一种煤气加压机在线清灰方法及其声波清灰器技术

技术编号:13104426 阅读:99 留言:0更新日期:2016-03-31 11:13
一种煤气加压机在线清灰方法,上述方法在煤气加压机入口设置声波清灰器,包括:设定声波传播速度:和声波传播轴线上的声压大小:所述声波传播速度为350-360(m/s),所述声波传播轴线上的声压大小为P(0.1)=135dB,P(1.5)=115dB。根据本发明专利技术,在对煤气加压机进行在线清灰时,设定清灰各参数,确保煤气加压机在安全工作前提下的清灰效果大大提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁冶金行业煤气加压机设备,具体的,本专利技术涉及一种煤气加压机 在线清灰技术及其声波清灰器。
技术介绍
煤气加压设备是为了把宝钢高炉、焦炉、转炉生产过程中产生的副煤气(高炉煤 气、焦炉煤气及转炉煤气)有效地作为燃料使用,并把送些煤气加压到规定的压力,供应各 用户工厂。一般煤气加压站采用离必式加压机,其特点是;输气量大而连续、运转平稳、机组 外形尺寸小、压力上升有一定限度可不设安全放散阀、可直接用阀口调节风量、易于自动化 控制,但对压力的适应范围较窄,有喘振现象。由于煤气介质中含有杂质,特别是转炉煤气 中含尘量较高,导致加压机运行一段时间后,叶轮积灰较严重,影响加压机正常运行。 W往,原煤气加压机清灰方式如下: 原煤气加压机采用喷淋方式清灰,效果不佳。原因有二;一、原煤气加压站区工 业水压力约0. 3Mpa,后因考虑节能将全厂工业水管道压力下降至0. 2Mpa,造成喷淋水压不 够。二、由于炼钢出口LDG含尘量已经大于100毫克/m3,经过电除尘器后,在煤气加压机入 口LDG含尘量已经大于10毫克/m3,导致喷头部分堵塞,清洗叶轮效果不理想。 煤气加压机采用喷淋方式清灰因工艺原因,工业水不间断喷淋叶轮,LDG煤气中含 有大量CO,与水结合,形成弱酸液体,腐蚀加压机机壳,造成煤气外泄漏,影响安全生产。 70年代起,国外开始将声波清灰技术应用于电站锅炉,并取得了很好的效果。80 年代初,国内将声波清灰产品用于工业清灰。1987年,我国第一代声波清灰产品开始在北 京第二热电厂投入使用。声波清灰器W其结构简单、维修量小、安装使用方便、清灰效果显 著等诸多优点,已取代蒸汽、水、压缩空气吹灰,钢球清灰,机械振打清灰等手段。 与传统的蒸汽吹灰器、钢珠除灰器等相比,声波清灰技术具有安装、检修方便,控 制操作方式简单,全方位除灰,不留死角,不污染环境等特点。声波除灰技术不仅可W消 除积灰,提高和保持热交换面较高的换热效率,而且由于声波的作用,还可使燃料与空气 充分接触,从而起到助燃的作用,提高锅炉的燃烧效率。所W声波吹灰器越来越广泛的运 用于各个行业.其主要用于锅炉方面。声波吹灰器技术是将压缩空气(或蒸汽)转换成大 功率声波(一种W疏密波的形式在空间介质(气体)中传播的压力波)送入炉内,当受热 面上的积灰受到W-定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时,因疲劳疏松脱落,随烟气 流带走,或在重力作用下,沉落至灰斗排出。 然而,原声波清灰技术应用于电站锅炉等静态设备中。由于动态设备中煤气加压 机转速高,应用声波吹灰器技术往往会影响加压机运行。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术经研究,在对煤气加压机进行在线清灰时,设定清灰各参 数,确保煤气加压机在安全工作前提下的清灰效果大大提升。此技术将极大改变煤气加压 机传统清灰方式,具有创新性及推广性。 为达到上述目的,本专利技术技术方案如下: 一种煤气加压机在线清灰方法,上述方法在煤气加压机入口设置声波清灰器,其 特征在于,包括下述步骤: 步骤一,设定声波清灰器参数;所述声波清灰器参数包括声波传播速度和声波传 播轴线上的声压大小: 声波传播速度; 采用活塞声源近场区域特性理论计算声波传播轴线上的声压大小: 其中2PoCUo即为声源声压Po(Pa)t为煤气加压机内的平均温度(摄氏温度),R为气体常量,取普适气体常数8. 314J/(Kg?mol)。[001引 TO为开尔文温度,Y为气体绝热指数,CO(双原子气体)的气体绝热指数为1. 402,考虑到煤气加压 机含有少量的杂质多原子气体还有粉尘颗粒,取气体绝热指数Y为1.4, U为气体摩尔质量,对于CO,U= 28.OlX10 3KgAiol, Z为福射距离,即分别为距离煤气加压机叶轮转轴轴必的径向最近端和最远端距 离,即0. 1和1. 5m,[002引 a为声源半径0. 15-0. 