转炉干法除尘中煤气冷却器工艺系统研究改进 2017毕业论文下载

前言：
煤气冷却器（Gas Cooler,GC）为LT干法除尘最后一道工序，所起的作用为再次降低净煤气的温度，达到进入煤气柜的要求

煤气冷却器介质入口温度约200～180℃，出口温度≤70℃

本文以目前使用的煤气冷却器为研究对象，深入各现场采集各种参数，分析研究后找出可以改进之处，使之在使用效果、整体结构均优于现有系统

1、相关理论
煤气冷却器是气体洗涤塔的一种，其结构类似于空调工程中的喷淋室，也可以认为煤气冷却器是一种特殊的喷淋室

起到的作用是主要是对转炉产生的煤气进行洗涤和降温，将煤气的温度由100℃~150℃降到70℃以下，同时减小气体的容积以便储存，然后送入煤气柜

2、主要影响因素
影响设备内水滴与烟气热湿交换效率的因素有很多，如烟气的质量流速、喷嘴类型与布置密度、喷嘴孔径与喷嘴前水压、烟气与水的接触时间、烟气与水滴的运动方向以及烟气与水的初、终参数等

喷水量的大小常以处理每千克烟气所用的水量，即水气比用μ来表示

实践证明，在一定的范围内加大喷水系数可增大热湿交换效率，对于不同的烟气处理过程，采用的水气比也不同

水气比的具体数值应由喷水室的热工计算决定

喷水室的结构特性主要指喷嘴排数、喷嘴密度、排管间距、喷嘴形式、喷嘴孔径和喷水方向等

它们对喷水室的热交换效果均有影响工程上多采用双排喷嘴

喷嘴密度既不能太大，以免水苗叠加，不能充分发挥作用，也不能太小，以免不能覆盖整个喷水室断面

喷嘴形式和喷嘴孔径影响着水雾的覆盖范围和水滴的大小，影响着烟气与水的接触面积

3、工艺改进
煤气冷却器的工艺主要指其整个供水回水系统、喷淋系统的实现过程

两个系统由冷水池、热水池、水泵组、上下水箱、管路、阀门、喷嘴等几部分构成

整个工艺的运行过程为水泵由冷水池抽水，经过管路进入上水箱及喷水环管，经过喷淋系统喷射到煤冷器内部给煤气降温，水汇集到下水箱，（此时，由于给煤气降温，冷水已经变成热水，温度一般控制在60°左右），液面达到一定高度后自然溢流，经溢流管进入热水池，热水池的水经过循环冷却后进入冷水池，如此循环

此外，在底水箱底部设有排水口，若有检修或其他兔发情况打开排水口，热水经由排水管直接进入热水池

我们对其工艺进行了改进，如图1所示

改进前改进后
图1煤气冷却器供回水图
4、对喷淋系统的改造
现行的煤气冷却器喷淋系统由供水管、环管、喷枪、喷嘴构成

喷枪一般分
两层布置，每层的喷枪数目基本为双数，或为8或为6，由喷嘴竖直向下喷水，两层之间喷枪的角度需错开，防止两层之间喷射水流的干涉

喷枪分两层布置，由环管供水，其中，上层环管由水泵直接供水，下层环管由上水箱供水

两层喷枪的结构相同，所配备的喷嘴不同，上层环管配备螺旋喷嘴，下层环管配备旋窝喷嘴

上层喷水压力由水泵扬程决定，一般为0.5~0.6MPa,下层喷水压力由上水箱与下层喷枪之间的高度差决定，一般为0.05~0.1MPa

现行喷淋系统普遍存在喷枪水量不均、下层喷枪无法有效喷射的问题，究其原因，其一为环管过长，由于是断续工作，每次喷射时，距入水管近的喷枪水量大，远端的喷枪水量小，其二是由于下层喷枪供水来源为上水箱，其水压由于煤冷器本体结构的限制，结果就是下层环管供水水压很低，通常不足0.1MPa

针对这种情况，对煤冷器的喷淋系统做出如下改进：
（1）取消环管，直接在煤冷器中心布置一个双向喷嘴（喷嘴喷出水珠直径变大为原来的20倍），多层布置

（2）改水箱供水为水泵直接供水，提高喷枪的供水压力

结论：代入参数计算后可以看出，在烟气量与烟气温度相同的情况下，改进后的煤气冷却器直径比现行的煤气冷却器直径减小30%，即筒体质量降低30%，且改进后的煤气冷却器供水回水系统更加紧凑，占地空间减少，有很高的实用价值

作者简介：
王大雷（1981-7），男，河北保定人，研究方向：冶金环保设备

魏立军（1968-9），男，高级工程师，河北张家口人，研究方向：冶金环保设备

张从鹏（1975-11），男，山东淄博人，研究方向：数字制造技术与装备

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