[发明专利]一种安全精确测定高炉煤气含尘量的装置和方法

说明书

本发明揭示了一种安全精确测定高炉煤气含尘量的装置和方法，采样管是头部斜切45度角的不锈钢管道，插入被测煤气管道的中间，使斜切口位置处于被测管道中心，煤气流动平稳状态测定的数据最准确；采样装置由入口球阀、单向阀、滤膜盒、减压阀、流量计、旁通球阀单向阀等组成，集成在一个不锈钢壳体中，可以便于携带移动；测定时，减压阀使得测定工具部位的煤气压力保持高压，滤纸前后不存在很大的压差，确保滤纸能够完全吸收煤气中的粉尘而不致于破损；煤气排放口放置在距离测定人员较远的下风口，不会造成测定人员煤气中毒；称量滤纸的重量用精密分析天平，煤气流量也有记录，可以较为准确客观地反映高炉煤气中实际含尘量。

技术领域

本发明涉及冶金企业的高炉运转辅助设备，更具体地指一种安全精确测定高炉煤气含尘量的装置和方法。

背景技术

高炉煤气是高炉炼铁生产的重要副产品，可作为钢铁联合企业中其他流程的廉价高效的燃料。高炉煤气从炉顶上升管并经过下降管，再进入重力除尘器。粗煤气中约40％的大颗粒灰尘留在重力除尘器中，通过排灰机排出。经过最初处理的荒煤气进入后续煤气净化工艺设备中进行处理，经过在后续煤气净化工艺设备中处理后，要求处理完的净煤气含尘量应小于5mg/NM3。

对经过净化工艺设备处理后煤气质量的跟踪检测，目前通常是采用在线粉尘浓度计对含尘量进行测量，但由于各种粉尘浓度计都无法置于标准的工况环境标定，因此测得的数据仅能作为相对波动值的参考。现代高炉均在煤气净化工艺后，设置了高炉煤气余压透平发电装置，高炉煤气余压透平发电装置(Blast Furnace TOp Gas RecOvery TurbineUnit，以下简称TRT)。TRT是利用高炉冶炼的副产品—高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能，驱动发电机或其它装置发电的一种二次能源回收装置。如果在发电过程中，有大量粉尘浓度超标的煤气流经余压发电透平机转子，会造成转子及整个发电装置的严重损害。因此必须对进入余压发电透平机之前的煤气含尘量准确把握并及时采取调整措施，确保煤气质量。对于高炉煤气的后续用户，煤气中含尘量超标将会造成产品质量缺陷。

在传统的生产实践中，已经摸索出在湿法煤气净化系统低压煤气管道上测定煤气含尘量的技术。但由于煤气干法除尘工艺具有特殊性，必须在高压高温煤气管道上测定煤气含尘量。煤气含尘量的测定存在以下缺点：由专业检测部门，用烟尘测定仪在低压煤气管道上取样，采用称重法在实验室内测定，每次测定的劳务和服务成本较高；而且高压煤气经过TRT透平机组后降压冷凝排污，含尘量会发生变化，不能准确掌握进入透平机组之前的煤气含尘情况。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的旨在解决在煤气干法除尘条件下，在高温高压煤气管段安全测定高炉煤气含尘量成本高、测量不准确、容易发生安全事故的问题，提供一种安全精确测定高炉煤气含尘量的装置和方法。

(二)技术方案

一种安全精确测定高炉煤气含尘量的装置，包括第二阀门、第三阀门、第一阀门、连接法兰、采样管、采样装置、煤气主管、煤气支管；所述煤气主管与煤气支管通过连接法兰固定采样管；采样管一端垂直插入煤气支管和煤气主管，采样管插入煤气支管的中心，采样管管口设计成斜切45°角；第一阀门安装在位于煤气支管上方的采样管上，第一阀门分别与第二阀门、第三阀门相连，第三阀门与采样装置相连，第一阀门与氮气吹扫装置相连。

根据本发明的一实施例，所述采样装置第二单向阀、第二球阀、第一球阀、滤膜盒、流量计、第一单向阀、减压阀；所述第二单向阀一端与煤气排放口相连，另一端与第二球阀相连；第二球阀分别与煤气入口和第一球阀相连；第一球阀与滤膜盒、第一单向阀、减压阀、流量计依次连接；流量计通过管道与煤气排放口相连。

根据本发明的一实施例，所述第一球阀、滤膜盒、第一单向阀、减压阀、流量计集成在一个不锈钢壳体中。