针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法，包括：高炉煤气干式除尘装置，其入口通过半净煤气管与高炉相连，其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连；选择性除盐装置，其包括第一喷枪，所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管；缓释除垢装置，其包括第二喷枪，所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。本发明专利技术能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢，实现对煤气的超净化。

Blast furnace gas purification system and method for salt erosion and scaling of turbine blades

The invention provides a blast furnace gas purification system and system for salt erosion and scaling of turbine blades, including: a dry dust removal device for blast furnace gas, whose inlet is connected with the blast furnace through a semi-clean gas pipe, whose outlet is connected with the inlet of the residual pressure turbine power generation device for blast furnace gas through a clean gas pipe, and a selective desalting device. The utility model comprises a first spray gun, the first spray gun inclined inserted in the semi-clean gas pipe, a slow-release descaling device comprising a second spray gun, and the second spray gun inclined inserted at one end of the net gas pipe near the entrance of the blast furnace gas residual pressure turbine power generation device. The invention can avoid salt precipitation and scaling on the blade of the turbine after the gas enters the turbine power generating device of the blast furnace gas residual pressure, and realize the super-purification of the gas.

【技术实现步骤摘要】
针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法
本专利技术涉及高炉工程
，具体是一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统和方法。
技术介绍
动设备是指有驱动机带动的转动设备，如高炉煤气余压透平发电装置的透平机、焦炉煤气的加压机等。该些动设备在应用于人工煤气时，因叶片析盐和结垢而易造成动平衡失稳问题，下面以高炉煤气余压透平发电装置的透平机为例进行说明。高炉煤气余压透平发电装置，简称TRT(BlastFurnaceTopGasRecoveryTurbineUnit)，是一种利用透平机回收高炉鼓风机压力势能和高炉煤气动能的发电装置，是目前世界上公认的钢铁企业循环经济最有价值的能量回收装置。作为一种工业透平机，TRT的工作环境远逊于热电厂透平机，因为高炉煤气夹带的无机盐类会在特定的理化环境下析出并沉积在TRT动叶上，并侵蚀TRT转子叶片，造成TRT转子叶片失衡，同时高炉煤气夹带的有机垢类也会在特定的理化环境下沉积在TRT动叶上而形成TRT转子结垢，且各叶片上的结垢分布和重量也各不相同，而TRT转子结垢问题也会影响叶片动平衡，而TRT转子叶片失衡问题是目前影响TRT发电的最大外在环境因素。以功率为10000kW的TRT为例，叶片因动平衡造成的影响，需每月检修一次，由于动叶检修，每月损失电量约162万kWh，严重影响机组发电量，而且清垢后转子如果未能按要求重新做动平衡，气流进入转子叶片流道的角度与叶片的进口安装角形成正冲击角，叶片非工作面上出现边界层气流分离和气流回流，会加剧叶片的磨损和非工作面上的结垢。而且，工业领域中已开始推进超净排放标准，仅进行除尘并无法满足超净排放标准，其中，超净排放标准指的是火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不超过10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3，由于京津冀地区对于大气污染物排放标准的重视，以及2018年中国将启动钢铁行业超低排放改造，继燃煤电厂超低排放后，非电行业超低排放将成为重点，钢铁行业无可争议成为下一个超低排放改造的主战场，而燃气(包含高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)净化作为烟气净化的上游工艺，对于燃气的含尘和其他污染物排放标准将以不低于烟气排放标准为指导逐渐推行。