CN102337364A - 高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置，属于钢铁工业技术领域，包括高炉称量料罐、与此料罐连接的均压放散管道、多种阀、旋风除尘器以及旋风除尘器后串联的布袋除尘器；其特征在于在布袋除尘器后串联引射器；从高炉称量料罐均压放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器初步除尘后，进入旋风除尘器后串联的布袋除尘器形成净煤气；此净煤气在引射器的作用下，被快速引射进入净煤气管网中，实现称量料罐均压放散煤气的快速放散和回收。本发明工艺简单，操作方便，运行维护成本低，除了回收煤气带来的经济效益外，还能减少煤气和粉尘排放，带来良好的社会效益；对传统工艺改动较少，还便于对现有传统高炉均压放散煤气系统的改造。

Description

高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置

技术领域

本发明属于钢铁工业技术领域，涉及一种高炉炉顶均压放散煤气回收装置。

背景技术

钢铁行业日益严峻的环保要求和市场形势，要求钢铁企业必须做到节能减排，降低成本。目前，高炉炼铁工序污染排放量占据整个钢铁行业排放量的大部分，因此，减少炼铁工序排放量显得尤为必要。

当前，传统的高炉上料时的均压放散是利用半净煤气、氮气向料罐均压至与高炉炉顶压力一致来实现向高炉内排料，放散时，料罐内的荒煤气经旋风除尘器粗除尘后直接排入大气中，以使料罐放散至常压，满足料罐受料。虽然，经旋风除尘器回收的部分粉尘在充压过程中能再次被吹入称量料罐中，但每年仍会排入大量的粉尘进入大气中。更为重要的是，大量的有毒煤气也排入了空气中，不仅污染了环境，而且是一种巨大的经济浪费。按吨铁放散量7～9Nm³计算，目前，我国年煤气放散量达50亿立方米左右，经济损失高达5.5亿元人民币(高炉煤气单价按0.11元/Nm³计算)。

目前已知的新均压放散煤气回收工艺，或回收成本过高，或不能在工业中实现很好的煤气回收，无法同时实现经济效益与环保效益二者兼顾。申请号为201010209016.5，名称为“高炉装料均压放散过程的煤气回收工艺及其装置”公开了一种将放散煤气回收入净煤气管网的技术，虽然运行成本低廉，操作简单，但主要依靠炉顶压力做动力将净煤气送入煤气管网，实际使用中，很难实现均压放散煤气的完全放散和净煤气的有效回收。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对当前传统工艺及各种新改进工艺的不足，提供一种操作方便，运行维护费用低廉的高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置，有效回收产生的煤气和粉尘，达到高炉炉顶均压放散系统的节能减排与环保目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置，包括高炉称量料罐、与此料罐连接的均压放散管道、多种阀、旋风除尘器以及旋风除尘器后串联的布袋除尘器；其特征在于在布袋除尘器后串联引射器；从高炉称量料罐均压放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器初步除尘后，进入旋风除尘器后串联的布袋除尘器形成净煤气；此净煤气在引射器的作用下，被快速引射进入净煤气管网中，实现称量料罐均压放散煤气的快速放散和回收。

所述的引射器入口段包含两个入口，分别为工作管和引射管，工作管通过管道和炉顶高压煤气切断阀与炉顶净煤气管相连接以通入经过高炉炉顶煤气布袋除尘器系统净化除尘的高炉炉顶净煤气，引射管通过管道和引射器切断阀与布袋除尘器相连接以接入布袋除尘后的净煤气；由于布袋除尘后的称量料罐放散煤气压力低于经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气压力，经布袋除尘后的称量料罐放散煤气从引射管进入引射器中，被从工作管喷入引射器中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气引射，并通过引射器快速进入净煤气管网中。

