CN101117652A - 一种转炉汽化冷却烟道的煤气调质补燃装置 - Google Patents

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耿加祥
郑建州
张自毅
何明俊
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本发明涉及炼钢转炉烟气防爆、干法除尘及余能回收领域。它由炼钢转炉汽化冷却烟道、带冷却水系统的高温快速阀门和煤气燃烧器组成。其特征是在炼钢转炉活动烟罩之后的I段烟道中装设带冷却水系统的高温快速阀门，在高温快速阀门之后装设煤气燃烧器。炼钢吹氧时高温快速阀门开启，高温烟气顺利通过；不吹氧时关闭高温快速阀门，阻断外界空气进入汽化冷却烟道。煤气燃烧器与高温快速阀门配合对汽化冷却烟道内的烟气进行调质，保证高温烟气在汽化冷却烟道内连续生产，解决炼钢转炉间歇生产引起的汽化冷却烟道的急冷急热造成的热胀冷缩问题，延长烟道的使用寿命，增加蒸汽的回收量，增加煤气回收量，消除煤气爆炸条件。

Description

一种转炉汽化冷却烟道的煤气调质补燃装置
技术领域：
本发明涉及炼钢转炉烟气防爆、干法除尘及余能回收领域。
背景技术：
目前，全国炼钢转炉的烟气处理，绝大部分采用湿法处理流程，称为“OG法”。该处理流程是：转炉烟气经罩裙、汽化冷却烟道回收蒸汽，将烟气温度由1400～1650℃降至800～1000℃，再进一级文氏管、二级文氏管除尘降温，经引风机、三通切换阀，煤气进入回收系统，合格的煤气进行回收，不合格的煤气进入放散塔燃烧排放。余热仅回收一部分，不合格的煤气因放散而没有充分利用的弱点，其排放的不合格煤气和大量的污水、污泥均造成重大的环境压力。
由于炼钢转炉产生高温烟气是间隙性的，这就存在工业化利用的难度。
发明内容：
本发明的目的在于设计一种：利用现有转炉汽化冷却烟气管道，在汽化冷却烟道内装设带冷却水系统的高温快速阀门，在高温快速阀门之后装设煤气燃烧器。
本发明的技术方案是：一种转炉汽化冷却烟道的煤气调质补燃装置，它由转炉汽化化冷却烟道和其特征在于设置在炼钢转炉冷却汽化烟道入口处的高温快速阀门，设置在炼钢转炉汽化冷却烟道的中部的煤气燃烧器，和通入煤气燃烧器的助燃空气入口、通往煤气燃烧器的补燃煤气入口组成。所述的高温快速阀门是水冷式翻板阀。所述的煤气燃烧器是在转炉汽化冷却烟道内成90°均匀布置四个燃烧火嘴，和通入的助燃空气入口、补燃煤气入口构成。
高温快速阀门和煤气燃烧器属于炼钢转炉汽化冷却烟道的一部分。在炼钢转炉正常炼吹期，高温快速阀门打开，在汽化冷却烟道内通入转炉煤气对烟气进行调质，控制煤气中的含氧量，增加煤气回收时间，提高煤气回收量。在炼钢转炉非吹炼期，关闭高温快速阀门，通过煤气燃烧器在汽化冷却烟道内通入煤气和助燃空气进行混合燃烧产生连续的高温烟气，解决汽化冷却烟道间歇生产的急冷急热问题，延长烟道设备的使用寿命，同时，提高蒸汽的回收量。
在炼钢吹氧时，打开高温快速阀门，使高温快速阀门下方炼钢时产生的转炉烟气能顺利地向上流动；在炼钢停止吹氧时，及时关闭高温快速阀门，阻断外界空气进入汽化冷却烟道，防止烟道中进入过量氧气，消除煤气爆炸的条件。
在炼钢正常吹氧时，转炉煤气通过煤气燃烧器进入汽化冷却烟道，对烟道中的烟气进行调质，控制烟气中的含氧量，增加煤气回收时间。在炼钢停止吹氧，烟气中断的同时，在汽化冷却烟道内利用煤气与助燃空气混合燃烧产生高温烟气，使汽化冷却烟道内始终有稳定的烟气流过，解决汽化冷却烟道间歇生产的急冷急热问题，延长烟道设备的使用寿命，同时，大幅提高蒸汽的回收量。
