本發明涉及在冶金高爐煤氣干法袋式除塵技術領域，特別涉及一種高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝及其裝置。

背景技術：

現有高爐冶煉生產過程產生的荒煤氣的凈化處理工藝已廣泛采用干法袋式除塵技術，按《高爐煤氣干法袋式除塵設計規范》（GB50505-2009）中除塵灰的卸、輸灰工藝可采用氣力輸灰或機械輸灰兩種方法，實際應用中技術上存在以下不足：

1、采用機械卸、輸灰工藝：箱體灰倉集灰依靠重力和倉壁振動方式排出，卸灰速度相對較慢，效率較低；進行卸灰操作的箱體處于臨時停用過濾煤氣狀態，卸灰操作時間長，箱體的過濾生產運行率降低，從而影響到系統箱體布袋負荷增加，各箱體間卸灰操作切換時布袋負荷變化頻繁，布袋使用壽命降低。

2、采用氣力卸、輸灰工藝：卸、輸灰操作要求對輸送氣體的壓力、流速、氣固比要達到嚴格的設計參數，且配套檢測及自動化程度要求高，投資成本較高；操作過程需要輔助氣源，工藝消耗氣體量大，能源消耗高；實際操作中，由于單個箱體的排灰是個間隔且短暫的過程，在排灰的前期和后期不可避免存在氣固比達不到合理參數，會造成閥門、管道彎頭等設備磨損的問題，或造成輸灰系統水平管道及彎頭等部位堵塞的問題。

技術實現要素：

本發明的目的就是提供一種采用機械動力的同時利用系統煤氣壓力進行卸、輸灰，用于壓力卸、輸灰的煤氣通過煤氣卸壓管并經除塵箱體過濾后回收；機械動力卸、輸灰在輸送物料的流速，氣固比調節范圍寬的情況下，解決設備磨損或管道堵塞；壓力卸、輸灰利用系統壓力煤氣作為輸送物料氣源，加快卸灰速度的高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝及其裝置。

本發明的解決方案是這樣的：

一種高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝，包括步驟：

（1）、構造壓力輸灰氣體卸壓回收系統步驟：在每個布袋除塵箱體下部塵氣室設置第一煤氣卸壓閥，每個布袋除塵箱體對應的第一煤氣卸壓閥通過第一煤氣卸壓管接到集中灰倉，使得集中灰倉內帶壓力的粉塵煤氣通過第一煤氣卸壓閥進入每個布袋除塵箱體下部塵氣室；在每個布袋除塵箱體上部凈氣室設置第二煤氣卸壓閥，每個布袋除塵箱體對應的第二煤氣卸壓閥通過第二煤氣卸壓管接到低壓凈煤氣總管，使得每個布袋除塵箱體上部凈氣室內經過濾的凈煤氣通過第二煤氣卸壓閥進入低壓凈煤氣總管；

（2）、卸灰策略：按下述順序步驟進行操作：

1）、對于系統有兩個及以上的布袋除塵箱體的系統，卸灰時至少在兩個布袋除塵箱體進行，其中一個作為壓力輸灰煤氣的回收，該布袋除塵箱體在此時間段不卸灰同時也退出高爐生產主煤氣過濾，并控制布袋除塵箱體內高壓煤氣通過第二煤氣卸壓閥回收到低壓凈煤氣總管，使得該布袋除塵箱體完成卸壓；另外的布袋除塵箱體逐個進行卸灰，進行卸灰的布袋除塵箱體在卸灰同時也在維持高爐生產主煤氣過濾；

2）、打開卸灰的布袋除塵箱體下部第一卸灰閥，箱體內除塵灰在系統煤氣壓力及自身重力作用下進入中間灰倉；

3）、開啟已裝有除塵灰的中間灰倉下部卸灰閥，除塵灰在系統煤氣壓力作用下通過埋括板輸送機的密閉腔體輸送至集中灰倉；

4）、打開已完成卸壓的布袋除塵箱體的第一煤氣卸壓閥，集中灰倉內帶壓力的粉塵煤氣通過第一煤氣卸壓管進入該布袋除塵箱體下部塵氣室，粉塵煤氣經除塵布袋過濾后的凈煤氣通過布袋除塵箱體上部凈氣室及第二煤氣卸壓管進入低壓凈煤氣總管。