所述的布袋除尘器与高炉炉顶煤气布袋除尘器系统是并联的。

所述的高炉炉顶净煤气未经过TRT余压发电机组或减压阀组，仍处于高压状态。

煤气放散的同时将放散出的煤气引入净煤气管网中。

布袋除尘器进口设置布袋切断阀，布袋除尘器通过布袋切断阀和管道与旋风除尘器连接；布袋除尘器三个出口分别设置净煤气放散阀、清灰阀、引射器切断阀；净煤气放散阀用于在布袋除尘器维修或更换布袋情况下，放散掉布袋除尘器中的净煤气；清灰阀用于清理布袋除尘器捕集下来的灰尘；旋风除尘器出口设置旋风除尘放散阀，旋风除尘放散阀用于在布袋除尘器出现故障或更换布袋及维修等情况下，直接打开旋风除尘放散阀，放散掉称量料罐中的均压放散煤气；旋风除尘器进口管线上还设置半净煤气充压阀和氮气充压阀；用于对称量料罐均压。

引射器容积可根据称量料罐煤气放散量和放散速度选择。为了更快的实现称量料罐中的均压放散煤气的放散，在煤气放散完毕后，关闭布袋切断阀，同时保持引射器切断阀、炉顶高压煤气切断阀和切断阀开启一段时间，使引射器继续引射布袋除尘器中的煤气，并使布袋除尘器中形成一定程度的负压，以利于下次称量料罐均压放散煤气放散时，能以更快的放散速度进行。采用此方式，在维持称量料罐煤气放散速度不变的情况下，可选择较小容积的引射器以降低固定投资成本。

上述装置的均压放散回收具体过程是：

均压时，打开均压放散阀和半净煤气充压阀，半净煤气经均压放散管道对称量料罐进行一次均压；若一次均压不能满足要求，再打开氮气充压阀，用高压氮气对称量料罐进行二次均压，达到合适的压力要求；均压完毕，打开下料闸，炉料从称量料罐经下料闸进入高炉中；

放散时，打开均压放散切断阀和布袋切断阀，从称量料罐放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器，经旋风除尘器除尘后的半净煤气进入布袋除尘器中，并被精除尘形成净煤气；并在放散的同时，打开引射器切断阀、炉顶高压煤气切断阀和切断阀，在引射器作用下，经布袋除尘器除尘后的均压放散煤气被从工作管喷入引射器中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气快速引射进入净煤气管网；

当称量料罐中的均压放散煤气放散至常压时，关闭均压放散切断阀，实现称量料罐的煤气放散回收的目的。

本发明的有益效果是：解决了传统工艺中荒煤气的对空排放问题，将荒煤气净化后回收进入净煤气管网，解决了环境污染问题的同时，还可将煤气回收利用，具有重大的经济效益和社会效益。此外，本发明固定投资和运行维护成本低廉，操作程序与原有工艺基本一致，简单易学，安全可靠。

附图说明

图1为本发明的高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置结构示意图；

其中：1——高炉本体；2——下料闸；3——称量料罐；4——均压放散管道；5——均压放散切断阀；6——旋风除尘器；7——旋风除尘放散阀；8——半净煤气充压阀；9——氮气充压阀；10——布袋切断阀；11——净煤气放散阀；12——清灰阀；13——布袋除尘器；14——引射器切断阀；15——炉顶高压煤气切断阀；16——引射器；17——切断阀；18——净煤气管网。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置，高炉本体1通过下料阀2与称量料罐3连接，从称量料罐3均压放散的荒煤气经均压放散管道4进入旋风除尘器6初步除尘后，进入旋风除尘器6后串联的布袋除尘器13进行精除尘形成净煤气。该布袋除尘器装置13与高炉炉顶煤气布袋除尘器系统是并联的。

布袋除尘器13的后面连接了一个引射器16，使经布袋除尘器13精除尘后的净煤气在引射器16的作用下，快速的进入净煤气管网18，实现称量料罐煤气的放散和回收利用。而称量料罐3的均压则与传统工艺一致。对于不同类型的高炉，只需根据称量料罐3放散煤气的多少，来选择合适容积的布袋除尘器13和引射器16即可。

