1.本技术涉及高炉煤气净化技术领域，尤其涉及一种高炉煤气精脱硫与脱氯系统。


背景技术：

2.高炉煤气中含有一氧化碳、氢气、甲烷等可以利用的可燃性气体。但是，高炉煤气中还含有氯离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子等酸性介质，其酸性冷凝水会对高炉煤气管网及设备造成严重的腐蚀。
3.去除高炉煤气中酸性介质最简单、最直接、最有效的方法就是通过喷嘴向高炉煤气中喷入碱液喷雾，使煤气中的酸性介质溶于细小的碱液雾粒；同时碱液喷雾对煤气进行降温，生成冷凝水，并使反应生成物随冷凝水排出。例如公告号为cn211665014u的实用新型专利提供了一种高炉煤气管道雾化法脱酸除氯装置，将碱液和稀释水提前混合成稀释溶液，通过泵站、阀组管道与氮气在双流体喷枪处进行雾化，碱液雾粒与酸性气体发生中和反应，达到除酸脱氯降温的效果。
4.但是上述方案还存在以下不足：
5.1.由于碱液提前混合，使碱液管路较长，安全隐患增多；同时使容易结垢堵塞的球阀、止回阀、过滤器和流量计等元件的数量较多、清理保养工作量较大；
6.2.由于碱液提前混合，使喷碱量和喷水量不能独立控制，从而使喷雾的降温效果和除酸效果不能独立控制，无法使喷碱量和喷水量最优化。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种包括独立的碱液支路和稀释水支路、保养维修方便、安全性好、碱液喷雾的脱硫脱氯功能和降温功能最优化的高炉煤气精脱硫与脱氯系统。
8.本技术提供的高炉煤气精脱硫与脱氯系统包括喷雾模块和供气供液模块，所述供气供液模块包括独立的碱液支路、稀释水支路和气体支路；所述喷雾模块包括至少一个双流体喷嘴，所述碱液支路、所述稀释水支路和所述气体支路分别连接至每个所述双流体喷嘴。
9.由于碱液具有高腐蚀性，碱液支路对泵站和阀组管道等部件的性能和安全性要求较高。将碱液支路独立设置，有利于对其进行简化，并将具有化学危险性的区域分离设置，不仅可以降低成本，还便于管理。
10.优选地，所述喷雾模块为所述碱液支路、所述稀释水支路和所述气体支路各设置有一流体分配器；每个所述双流体喷嘴分别连接至所述流体分配器的一个出口。
11.为了优化降温和脱硫脱氯效果，一般在煤气管道内设置有多个喷嘴，每个喷嘴通过阀组和流体分配器连接至供气供液模块。
12.优选地，所述碱液支路包括计量泵、第一安全阀和第二安全阀；所述第一安全阀的进口和出口分别连接至所述计量泵的出口和进口；所述第二安全阀的进口和出口分别连接
至所述计量泵的出口和所述喷雾模块；所述第一安全阀的压力阈值大于所述第二安全阀的压力阈值。
13.第一安全阀构成计量泵的泄压回路，保证泵站和管路的安全；第二安全阀的阈值压力设置为喷雾模块正常工作所需的最小碱液压力，保证喷嘴喷出的碱液呈雾状。
14.优选地，所述碱液支路还包括压力稳定器，所述压力稳定器设置于所述计量泵和所述喷雾模块之间的连接管道；所述计量泵并联有备用支路。
15.压力稳定器为储能元件，可以稳定管路的压力，平衡计量泵工作时的压力波动。
16.优选地，所述稀释水支路包括离心泵和第一气动球阀；所述第一气动球阀的一侧连接至所述离心泵的出口、另一侧连接至所述喷雾模块。
17.优选地，所述稀释水支路还包括第一压力变送器和第一流量计；所述第一压力变送器和第一流量计均设置于所述第一气动球阀和所述喷雾模块的连接管道；所述离心泵和所述第一气动球阀均并联有备用支路。
18.优选地，所述气体支路包括设置于气源和所述喷雾模块之间的第二气动球阀。
19.优选地，所述气体支路还包括第二压力变送器、第二流量计和调压阀；
20.所述第二压力变送器和第二流量计设置于所述第二气动球阀和所述喷雾模块的连接管道；所述调压阀设置于所述第二气动球阀与所述气源之间。
21.由于煤气易燃易爆，靠近煤气管道的稀释水支路和气体支路优选采用气动球阀控制。压力变送器和流量计向plc控制模块提供实时压力和流量数据，plc控制模块相应地控制离心泵和调压阀，实现对供气供液模块的控制。
22.优选地，所述第二气动球阀并联有备用支路。
23.备用支路可以在设备的调试、维修和保养作业时提供气液旁路。
24.本技术的技术效果在于：
25.1.稀释水和碱液两条支路独立工作，可以简化碱液管路、减少碱液管路上的阀组、流量计和过滤器等元件、取消碱液管路上的稀释罐、部分球阀等部件，减少结垢、堵塞情况，减少维修保养的工作量，降低成本；
26.2.可以将包括碱液储罐等部件的碱液支路单独设置在化学危险区域，方便分级管理；碱液支路和稀释水支路可以单独排查、维护；
27.3.降低稀释水的水质要求，无需进行多次除杂、脱盐，比较容易适应工厂内的复杂条件；
28.4.仅需要定期对喷雾模块等设备进行清理，免于对整个泵站支路进行清洗；
29.5.可以独立控制碱液和稀释水的流量，使喷雾的降温功能和除酸功能可以独立控制，从而在精确控制温度和冷凝水酸碱度的同时节约碱液、稀释水和气体的用量。
附图说明
30.下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：
31.图1是实施例的高炉煤气精脱硫与脱氯系统工艺流程图(仅示出一个喷嘴)；
32.图2是实施例的喷雾模块工艺流程图；
33.图3是实施例的碱液支路工艺流程图；
34.图4是实施例的稀释水支路工艺流程图；
35.图5是实施例的气体支路工艺流程图；
36.附图标记说明：
