一种冶金生产中的放散氧气再利用装置，它包括空分设备、发电厂锅炉和向锅炉通入空气的空气管道，所述空分设备由管道连接至炼钢转炉，管道上设置调节阀和增压机，所述空气管道经由二次风风机连接至空气预热器，空气预热器通过二次风管道连接至锅炉，其中所述调节阀之前的管道上设置放散氧管道，放散氧管道与空气管道连接，放散氧管道上设置闸阀和降压装置。放散氧气利用装置将钢铁生产中多余的放散氧气用于自备电厂锅炉燃烧，既能有效地利用放散氧气，又能使煤粉充分燃烧，提高了锅炉的热效率和混烧锅炉的燃烧稳定性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及冶金企业利用放散气体的装置，特别是一种钢铁厂对放散氧气的利用装置。
技术介绍
在钢铁生产过程中，氧气是必不可少的。钢铁厂为保证供应一般都设有大型的空分设备制取氧气。但是，一方面空分设备生产氧量是连续的，而炼钢过程中耗氧量却是大幅波动的。当多台炼钢转炉冶炼节奏快时，耗氧量有时会达到正常状态的130%，当转炉吹炼或停炼时，耗氧量仅为正常状态的75%，而企业为确保炼钢用氧量充足，宁可选择多开空分设备，把用不完的氧气放散掉；另一方面，有时炼钢对氮气的需求量大于氧气需求量，还会把空分机当成制氮机使用，造成由空分设备分离出的氧气大量放散，这样不仅增加了氧气的生产成本，也造成了能源的巨大浪费。近年来,企业通过改善供氧模式、增设气体球罐等有效措施减少氧气的放散，但氧气的放散率仍在3%-4%之间。现有的钢铁厂通常利用生产过程中产生的高炉煤气使用混烧锅炉发电，混烧锅炉可以采用全烧煤粉或煤粉与高炉煤气混烧二种燃烧工况，但由于高炉煤气热值低、品质差，在混烧过程中会出现燃烧不稳定、煤粉燃烧不彻底等问题，导致锅炉能效下降，稳定性降低。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供冶金生产中的放散氧气再利用装置，将钢铁生产中多余的放散氧气用于自备电厂锅炉燃烧，既能有效地利用放散氧气，又能使煤粉充分燃烧，提高了锅炉的热效率和混烧锅炉的燃烧稳定性。本技术的技术问题是以下述技术方案实现的:一种冶金生产中的放散氧气再利用装置，包括空分设备、发电厂锅炉和向锅炉通入空气的空气管道，所述空分设备由管道连接至炼钢转炉，管道上设置调节阀和增压机，所述空气管道经由二次风风机连接至空气预热器，空气预热器通过二次风管道连接至锅炉，其中所述调节阀之前的管道上设置放散氧管道，放散氧管道与空气管道连接，放散氧管道上设置闸阀和降压装置。上述冶金生产中的放散氧气再利用装置，所述降压装置包括依次连接的减压阀、储气罐和止回阀。上述冶金生产中的放散氧气再利用装置，所述放散氧管道与空气管道的连接处位于二次风风机之后，空气预热器之前。本技术采用了上述技术方案，使放散氧气通过放散氧管路接入钢铁厂自备电厂的二次风空气管 道，形成富氧空气送入锅炉的炉膛，使煤粉和高炉煤气在炉内微富氧的环境中燃烧。改变原有钢铁厂将富余的放散氧气直接排入大气的情况，一方面实现对能源的充分利用，另一方面有效解决混烧锅炉在运行中出现的煤粉燃烧不稳定、燃烧不充分等问题，可提高锅炉热效率0.5%至1%。而且由于放散氧气量远远小于锅炉燃烧所需空气量，因此不必考虑由于富氧空气中氧浓度太高而引发的锅炉安全性问题。使用富氧空气助燃时，燃烧所需空气量、生成烟气量都有所减少，可以降低送、弓丨风机的电耗，以300丽混烧锅炉为例可以减少电耗达3%_10%，降低生产成本的同时有效减少燃煤锅炉热力型氮化物的生成量，保护环境。本技术的将放散氧气通过放散氧管路引接至锅炉的空气管道，放散氧管路入口处安装闸阀，当没有放散氧产生时关闭闸阀；放散氧管路上还安装有由减压阀、储气罐、止回阀三部分组成的降压装置，可以对放散氧气进行降压，确保使用安全。经降压装置排出的放散氧气送入空气管道与空气混合。降压装置中的减压阀使放散氧气压力降低，储气罐维持放散氧压力的稳定，止回阀可以防止空气管道中的空气倒流回放散氧管道中。放散氧管道在空气管道的连接处位于二次风风机之后，空气预热器之前。这样放散氧气不会流入大气中，还可以将混合后的富氧空气进行加热，提高进入锅炉的空气温度。本技术的回收放散氧气的装置可以在原有生产线的基础上进行技术改造，简单易行。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中各标号清单为:1、空分设备，2、闸阀，3、减压阀，4、储气罐，5、止回阀，6、二次风风机，7、空气管道，8、空气预热器，9、二次风管道，10、锅炉，11、调节阀，12、增压机，13、炼钢转炉，14、放散氧管道。