所述的引射器16入口段由工作管和引射管两部分组成；工作管通过管道和炉顶高压煤气切断阀15与炉顶净煤气管相连接以通入经过高炉炉顶煤气布袋除尘器系统净化除尘的高炉炉顶净煤气；引射管通过管道和引射器切断阀14与布袋除尘器13相连接以接入布袋除尘后的净煤气。引射器出口段则通过管道和切断阀17与净煤气管网18相连接。

由于布袋除尘后的称量料罐放散煤气压力低于经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气压力，经布袋除尘后的称量料罐放散煤气从引射管进入引射器16中，被从工作管喷入引射器16中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气引射，并通过引射器16快速进入净煤气管网18中。

所述的高炉炉顶净煤气未经过TRT余压发电机组或减压阀组，仍处于高压状态。

如图1所示，均压时，打开均压放散阀5和半净煤气充压阀8，半净煤气经均压放散管道4对称量料罐3进行一次均压。若一次均压不能满足要求，再打开氮气充压阀9，用高压氮气对称量料罐3进行二次均压，达到合适的压力要求。均压完毕，打开下料闸2，炉料从称量料罐3经下料闸2进入高炉1中。

放散时，打开均压放散切断阀5和布袋切断阀10，从称量料罐3放散的荒煤气经均压放散管道4，进入旋风除尘器6。经旋风除尘器6除尘后的半净煤气进入布袋除尘器13中，并被精除尘形成净煤气。

在放散的同时，打开引射器切断阀14、炉顶高压煤气切断阀15和切断阀17，在引射器16作用下，经布袋除尘器6除尘后的均压放散煤气被从工作管喷入引射器中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气引射进入净煤气管网18。当称量料罐3中的均压放散煤气放散至常压时，关闭均压放散切断阀5，实现称量料罐3的煤气放散回收的目的。

旋风除尘放散阀7用于在布袋除尘器13出现故障或更换布袋及维修等情况下，直接打开旋风除尘放散阀7，放散掉称量料罐3中的均压放散煤气。

净煤气放散阀11用于在布袋除尘器13维修或更换布袋情况下，放散掉布袋除尘器13中的净煤气。

清灰阀12用于清理布袋除尘器13捕集下来的灰尘。

引射器容积可根据称量料罐煤气放散量和放散速度选择。为了更快的实现称量料罐3中的均压放散煤气的放散，可在煤气放散完毕后，关闭布袋切断阀10，同时保持引射器切断阀14、炉顶高压煤气切断阀15和切断阀17开启一段时间，使引射器16继续引射布袋除尘器13中的煤气，并使布袋除尘器13中形成一定程度的负压，以利于下次称量料罐3均压放散煤气放散时，能以更快的放散速度进行。如此，也可在维持称量料罐3煤气放散速度不变的情况下，选择较小的引射器，降低固定投资成本。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，依本发明所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.高炉炉顶均压放散过程煤气回收装置，包括高炉称量料罐、与此料罐连接的均压放散管道、多种阀、旋风除尘器以及旋风除尘器后串联的布袋除尘器；其特征在于在布袋除尘器后串联引射器；从高炉称量料罐均压放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器初步除尘后，进入旋风除尘器后串联的布袋除尘器形成净煤气；此净煤气在引射器的作用下，被快速引射进入净煤气管网中，实现称量料罐均压放散煤气的快速放散和回收。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的引射器入口段包含两个入口，分别为工作管和引射管，工作管通过管道和炉顶高压煤气切断阀与炉顶净煤气管相连接以通入经过高炉炉顶煤气布袋除尘器系统净化除尘的高炉炉顶净煤气，引射管通过管道和引射器切断阀与布袋除尘器相连接以接入布袋除尘后的净煤气；经布袋除尘后的称量料罐放散煤气从引射管进入引射器中，被从工作管喷入引射器中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气引射，并通过引射器快速进入净煤气管网中。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述的布袋除尘器与高炉炉顶煤气布袋除尘器系统是并联的。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述的高炉炉顶净煤气未经过TRT余压发电机组或减压阀组，仍处于高压状态。