更具體的技術方案還包括：還包括煤氣吹掃步驟：在步驟3）之后，布袋箱體除塵灰料位檢測為零時，關閉該布袋除塵箱體的下部第一卸灰閥停止箱體卸灰，打開埋括板輸送機尾部氮氣吹掃閥進行煤氣吹掃。

進一步的：所述步驟1）中，停止一個布袋除塵箱體高爐生產中的煤氣除塵過濾的方法是：關閉第一煤氣切斷閥和第二煤氣切斷閥，停止該布袋除塵箱體的高爐生產中的煤氣除塵過濾。

進一步的：所述步驟2）中，為保持需卸灰的布袋除塵箱體內有穩定的煤氣壓力，該布袋除塵箱體的第一煤氣切斷閥和第二煤氣切斷閥是兩個閥門處于打開狀態，同時兩個閥門處于打開狀態可以維持高爐生產中的主煤氣除塵過濾。

一種應用高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝的裝置，包括若干個布袋除塵箱體，每個布袋除塵箱體的下部塵氣室連接有第一煤氣切斷閥，第一煤氣切斷閥連接到荒煤氣管，每個布袋除塵箱體的上部凈氣室連接有第二煤氣切斷閥，第二煤氣切斷閥連接到高壓凈煤氣總管，每個布袋除塵箱體的下部通過第一卸灰閥聯通到中間灰倉上部，中間灰倉的下部通過第二卸灰閥聯通到埋括板輸送機的進料口，埋括板輸送機的出料口聯通到集中灰倉的上部，集中灰倉的下部安裝有第三卸灰閥，每個布袋除塵箱體下部塵氣室設置第一煤氣卸壓閥，所述第一煤氣卸壓閥通過第一煤氣卸壓管接到集中灰倉；每個布袋除塵箱體上部凈氣室設置第二煤氣卸壓閥，每個布袋除塵箱體對應的第二煤氣卸壓閥通過第二煤氣卸壓管接到低壓凈煤氣總管。

更具體的技術方案還包括：所述第一煤氣卸壓管為總管結構，在該總管上通過分管分別接到每個第一煤氣卸壓閥。

進一步的：所述第二煤氣卸壓管為總管結構，在該總管上通過分管分別接到每個第二煤氣卸壓閥。

進一步的：所述的埋括板輸送機的機尾設有氮氣吹掃管，在氮氣吹掃管上安裝有控制氣體通斷的氮氣吹掃閥。

進一步的：所述的埋括板輸送機具有密閉機殼，承壓范圍為0～0.3MPa。

本發明的優點是：

1、采用機械卸、輸灰工藝同時利了用氣力卸、輸灰：箱體灰倉集灰依靠重力和倉壁振動同時也在煤氣壓力作用下的排出，物料流通截面積大，在物料流速低的情況下能保持單位時間的卸灰量大，效率高；進行卸灰操作的箱體還是處于過濾煤氣狀態，只保持一個箱體用于卸壓過濾回收輸送煤氣，操作過程系統箱體布袋負荷間隔性變化次數少，設備壽命可靠；

2、采用氣力卸、輸灰工藝同時利了機械動力卸、輸灰：卸、輸灰操作過程是利用生產系統壓力煤氣，對輸送氣體的壓力、流速、氣固比等參數不需嚴格要求，不需要輔助氣源，投資及運行成本較低；在流體通道截面積大的情況下，物料流動速度雖低于氣力輸灰工藝，但仍能保證高效的卸灰速度，閥門、管道等設備的磨損少，輸灰系統水平管道及彎頭等部位不會出現堵塞問題。

附圖說明

圖1是本發明的除塵灰機械式壓力卸灰工藝及其裝置示意圖。

圖中附圖標記為：1、布袋除塵箱體，2、除塵布袋，3、第一煤氣卸壓閥，4、第一煤氣卸壓管，5、第一卸灰閥，6、中間灰倉，7、第二卸灰閥，8、連接管道，9、集中灰倉， 10、第三卸灰閥，11、加濕卸灰機，12、第二煤氣卸壓閥，13、第二煤氣卸壓管，14、第二煤氣切斷閥，15、第一煤氣切斷閥，16、高壓凈煤氣總管， 17、荒煤氣管，18、煤氣調壓閥組，19、低壓凈煤氣總管，20、煤氣余壓發電系統， 21、除塵灰， 22、氮氣吹掃閥，23、氮氣吹掃管，24、埋括板輸送機。

