【技术实现步骤摘要】
基于煤气风机的高炉炉顶均压煤气全回收系统
本技术属于高炉炉顶均压煤气回收技术。
技术介绍
高炉煤气是钢铁企业重要的二次能源,在高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气的“三气”二次能源总量中,高炉煤气占比超过60%,是钢铁厂降低工序能耗的关键环节。高炉煤气的发热量大约为3,350~3,770Kg/m3,热值较高,是较为优质的气体燃料,可以在钢铁企业的燃料平衡中起到重要作用,提高高炉煤气回收量,不仅能有效降低高炉工序生产成本,而且能极大降低钢铁厂污染物排放总量,实现清洁生产。高炉炼铁是涉及焦炭消耗的大户,同时也是产生煤气的大户,高炉煤气的回收具有很好的经济价值,同时因为减少了污染排放而具有良好的社会效益。高炉炉顶均压煤气排放的煤气量,每次排放量不大,但每天排放次数较多,均压放散过程排入大气的煤气量约为10~20m3/吨铁,按2016年全国高炉生产生铁约7亿吨计算,放散排放量约为70~140亿m3,总的排放量很可观,总量变化会产生质量的变化,这也是为什么随着工业规模的扩大,区域环境迅速变坏的重要因素之一,高炉煤气的CO含量约23~24%、CO2含量约16~23,这些有害气体的排放会对大气造成严重污染,会危害人类健康,同时也白白浪费了能源。因此,在国内雾霾频发、能源紧缺的情况下,对治理这个污染源的高炉炉顶均压煤气全回收技术的研发和推广是迫在眉睫的事情。国外的高炉炉顶均压煤气回收研究起始于上世纪七十年代,并在七八十年代在工业中得到了应用,收到了较好的效果;国内在上世纪九十年代开始了高炉炉顶均压煤气回收的研究,延续的是国外的思路,特别是近些年来研究开发的项目较多,工业上也有应用 ...
【技术保护点】
基于煤气风机的高炉炉顶均压煤气全回收系统,其特征是炼铁高炉(1)为工艺主体设备;均压料罐(2)为工艺设备,串罐设置时为单罐,并罐设置时为双罐或多罐;均压料罐压力检测器(3)为现场仪表设备;受料罐(4)为工艺设备;均压阀(5)为截止阀,入口与均压料罐(2)相连,出口与粗除尘设施(6)相连,均压阀(5)的设置数量与均压料罐数一致;粗除尘设施(6)对来自均压料罐的煤气进行粗除尘,在高炉炉顶均压煤气全回收系统正常时,粗除尘煤气经煤气回收阀(8)送至精除尘设施(9),当高炉炉顶均压煤气全回收系统故障时,粗除尘煤气经煤气放散阀(7)放散;煤气回收阀(8)为截止阀,根据高炉炉顶均压煤气全回收系统是否正常,进行回收或放散的切换,煤气放散时,煤气回收阀(8)关闭,煤气放散阀(7)打开,煤气回收时,煤气回收阀(8)打开,煤气放散阀(7)关闭;精除尘设施(9)对来自煤气回收阀(8)的煤气进行精除尘,出口与煤气风机入口阀(12)相连接及与初期煤气回收阀(19)相连接,精除尘设施(9)为干式除尘器设施或湿式除尘器设施;精除尘设施后压力检测器(10)安装在精除尘设施(9)出口后的煤气回收管网上,用于检测该处煤气管 ...