在现有的电厂锅炉化学除垢系统中，通过加酸配药、搅拌混合、泵送锅炉进行除垢，其主要针对电厂锅炉的碱性水垢成分，如碳酸盐，硅酸盐或硫酸盐等，所加入的也是溶解性极好的稀盐酸、稀氢氟酸或稀氯化钡溶液等，但是其属于液态除垢，不适用于TRT的叶片除盐除垢。在现有的喷碱除氯系统中，是直接将大量碱液注入煤气中，其虽然可以与煤气中的酸性成分充分反应，但是在煤气高压段、尤其是高炉煤气余压透平发电装置(TRT)入口处并不适用，因为大量碱液注入，受热蒸发汽化会大大增加工况气量，引起瞬间压力和流量上升，对于TRT的稳定运行会产生较大波动，从而影响TRT的动平衡，危险性大，而且，大量加入的碱液吸收了高压煤气的热量，浪费能源，降低综合能量转化率，影响TRT发电，发电效率降低。
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢，实现对高炉煤气的超净化。本专利技术的另一目的是提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化方法，其能避免煤气进入高炉煤气余压透平发电装置的透平机后在透平机叶片上发生析盐和结垢，实现对高炉煤气的超净化。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：本专利技术提供一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其中，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统包括：高炉煤气干式除尘装置，其入口通过半净煤气管与高炉相连，其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连；选择性除盐装置，其包括第一喷枪，所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管；缓释除垢装置，其包括第二喷枪，所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。在优选的实施方式中，所述选择性除盐装置还包括给水泵、喷气管、清水筒和多个原浆筒，所述给水泵的入口与水箱相连，所述给水泵的出口通过输送管与所述第一喷枪相连，多个所述原浆筒通过一电磁阀与所述输送管相连，所述电磁阀与所述输送管之间设有第三计量泵，所述清水筒的出口与所述电磁阀相连，所述喷气管的入口与氮气罐相连，所述喷气管的出口与所述输送管靠近所述第一喷枪的一端相连。在优选的实施方式中，所述缓释除垢装置还包括搅拌釜、供气管、分散剂筒和多个药浆筒，所述搅拌釜内设有搅拌器，所述搅拌釜的上端设有第一入口和第二入口，所述搅拌釜的侧壁设有第一出口和第二出口，所述第一入口与所述第一出口之间设有循环管路，所述第二出口通过输送管路与所述第二喷枪相连，所述输送管路上设有增压泵，多个所述药浆筒分别与所述循环管路相连，所述药浆筒与所述循环管路之间设有第一计量泵，所述分散剂筒的出口与所述搅拌釜的第二入口相连，所述分散剂筒与所述第二入口之间设有第二计量泵，所述供气管的入口与氮气罐相连，所述供气管的出口与所述输送管路靠近所述第二喷枪的一端相连。在优选的实施方式中，所述循环管路包括第一循环分管和第二循环分管，所述第一循环分管设于所述搅拌釜的第一出口，所述第二循环分管设于所述搅拌釜的第一入口，所述输送管路包括第一输送分管和第二输送分管，所述第一输送分管设于所述搅拌釜的第二出口，所述第二输送分管设于所述第二喷枪，所述第一输送分管和所述第二输送分管之间串联所述增压泵。在优选的实施方式中，所述第一循环分管与所述第二循环分管之间串联循环泵。在优选的实施方式中，所述第一循环分管远离所述第一出口的一端与所述第一输送分管相连，所述第二循环分管远离所述第一入口的一端与所述第二输送分管相连，所述增压泵位于所述第一循环分管与第二循环分管之间，所述第二循环分管和所述第二输送分管上均设有蝶阀。在优选的实施方式中，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括控制器，所述控制器与所述选择性除盐装置的第三计量泵、给水泵和电磁阀电连接，所述控制器与所述缓释除垢装置的第一计量泵、第二计量泵、搅拌器和增压泵电连接。在优选的实施方式中，所述半净煤气管和所述净煤气管上均设有煤气成分分析仪，所述半净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述半净煤气管与所述第一喷枪相接处的上游，所述净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述净煤气管与所述第二喷枪相接处的上游，所述煤气成分分析仪与控制器电连接。在优选的实施方式中，所述第一喷枪的喷出口位于所述半净煤气管的中轴线上，所述第一喷枪的喷出口的中心线与所述半净煤气管的中轴线形成第一夹角，所述第二喷枪的喷出口位于所述净煤气管的中轴线上，所述第二喷枪的喷出口的中心线与所述净煤气管的中轴线形成第二夹角。在优选的实施方式中，所述第一夹角和所述第二夹角均为65度～75度。在优选的实施方式中，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括辅助选择性除盐装置，所述辅助选择性除盐装置包括第三喷枪，所述第三喷枪倾斜的插设于所述净煤气管，所述净煤气管与所述第三喷枪的相接处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统包括：高炉煤气干式除尘装置，其入口通过半净煤气管与高炉相连，其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连；选择性除盐装置，其包括第一喷枪，所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管；缓释除垢装置，其包括第二喷枪，所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。