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。如图1所示，冶金生产中的放散氧气再利用装置包括空分设备1，空分设备I制造的氧气由管道输送至炼钢转炉13，管道上依次设置调节阀11和增压机12，用以控制氧气的输入量及压力。放散氧气利用装置还包括钢铁厂自备的发电厂锅炉10，空气管道7向锅炉10通入空气。空气管道7经由二次风风机6连接至空气预热器8，对空气进行加热，加热后的空气通过二次风管道9进入锅炉10。其中在空分设备I输送氧气的管道上设置放散氧管道14，入口位于调节阀11之前。放散氧管道14与空气管道7连接，连接处位于空气管道7的二次风风机6之后，空气预热器8之前。放散氧管道14的上设置闸阀2和降压装置。其中降压装置包括依次连接的减压阀3、储气罐4和止回阀5。钢铁厂常规的氧气使用流程是由空分设备I排出压力约500kPa的氧气，经由增压机12加压到6MPa以上，送入炼钢转炉13完成炼钢。当空分设备I排氧量与炼钢转炉13需氧量平衡时，关闭闸阀2，使氧气全部送炼钢转炉13 ;当炼钢转炉13负荷降低，空分设备I排氧量大于炼钢转炉13需氧量时，将多余的放散氧接入自备电厂锅炉的空气管道。利用放散氧气的流程是，打开闸阀2，改变调节阀11的开度，放散氧气被引入由减压阀3、储气罐4和止回阀5组成的降压装置中，经过降压装置的降压后排出，此时放散氧气的压力降至IlkPa左右，与二次风风机6的出口压力相近。降压后的放散氧气引入空气管道7中，并将氧气入口置于二次风风机6后。混合后的富氧空气被送入空气预热器8中加热升温到340°C，高温富氧空气通过二次风管道9被送入锅炉10参与燃烧。实施例1钢铁厂300丽混烧锅炉，以高炉煤气与煤粉的热量掺烧比例为20%的工况为例，当通入放散氧量达到5474m3/h时，相比常规空气工况的理论燃烧温度升高23°C，排烟温度降低3°C，锅炉热效率提高0.5%，送、引风机分别可减少电耗3.33%,2.98% ;当通入放散氧量达到10670m3/h时，相比常规空气工况理论燃烧温度可升高46°C，排烟温度降低5°C，锅炉热效率提高1.2%，送、引风机分别可减少电耗5.79%,5.10% ;当通入放散氧量达到20293m3/h时，热效率提高1.7%，送、引风机分别可减少电耗10.44%,9.11%。实施例2300丽混烧锅炉烧纯煤粉时，当通入放散氧量达到5561m3/h，相比常规空气工况理论燃烧温度可升高32 °C，排烟温度降低2V，热效率提高0.27%，送、引风机分别可减少电耗2.60%,2.51% ;当通入放散氧量达到10833m3/h时，相比常规空气工况理论燃烧温度可升高64°C，排烟温度降低6°C，热效率提高0.58%，送、引风机分别可减少电耗5.14%,4.96% ；当通入放散氧量达到20605m3/h时，热效率提高1.11%，送、引风机分别可减少电耗9.78%、9.45%ο权利要求1.一种冶金生产中的放散氧气再利用装置，它包括空分设备(I)、发电厂锅炉(10)和向锅炉(10)通入空气的空气管道(7)，所述空分设备(I)由管道连接至炼钢转炉(13)，管道上设置调节阀(11)和增压机(12)，所述空气管道(7)经由二次风风机(6)连接至空气预热器(8)，空气预热器(8)通过二次风管道(9)连接至锅炉(10)，其特征本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冶金生产中的放散氧气再利用装置，它包括空分设备（1）、发电厂锅炉（10）和向锅炉（10）通入空气的空气管道（7），所述空分设备（1）由管道连接至炼钢转炉（13），管道上设置调节阀（11）和增压机（12），所述空气管道（7）经由二次风风机（6）连接至空气预热器（8），空气预热器（8）通过二次风管道（9）连接至锅炉(10)，其特征在于，所述调节阀(11)之前的管道上设置放散氧管道(14)，放散氧管道(14)与空气管道(7)连接，放散氧管道(14)上设置闸阀(2)和降压装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方立军，武生，高正阳，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：实用新型
国别省市：
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