5.根据权利要求1或2或4所述的装置，其特征在于煤气放散的同时将放散出的煤气引入净煤气管网中。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于布袋除尘器进口设置布袋切断阀，布袋除尘器通过布袋切断阀和管道与旋风除尘器连接；布袋除尘器三个出口分别设置净煤气放散阀、清灰阀、引射器切断阀；净煤气放散阀用于在布袋除尘器维修或更换布袋情况下，放散掉布袋除尘器中的净煤气；清灰阀用于清理布袋除尘器捕集下来的灰尘；旋风除尘器出口设置旋风除尘放散阀，旋风除尘放散阀用于在布袋除尘器出现故障或更换布袋及维修等情况下，直接打开旋风除尘放散阀，放散掉称量料罐中的均压放散煤气；旋风除尘器进口管线上还设置半净煤气充压阀和氮气充压阀；用于对称量料罐均压。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的装置，其特征在于引射器容积可根据称量料罐煤气放散量和放散速度选择；为了更快的实现称量料罐中的均压放散煤气的放散，在煤气放散完毕后，关闭布袋切断阀，同时保持引射器切断阀、炉顶高压煤气切断阀和切断阀开启一段时间，使引射器继续引射布袋除尘器中的煤气，并使布袋除尘器中形成一定程度的负压，以利于下次称量料罐均压放散煤气放散时，能以更快的放散速度进行；采用此方式，在维持称量料罐煤气放散速度不变的情况下，可选择较小容积的引射器以降低固定投资成本。

8.根据权利要求1或2或4或6所述的装置，其特征在于上述装置的均压放散回收具体过程是：

均压时，打开均压放散阀和半净煤气充压阀，半净煤气经均压放散管道对称量料罐进行一次均压；若一次均压不能满足要求，再打开氮气充压阀，用高压氮气对称量料罐进行二次均压，达到合适的压力要求；均压完毕，打开下料闸，炉料从称量料罐经下料闸进入高炉中；

放散时，打开均压放散切断阀和布袋切断阀，从称量料罐放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器，经旋风除尘器除尘后的半净煤气进入布袋除尘器中，并被精除尘形成净煤气；并在放散的同时，打开引射器切断阀、炉顶高压煤气切断阀和切断阀；在引射器作用下，经布袋除尘器除尘后的均压放散煤气被从工作管喷入引射器中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气快速引射进入净煤气管网；

当称量料罐中的均压放散煤气放散至常压时，关闭均压放散切断阀，实现称量料罐的煤气放散回收的目的。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于上述装置的均压放散回收具体过程是：

均压时，打开均压放散阀和半净煤气充压阀，半净煤气经均压放散管道对称量料罐进行一次均压；若一次均压不能满足要求，再打开氮气充压阀，用高压氮气对称量料罐进行二次均压，达到合适的压力要求；均压完毕，打开下料闸，炉料从称量料罐经下料闸进入高炉中；

放散时，打开均压放散切断阀和布袋切断阀，从称量料罐放散的荒煤气经均压放散管道进入旋风除尘器，经旋风除尘器除尘后的半净煤气进入布袋除尘器中，并被精除尘形成净煤气；并在放散的同时，打开引射器切断阀、炉顶高压煤气切断阀和切断阀，在引射器作用下，经布袋除尘器除尘后的均压放散煤气被从工作管喷入引射器中的经过净化除尘的高压的高炉炉顶净煤气快速引射进入净煤气管网；

当称量料罐中的均压放散煤气放散至常压时，关闭均压放散切断阀，实现称量料罐的煤气放散回收的目的。

Images