37.1.喷雾模块，2.碱液支路，3.稀释水支路，4.气体支路，101.双流体喷嘴，102.流体分配器，103.煤气管道，201.计量泵，201a.计量泵备用支路，202.第一安全阀，203.第二安全阀，204.压力稳定器，205.碱液储罐，206.碱液过滤器，207.碱液储罐计量泵，208.碱液排空阀，301.离心泵，301a.离心泵备用支路，302.第一气动球阀，302a.备用球阀，303.第一压力变送器，304.第一流量计，305.稀释水储罐，306.稀释水过滤器，307.进水管，308.稀释水排空阀，309.气动球阀工作气管，401.第二气动球阀，401a.备用电磁阀，402.第二压力变送器，403.第二流量计，404.调压阀，405.气动球阀调压阀，406.进气管。
具体实施方式
38.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本技术的具体实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
39.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.实施例：一种高炉煤气精脱硫与脱氯系统。
41.如图1所示，本实施例包括喷雾模块1和独立设置的碱液支路2、稀释水支路3和气体支路4。如图2所示，喷雾模块1包括4个双流体喷嘴101(图中仅示出一个)，双流体喷嘴101的喷雾口设置于煤气管道103内。喷雾模块1还包括3个流体分配器102；碱液支路2、稀释水支路3和气体支路4分别连接至一个流体分配器102的进口；每个双流体喷嘴101分别连接至3个流体分配器102的一个出口。
42.碱液支路2不仅在工艺流程上独立设置，其泵站、碱液储罐和管路也可以设置于单独的区域，便于针对性地采取安全管理措施。
43.如图3所示，碱液支路2包括计量泵201、第一安全阀202和第二安全阀203；第一安全阀202的进口和出口分别连接至计量泵201的出口和进口，构成计量泵201的泄压回路，限定了碱液支路2的最高压力，保证泵站和管路的安全。第二安全阀203的进口和出口分别连接至计量泵201的出口和喷雾模块1的对应的流体分配器102；第二安全阀203设定了碱液支路2的最小工作压力，当计量泵201建立起工作压力后，第二安全阀203开启，向喷雾模块1供液，使碱液始终以雾状喷出，保证碱液的充分利用。
44.碱液支路2还包括压力稳定器204，压力稳定器204设置于计量泵201向喷雾模块1供液的管路上，以稳定供液压力，保证喷雾质量。压力稳定器204优选设置于第一安全阀202和第二安全阀203的进口的上游管道，减少压力波动更有利于安全阀可靠稳定地工作。
45.碱液支路2还包括计量泵备用支路201a，用于在计量泵201的维修保养过程中保证连续生产；碱液储罐205用于存储生产所需安全储量的碱液，碱液过滤器206用于过滤碱液，碱液储罐计量泵207和碱液排空阀208为补充碱液的辅助设备。
46.如图4所示，稀释水支路3包括离心泵301和第一气动球阀302；第一气动球阀302的一侧连接至离心泵301的出口、另一侧连接至喷雾模块1的对应的流体分配器102。靠近喷雾模块1的一侧还设置有第一压力变送器303和第一流量计304，用于向pcl控制模块提供压力和流量信息。
47.离心泵301还并联有离心泵备用支路301a，用于在离心泵301的维修保养过程中保证连续生产。第一气动球阀302并联有备用球阀302a，用于临时替代第一气动球阀302提供稀释水通路。第一气动球阀302由来自气体支路4的气动球阀工作气管309提供压缩气体。稀释水支路3还包括稀释水储罐305、稀释水过滤器306及其备用球阀支路、进水管307、稀释水排空阀308等辅助部件。
48.由于碱液支路2独立设置，使稀释水支路3无需处理碱液，不容易结垢和堵塞，对稀释水的水质要求较低，保养维修及安全管理措施也相应较简单。
49.如图5所示，气体支路4包括设置于气源和喷雾模块1之间的第二气动球阀401、第二压力变送器402、第二流量计403和调压阀404；第二压力变送器402和第二流量计403向plc控制模块提供供气压力和流量信息，plc控制模块相应地控制调压阀404，形成闭环控制。第二气动球阀401和调压阀404还并联有备用电磁阀401a，用于为第二气动球阀401和调压阀404提供旁路。
50.气动球阀调压阀405用于调节第一气动球阀302和第二气动球阀401的工作气压，进气管406连接至压缩气体气源。在煤气作业区域使用气动球阀可以提供更高的安全性。
51.本实施例的喷雾模块1、碱液支路2、稀释水支路3和气体支路4中还包括本领域技术人员惯用的球阀、止回阀、压力表等器件，均为现有技术，plc控制模块和相关部件的连接关系也是本领域公知常识，在本实施例中不再详述。
52.上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本技术构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点和功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。例如计量泵和气动球阀的旁通支路可以根据实际需要灵活配置，既可以是完整的泵站和阀组，可以代替主路用于生产，也可以是较简单的备用支路，仅用于调试、维修、保养和应急；又如在喷嘴数量较少或者生产规模较小的应用场合，可以省去流体分配器和备用支路，进一步简化设备。