【技术特征摘要】
1.基于煤气风机的高炉炉顶均压煤气全回收系统,其特征是炼铁高炉(1)为工艺主体设备;均压料罐(2)为工艺设备,串罐设置时为单罐,并罐设置时为双罐或多罐;均压料罐压力检测器(3)为现场仪表设备;受料罐(4)为工艺设备;均压阀(5)为截止阀,入口与均压料罐(2)相连,出口与粗除尘设施(6)相连,均压阀(5)的设置数量与均压料罐数一致;粗除尘设施(6)对来自均压料罐的煤气进行粗除尘,在高炉炉顶均压煤气全回收系统正常时,粗除尘煤气经煤气回收阀(8)送至精除尘设施(9),当高炉炉顶均压煤气全回收系统故障时,粗除尘煤气经煤气放散阀(7)放散;煤气回收阀(8)为截止阀,根据高炉炉顶均压煤气全回收系统是否正常,进行回收或放散的切换,煤气放散时,煤气回收阀(8)关闭,煤气放散阀(7)打开,煤气回收时,煤气回收阀(8)打开,煤气放散阀(7)关闭;精除尘设施(9)对来自煤气回收阀(8)的煤气进行精除尘,出口与煤气风机入口阀(12)相连接及与初期煤气回收阀(19)相连接,精除尘设施(9)为干式除尘器设施或湿式除尘器设施;精除尘设施后压力检测器(10)安装在精除尘设施(9)出口后的煤气回收管网上,用于检测该处煤气管网的压力;煤气流量检测器(11)安装在精除尘设施(9)出口后的煤气回收管网上,用于检测煤气管网的煤气流量;煤气风机入口阀(12)为调节阀,用于改变煤气回收管网的阻力特性;煤气风机(13)为离心风机或罗茨风机,配变速驱动装置及变速电机,用于中期煤气强制回收和后期煤气深度回收;煤气风机出口阀(14)为调节阀,用于改变煤气回收管网的阻力特性;减压装置前压力检测器(15)安装在煤气回收后部管网上,用于检测该处压力;初期煤气回收阀(19)为调节阀,在煤气回收初期对来自精除尘设施(9)的煤气流量进行调节,并经减压装置旁路阀(20)、逆止阀(21)输出至高炉净煤气管网(18);减压装置(16)为减压阀组或减压阀,用于煤气回收管网与高炉净煤气管网的压力匹配;减压装置旁路阀(20)为截止阀,用于后期煤气深度回收时对减压装置(16)进行旁路;高炉净煤气管网压力检测器(17)安装在高炉净煤气管网入口处管网上,用于检测该处压力;高炉净煤气管网(18)为高炉炉顶均压煤气回收的终端接入点;下密封阀(22)为工艺设备;上密封阀(23)为工艺设备;采用这种系统实现了高炉炉顶均压煤气全回收,用相应的检测和控制实现了煤气全回收工艺过程。2.根据权利要求1所述的基于煤气风机的高炉炉顶均压煤气全回收系统,其特征是煤气全回收过程按三条路线,分为初期煤气回收阶段的煤气自然回收、中期煤气回收阶段的煤气强制回收和后期煤气回收阶段的煤气深度回收三个阶段进行,依均压料罐压力检测器(3)的压力进行各阶段无缝转换及有序衔接,初期煤气回收阶段利用初始阶段均压料罐(2)中的高压力进行煤气自然回收,以节省煤气风机(13)的电能消耗;中期煤气回收阶段利用煤气风机(13)进行煤气强制回收,因为这个阶段均压料罐(2)中仍有一定的压力,故煤气风机(13)运行在低压力大流量方式,进行煤气快速、稳定地回收;后期煤气回收阶段利用煤气风机(13)进行煤气深度回收,因为这个阶段均压料罐(2)中的压力已经很低,已不足以克服粗除尘设施(6)、精除尘设施(9)以及煤气回收管网的阻力损失,并且根据煤气全回收的概念,最终均压料罐(2)中的压力需达到某一负压值,故煤气风机(13)须运行在高压力低流量方式,进行煤气深度回收;对煤气回收的三个阶段进行优化配置,既可获得满足煤气回收周期、获得煤气全回收的目的,又能尽可能少的消耗煤气风机电能、降低运行费用。3.根据权利要求2所述的基于煤气风机的高炉炉顶均压煤气全回收系统,其中所述的煤气全回收过程,其特征是路线1是沿均压料罐(2)、均压料罐压力检测器(3)、均压阀(5)、粗除尘设施(6)、煤气回收阀(8)、精除尘设施(9)、精除尘设施后压力检测器(10)、煤气流量检测器(11)、初期煤气回收阀(19)、减压装置旁路阀(20)、逆止阀(21)、高炉净煤气管网压力检测器(17)直至高炉净煤气管网(18);路线1的任务是完成初期煤气回收阶段的煤气自然回收,当均压料罐(2)向炼铁高炉(1)内布料结束后,下密封阀(22)关闭,此时均压料罐(2)内充满了高炉煤气,进行煤气回收时,均压阀(5)打开,煤气经粗除尘设施(6)和精除尘设施(9)除尘处理后的煤气洁净度已符合进入高炉净煤气管网(18)的标准,在初期煤气回收阶段,由于均压料罐(2)内的煤气压力很高,依靠该压力进行自然回收显然是个既节能又简单的捷径,此时煤气风机入口阀(12)关闭,初期煤气回收阀(19)打开,减压装置旁路阀(20)打开,减压装置(16)关闭,为避免过大流量冲击对高炉净煤气管网(18)的影响,初期煤气回收阀(19)根据流量限制值来调整开度大小,初期煤气回收的时间视具体高炉的上料...
【专利技术属性】
技术研发人员:高毅夫,
申请(专利权)人:北京凯德恒源科技发展有限公司,
类型:新型
国别省市:北京,11
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