具體實施方式

本發明的高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝，包括步驟：

（1）、構造壓力輸灰氣體卸壓回收系統步驟：在每個布袋除塵箱體1下部塵氣室設置第一煤氣卸壓閥3，每個布袋除塵箱體1對應的第一煤氣卸壓閥3通過第一煤氣卸壓管4接到集中灰倉9，使得集中灰倉9內帶壓力的粉塵煤氣通過第一煤氣卸壓閥3進入每個布袋除塵箱體1下部塵氣室；在每個布袋除塵箱體1上部凈氣室設置第二煤氣卸壓閥12，每個布袋除塵箱體1對應的第二煤氣卸壓閥12通過第二煤氣卸壓管13接到低壓凈煤氣總管19，使得每個布袋除塵箱體1上部凈氣室內經過濾的凈煤氣通過第二煤氣卸壓閥12進入低壓凈煤氣總管19；

（2）、卸灰策略：按下述順序步驟進行操作：

1）、對于系統有兩個及以上的布袋除塵箱體1的系統，卸灰時至少在兩個布袋除塵箱體1進行，其中一個作為壓力輸灰煤氣的回收，該布袋除塵箱體1在此時間段不卸灰同時也退出高爐生產主煤氣過濾，并控制布袋除塵箱體1內高壓煤氣通過第二煤氣卸壓閥12回收到低壓凈煤氣總管19，使得該布袋除塵箱體1完成卸壓；另外的布袋除塵箱體1逐個進行卸灰，進行卸灰的布袋除塵箱體（1）在卸灰同時也在維持高爐生產主煤氣過濾；

2）、打開卸灰的布袋除塵箱體1下部第一卸灰閥5，箱體內除塵灰21在系統煤氣壓力及自身重力作用下進入中間灰倉6；

3）、開啟已裝有除塵灰21的中間灰倉6下部卸灰閥7，除塵灰21在系統煤氣壓力作用下通過埋括板輸送機24的密閉腔體輸送至集中灰倉9；

4）、打開已完成卸壓的布袋除塵箱體1的第一煤氣卸壓閥3，集中灰倉9內帶壓力的粉塵煤氣通過第一煤氣卸壓管4進入該布袋除塵箱體1下部塵氣室，粉塵煤氣經除塵布袋2過濾后的凈煤氣通過布袋除塵箱體1 上部凈氣室及第二煤氣卸壓管13進入低壓凈煤氣總管19。

還包括煤氣吹掃步驟：在步驟3）之后，布袋箱體除塵灰料位檢測為零時，關閉該布袋除塵箱體1的下部第一卸灰閥5停止箱體卸灰，打開埋括板輸送機24尾部氮氣吹掃閥22進行煤氣吹掃。

所述步驟1）中，停止一個布袋除塵箱體1高爐生產中的主煤氣除塵過濾的方法是：關閉第一煤氣切斷閥15和第二煤氣切斷閥14。

所述步驟2）中，為保持需卸灰的布袋除塵箱體1 內有穩定的煤氣壓力，該布袋除塵箱體1的第一煤氣切斷閥15和第二煤氣切斷閥14是兩個閥門處于打開狀態，同時兩個閥門處于打開狀態可以繼續維持高爐生產中的主煤氣除塵過濾。

以圖1所示系統對本發明的高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝進行詳細說明如下：

本發明中布袋除塵箱體的數量視生產需要確定，圖1所示系統是采用四個布袋除塵箱體組成的一個實施例，假定在四個布袋除塵箱體同時進行除塵作業后，右邊第一個布袋除塵箱體1需進行機械壓力卸灰操作時，停止左邊第一個布袋除塵箱體1高爐生產中的主煤氣除塵過濾，停止的方法是關閉該布袋除塵箱體1的第一煤氣切斷閥15和第二煤氣切斷閥14；保持右邊第一個布袋除塵箱體1內有穩定的煤氣壓力，保持的方法是該布袋除塵箱體1的第一煤氣切斷閥15和第二煤氣切斷閥14兩個閥門處于打開狀態，達到利用高爐爐頂煤氣壓力能進行卸灰的目的，除塵箱體保持同時進行煤氣過濾和除塵灰卸灰的工況，有利于穩定系統中除塵布袋的主煤氣生產過濾負荷分布。