【技术特征摘要】
1.一种针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统包括：高炉煤气干式除尘装置，其入口通过半净煤气管与高炉相连，其出口通过净煤气管与高炉煤气余压透平发电装置的入口相连；选择性除盐装置，其包括第一喷枪，所述第一喷枪倾斜的插设于所述半净煤气管；缓释除垢装置，其包括第二喷枪，所述第二喷枪倾斜的插设于所述净煤气管靠近所述高炉煤气余压透平发电装置的入口的一端。2.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述选择性除盐装置还包括给水泵、喷气管、清水筒和多个原浆筒，所述给水泵的入口与水箱相连，所述给水泵的出口通过输送管与所述第一喷枪相连，多个所述原浆筒通过一电磁阀与所述输送管相连，所述电磁阀与所述输送管之间设有第三计量泵，所述清水筒的出口与所述电磁阀相连，所述喷气管的入口与氮气罐相连，所述喷气管的出口与所述输送管靠近所述第一喷枪的一端相连。3.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述缓释除垢装置还包括搅拌釜、供气管、分散剂筒和多个药浆筒，所述搅拌釜内设有搅拌器，所述搅拌釜的上端设有第一入口和第二入口，所述搅拌釜的侧壁设有第一出口和第二出口，所述第一入口与所述第一出口之间设有循环管路，所述第二出口通过输送管路与所述第二喷枪相连，所述输送管路上设有增压泵，多个所述药浆筒分别与所述循环管路相连，所述药浆筒与所述循环管路之间设有第一计量泵，所述分散剂筒的出口与所述搅拌釜的第二入口相连，所述分散剂筒与所述第二入口之间设有第二计量泵，所述供气管的入口与氮气罐相连，所述供气管的出口与所述输送管路靠近所述第二喷枪的一端相连。4.根据权利要求3所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述循环管路包括第一循环分管和第二循环分管，所述第一循环分管设于所述搅拌釜的第一出口，所述第二循环分管设于所述搅拌釜的第一入口，所述输送管路包括第一输送分管和第二输送分管，所述第一输送分管设于所述搅拌釜的第二出口，所述第二输送分管设于所述第二喷枪，所述第一输送分管和所述第二输送分管之间串联所述增压泵。5.根据权利要求4所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述第一循环分管与所述第二循环分管之间串联循环泵。6.根据权利要求4所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述第一循环分管远离所述第一出口的一端与所述第一输送分管相连，所述第二循环分管远离所述第一入口的一端与所述第二输送分管相连，所述增压泵位于所述第一循环分管与第二循环分管之间，所述第二循环分管和所述第二输送分管上均设有蝶阀。7.根据权利要求2或3所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括控制器，所述控制器与所述选择性除盐装置的第三计量泵、给水泵和电磁阀电连接，所述控制器与所述缓释除垢装置的第一计量泵、第二计量泵、搅拌器和增压泵电连接。8.根据权利要求7所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述半净煤气管和所述净煤气管上均设有煤气成分分析仪，所述半净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述半净煤气管与所述第一喷枪相接处的上游，所述净煤气管上的煤气成分分析仪位于所述净煤气管与所述第二喷枪相接处的上游，所述煤气成分分析仪与控制器电连接。9.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述第一喷枪的喷出口位于所述半净煤气管的中轴线上，所述第一喷枪的喷出口的中心线与所述半净煤气管的中轴线形成第一夹角，所述第二喷枪的喷出口位于所述净煤气管的中轴线上，所述第二喷枪的喷出口的中心线与所述净煤气管的中轴线形成第二夹角。10.根据权利要求9所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述第一夹角和所述第二夹角均为65度～75度。11.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，所述针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统还包括辅助选择性除盐装置，所述辅助选择性除盐装置包括第三喷枪，所述第三喷枪倾斜的插设于所述净煤气管，所述净煤气管与所述第三喷枪的相接处的下游设有过滤器。12.根据权利要求1所述的针对透平机叶片盐侵蚀和结垢的高炉煤气净化系统，其特征在于，高炉煤气余压透平发电装置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琛，王振国，杨小平，訚浩，董艳苹，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11