2m, ka<l(ka为决定活塞声源声波福射指向特性的物理量,描述空间中声波福射均匀 程度,送里ka?l,说明低频声波福射均匀),[00幼 P=1. 37kg/m3,(煤气加压机气体密度) 步骤二,根据实际模型工况采用声学有限元法进行声场模拟: 采用不同频率进行声场仿真, 步骤H,定周期运行声波清灰器。 根据本专利技术所述一种煤气加压机在线清灰方法,其特征在于, 在步骤一中,取P。即2P。州。=150地,相当于632. 45Pa,取转子径向最远端 Z= 1. 5m,转子径向最近端Z= 0.Im,并代入数据;则声波传播轴线上的声压范围在 8. 4-94. 6Pa,用声压级表示为:112. 5-133. 5地。目P,在步骤一中,取P。即2P。州。=150地(参考应用在锅炉清灰的经验参数,先给 出预估参数然后进行反向校核,经计算PO= 150地可W满足要求),相当于632. 45化,取转 子径向最远端Z= 1. 5m,转子径向最近端Z= 0.Im,并代入数据;P化1) = 133. 5地,P(1. 5) =112. 5地,换算成帕斯卡单位P(0. 1) =94. 6化,P(1.5) =8. 4Pa。(声压级W符号S化表 示,其定义为将待测声压有效值P(e)与参考声压p(ref)的比值取常用对数,再乘W20,即; S化=2化OG(IO) ,其单位是分贝(地)在空气中参考声压P(ref) -般取为 2*10E-5 帕),同时,PO). 1) =8. 4Pa,P(1.5) =94. 6化, 则声波传播轴线上的声压范围在8. 4-94. 6化,用声压级表不为:112. 5-133. 5地。 根据本专利技术所述一种煤气加压机在线清灰方法,其特征在于, 所述加压机中的平均温度为58-62C. 根据本专利技术所述一种煤气加压机在线清灰方法,其特征在于, 所述加压机中的平均温度为6(TC。 根据本专利技术所述一种煤气加压机在线清灰方法,其特征在于,[003引所述声波清灰器,其频率f为100监±5监;出口处声压级Lp为150地±3地. 根据本专利技术所述一种煤气加压机在线清灰方法,其特征在于, 声源半径a为0.IS-O.加。 所述声波传播速度为350-360 (m/s),所述声波传播轴线上的声压大小为P(0. 1) =8. 4Pa,P(l. 5) = 94. 6Pa,或表示为P(0. 1) = 133. 5地,P(l. 5) = 112. 5地。 由此达到清灰效果。 从仿真云图中可W看出,选定f= 100化在煤气加压机内部可W形成较好的声压 分布,并且与理论计算的对比结果也在合理误差范围内,同时又避开了机组运行的固有频 率不会引起机组共振,但安装过程中应该使声波发生器尽量垂直于转子叶片。 根据本专利技术所述一种煤气加压机在线清灰方法,其特征在于, 将声波导管安装于加压机进气总管最接近叶轮位置,使卿趴口朝向加压机叶轮 并与叶轮保持适当距离,气源接自加压站DN25mm氮气管道。[00当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种煤气加压机在线清灰方法,所述方法在煤气加压机入口设置声波清灰器,其特征在于,包括下述步骤: 步骤一,设定声波清灰器参数:所述声波清灰器参数包括声波传播速度和声波传播轴线上的声压: 声波传播速度:采用活塞声源近场区域特性理论计算声波传播轴线上的声压大小: 其中2ρ0cu0即为声源声压P0(Pa,)其中: t为煤气加压机内的平均温度(摄氏温度), R为气体常量,取普适气体常数8.314J/(Kg·mol), T0为开尔文温度, γ为气体绝热指数,CO,即双原子气体的气体绝热指数为1.402,考虑到煤气加压机含有少量的杂质多原子气体还有粉尘颗粒,取气体绝热指数γ为1.4, μ为气体摩尔质量,对于CO,μ=28.01×10‑3Kg/mol, z为辐射距离,即分别为距离煤气加压机叶轮转轴轴心的径向最近端和最远端距离,即0.1和1.5m, a为声源半径0.15‑0.2m, ka<1,ka为决定活塞声源声波辐射指向特性的物理量,描述空间中声波辐射均匀程度,这里ka<<1,说明低频声波辐射均匀), ρ=1.37kg/m3,煤气加压机气体密度, 步骤二,根据实际模型工况采用声学有限元法进行声场模拟: 采用不同频率进行声场仿真, 步骤三,定周期运行声波清灰器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈小东傅金华
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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