所述的转炉煤气燃烧器是炼钢转炉在非氧气吹炼期利用所收集的煤气与助燃空气进行混合补燃产生足够连续的高温烟气而进行工作，在吹炼前期和吹炼后期(CO产量低于35％时，即：煤气非回收期)利用所收集的转炉煤气通过煤气燃烧器的烧嘴进入汽化冷却烟道，快速控制CO含量大于35％，增加转炉煤气的回收时间，提高煤气回收量而进行工作的。同时，CO快速进入汽化冷却烟道，消耗烟道中过剩的氧气，消除煤气爆炸的条件。
本发明的优点在于：最大限度的回收余能，高温烟气的连续生产，解决原转炉烟道的急冷急热造成的设备热胀冷缩问题，稳定的烟温延长了烟道设备的使用寿命。增加了蒸汽和煤气的回收量，且装置的设计保证了煤气回收的安全性。
附图说明：
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明高温快速阀门、和煤气燃烧器结构示意图。
图中：1为炼钢转炉，2为转炉活动烟罩，3为冷却汽化烟道，4为高温快速阀门，5为阀门驱动装置，6为煤气燃烧器，7为助燃空气入口，8为煤气燃烧器的点火装置，9为补燃煤气入口。
具体实施例
下面通过实施例对本发明做进一步描述，但不限于实施例。
以昆钢三炼钢6号炼钢转炉烟气干法除尘及余能回收装置为例。
转炉技术参数：
1、转炉公称容积：50t；
2、平均冶炼周期：33min；
3、吹氧时间：14～17min；
4、最大炉气量：35600m3/h(标况)；
5、炉气出口进入烟罩的温度：吹炼期：1400℃～1650℃；
6、初始烟尘浓度：80～150g/Nm3(标况)；
7、烟尘分散度：
径粒/um     ＜0.5     0.5-1     1-2     2-10     10-40     ＞40
燃烧法/％     50     45     5
未燃法/％     30     53     17
8、烟尘主要成分：FeO       Fe2O3     MFe      CaO      SiO2     其它
                 67.2％    16.2％    0.6％    9.0％    3.6％    3.4％；
9、汽化冷却烟道：烟气入口温度：1400～1650℃，出口温度：800℃～1000℃；
10、高快速阀门：隔断外界空气进入汽化冷却烟道，设计温度大于1600℃，冷却水流量7t/h，动力源为气动；
11、煤气燃烧装置：对汽化冷却烟道内的气体进行调质，煤气最大入口流量：2000Nm3/h，助燃空气最大入口流量：2000Nm3/h，燃烧理论温度：1700℃，补燃最大烟气流量：3500Nm3/h；
12、转炉吹炼时的炉气的平均体积成分：
Figure A20071006608600051
13、补燃时的煤气的平均体积成分：
Figure A20071006608600052
14、主要工艺设备配置：
1)、高快速阀门，型号规格：YG-FM-2800(非标)；
2)、煤气燃烧装置，型号规格：DNH600(非标)；
本装置的构成：高快速阀门安装于转炉汽化冷却烟道I段入口处，煤气燃烧装置成90°均有布置在汽化冷却烟道I段的中部，高快速阀门和煤气燃烧装置集成为汽化冷却烟道的一部分。

Claims (3)

1.一种转炉汽化冷却烟道的煤气调质补燃装置，它由转炉汽化化冷却烟道和其特征在于设置在炼钢转炉冷却汽化烟道入口处的高温快速阀门，设置在炼钢转炉汽化冷却烟道的中部的煤气燃烧器，和通入煤气燃烧器的助燃空气入口、通往煤气燃烧器的补燃煤气入口组成。
2.根据权利要求1所述的一种转炉汽化冷却烟道的煤气调质补燃装置，其特征在于所述的高温快速阀门是水冷式翻板阀。
3.根据权利要求1所述的一种转炉汽化冷却烟道的煤气调质补燃装置，其特征在于所述的煤气燃烧器是在转炉汽化冷却烟道内成90°均匀布置四个燃烧火嘴，和通入的助燃空气入口、补燃煤气入口构成。
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