四调节阀V4→消音器XY→排入大气。

运行固定周期后，第一吸附筒T1进行再生，第二吸附筒T2进行干燥：

第一吸附筒T1再生流程为：低压压缩空气→第一闸阀ZV1→加热器JR→第一逆止阀NZ1→第五调节阀V5→第一吸附筒T1（对塔内干燥剂进行再生）→第三调节阀V3→消音器XY→排入大气；

第二吸附筒T2干燥流程为：压缩空气→第六闸阀ZV6→第二调节阀V2→第二吸附筒T2吸附干燥→第八调节阀V8→第二闸阀ZV2→第四闸阀ZV4→喷煤管道。

图中，低压压缩空气连接在加热器JR的进口管道上，通过调节第一闸阀ZV1的开度使再生气的压力大于0.4MPa，第五闸阀ZV5保持关闭，中压氮气管道连接在微热再生干燥器出口管道上，并将调压阀TY阀后的压力设定为比喷煤用压缩空气压力下限值高0.05-0.1MPa。

当低压压缩空气官网出现故障时，关闭第一闸阀ZV1，打开第五闸阀ZV5，干燥后的中压空气流入加热器JR作为再生气，不影响生产的正常进行。

实施例：某钢铁企业一空压站有3台Ingersoll-Rand螺杆式空压机（1.4MPa,50Nm³/min），空压机输出的中压压缩空气经过干燥器干燥后进入专管，供高炉喷煤使用。

高炉喷煤对中压空气的压力要求为1.1-1.4MPa,在高炉正常生产时，螺杆式空压机开二备一，而每台螺杆机配套的干燥器自耗气为8Nm³/min，则两台螺杆机的外送量为84Nm³/min，炼铁喷煤用气量为56-59Nm³/min,因此，造成约27Nm³/min中压空气浪费。

（以微热再生干燥器第一吸附筒T1再生，第二吸附筒T2干燥工作状态时为例），中压空压机机组产出的含水量较大的中压空气流经第六闸阀ZV6、第二调节阀V2 ，进入第二吸附筒T2，第二吸附筒T2内的干燥器对中压空气中的水分进行吸附、干燥后，将干燥的中压空气通过第八调节阀V8、第二闸阀ZV2、第四闸阀ZV4送至喷煤管道。

微热再生干燥器再生气的压力达0.4MPa以上即可满足再生要求，所以将0.8MPa低压压缩空气引至微热再生干燥器的加热器JR进口管作为再生气，关闭第五闸阀ZV5，通过调整第一闸阀ZV1开度，将再生气压力调整到0.4MPa，低压压缩空气通过第一闸阀ZV1、加热器JR、第一逆止阀NZ1、第五调节阀V5进入第一吸附筒T1，对吸附筒内吸附过中压空气水分的干燥剂进行解吸，恢复其吸附性能，最后通过第三调节阀V3、消音器XY排入大气中。本实用新型用0.8MPa低压压缩空气替代了原1.4MPa中压压缩空气，螺杆式空压机外供能力提高了8Nm³/min，实现了中压压缩空气全额外送。0.8MPa低压压缩空气取自其由他三个空压站的多台0.85Mpa，250Nm³/min型空压机连接而成的管网，该管网为产气量2000Nm³/min左右的大系统，8Nm³/min的低压空气损耗量对其管网压力几乎没有影响。

一台螺杆式空压机运行时，高炉喷煤用气尚有6-9Nm³/min的不足，而该钢铁企业中压氮气的压力在18-22MPa，也为大系统，具有一定的冗余量，6-9Nm³/min的中压氮气对本系统和喷煤系统没有任何影响，因此，将中压氮气管道与喷煤压缩空气管道进口相连并增加调压阀和逆止阀，将调压阀阀后压力设定为1.2MPa。当供喷煤用的管道内中压空气降至1.2MPa时，压力调节阀打开，中压氮气减压到1.2Mpa后掺入中压空气管道，满足喷煤使用要求。