打開左邊第一個布袋除塵箱體1的第二煤氣卸壓閥12，控制該布袋除塵箱體1內高壓煤氣通過第二煤氣卸壓閥12回收到低壓凈煤氣總管19，使得該布袋除塵箱體1 完成卸壓。

打開右邊第一個布袋除塵箱體1下部第一卸灰閥5，箱體內除塵灰21在系統煤氣壓力及自身重力作用下進入中間灰倉6。

開啟已裝有除塵灰的中間灰倉6下部卸灰閥7，除塵灰21在系統煤氣壓力及埋括板輸送機24機械輸送作用下通過埋括板輸送機24的密閉腔體輸送至集中灰倉9。

打開左邊第一個布袋除塵箱體1的第一煤氣卸壓閥3，集中灰倉9內帶壓力的粉塵煤氣通過第一煤氣卸壓管4進入該布袋除塵箱體1下部塵氣室，粉塵煤氣經除塵布袋2過濾后的凈煤氣通過布袋除塵箱體1上部凈氣室及第二煤氣卸壓管13進入低壓凈煤氣總管19，實現壓力卸灰過程中煤氣的回收。

當右邊第一個布袋箱體1除塵灰料位檢測為零時，關閉該布袋除塵箱體1的下部第一卸灰閥5停止箱體卸灰，重新恢復到主煤氣除塵工況；打開埋括板輸送機24尾部氮氣吹掃閥22進行煤氣吹掃，完成該布袋除塵箱體1一次機械式壓力卸灰操作。需再次進行機械式壓力卸灰操作時，則重復上述過程。

關閉氮氣吹掃閥22結束吹掃，關閉左邊第一個布袋除塵箱體1的第一煤氣卸壓閥3及第二煤氣卸壓閥12，打開該布袋除塵箱體1的第一煤氣切斷閥15和第二煤氣切斷閥14，使得該布袋除塵箱體1重新恢復高爐主煤氣過濾除塵操作。

其余的布袋除塵箱體1需進行機械壓力卸灰操作時均按上述策略進行。

當集中灰倉9收集的數量達到設定值時，打開集中灰倉9下部第三卸灰閥10，排出除塵灰21經過加濕卸灰機11加濕處理后外運。

圖1也是應用高爐煤氣干法袋式除塵機械式壓力卸灰工藝的裝置，包括若干個布袋除塵箱體1，每個布袋除塵箱體1的下部塵氣室連接有第一煤氣切斷閥15，第一煤氣切斷閥15連接到荒煤氣管17，每個布袋除塵箱體1的上部凈氣室連接有第二煤氣切斷閥14，第二煤氣切斷閥14連接到高壓凈煤氣總管16，每個布袋除塵箱體1的下部通過第一卸灰閥5聯通到中間灰倉6上部，中間灰倉6的下部通過第二卸灰閥7聯通到埋括板輸送機24的進料口，埋括板輸送機24的出料口聯通到集中灰倉9的上部，集中灰倉9的下部安裝有第三卸灰閥10，每個布袋除塵箱體1下部塵氣室設置第一煤氣卸壓閥3，所述第一煤氣卸壓閥3通過第一煤氣卸壓管4接到集中灰倉9；每個布袋除塵箱體1上部凈氣室設置第二煤氣卸壓閥12，每個布袋除塵箱體1對應的第二煤氣卸壓閥12通過第二煤氣卸壓管13接到低壓凈煤氣總管19。

所述第一煤氣卸壓管4為總管結構，在該總管上通過分管分別接到每個第一煤氣卸壓閥3；所述第二煤氣卸壓管13為總管結構，在該總管上通過分管分別接到每個第二煤氣卸壓閥12；

所述的埋括板輸送機24的機尾設有氮氣吹掃管23，在氮氣吹掃管23上安裝有控制氣體通斷的氮氣吹掃閥22，布袋箱體除塵灰料位檢測為零時，關閉布袋除塵箱體1的下部第一卸灰閥5停止箱體卸灰，打開埋括板輸送機24尾部氮氣吹掃閥22進行煤氣吹掃。

所述的埋括板輸送機24具有密閉機殼，承壓范圍為0～0.3MPa。