CN104785494A - 一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统 - Google Patents

一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统 Download PDF

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一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于将炼铁高炉改造为熔融床气化炉;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃料产生的烈焰送入炼铁高炉的炉膛,再喷入煤,使煤在高温中气化,产生燃气,燃气经过除尘等净化过程后,循环使用;改造后熔融床气化炉可进行炼铁,和煤、垃圾、生物质等的气化,但並不排出二氧化硫、氮氧化物、二恶英等废气,取消了烟囱;改造后熔融床气化炉产生灰渣的配方采用产生水泥熟料的配方,但将其中碳酸钙改为氧化钙,可降低渣中碳的含量,也可降低燃气中硫和氯的含量;熔融床铁浴池内的铁水也可用熔盐和熔渣替代。

Description

一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统
技术领域
一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;属于炼铁和清洁能源技术。
背景技术
煤、垃圾、生物质等的气化在我国能源战略中占有极为重要的地位;煤、垃圾、生物质等的清洁和高效利用对国民经济发展,解决大气污染,意义重大;目前煤,垃圾,生物质等的利用依然沿用传统方式焚烧,效率低,污染重,已成鸡肋;现在煤、垃圾、生物质等的气化设备;熔融床炼铁的设备价格昂贵;许多炼铁高炉又面临淘汰;一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统,可将炼铁高炉改造为熔融床气化炉,改造后熔融床气化炉能进行炼铁;和煤、垃圾、生物质等的气化;这将成为能源和炼铁技术的一次进步。
发明内容
一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于将炼铁高炉改造为熔融床气化炉;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃料产生的烈焰送入炼铁高炉的炉膛,再喷入煤,使煤在高温中气化,产生燃气,燃气经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再使用;改造后熔融床气化炉可进行炼铁;和煤,垃圾,生物质等的气化;但並不排出二氧化碳,二氧化硫,氮氧化物,二恶英等废气,取消了烟囱;改造后熔融床气化炉产生灰渣的配方采用产生水泥熟料的配方,但将其中碳酸钙改为氧化钙,熔融床气化炉产生的气化灰渣可成为水泥熟料,并可降低渣中碳的含量,可降低燃气中硫和氯的含量;实现近零排放。一种将炼铁高炉改造为熔融床气化炉的方法及系统;燃烧器可使用包括燃烧室的燃气燃烧器,运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃气产生的高温乏氧烟气作为气化剂送入炼铁高炉的炉膛,再喷入煤(或煤粉),使煤在高温中气化,产生燃气;高温乏氧烟气可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,高温乏氧烟气富含二氧化碳和水蒸气,与碳反应生成一氧化碳和水煤气等燃气(包括热解气),经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再送回燃烧器使用,形成循环,不产生二恶英,二氧化硫等废气,实现近零排放。一种将炼铁高炉改造为熔融床气化炉的方法及系统;燃烧器可使用不包括燃烧室的燃气燃烧器;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃气送入炼铁高炉的炉膛,以炉膛为燃烧室燃烧,再喷入煤(或煤粉),使煤在高温中气化,产生燃气;燃烧室可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,燃烧产生的高温乏氧烟气富含二氧化碳和水蒸气,与碳反应生成一氧化碳和水煤气等燃气(包括热解气),经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再送回燃烧器使用,形成循环,不产生二恶英,二氧化硫等废气,实现近零排放。一种将炼铁高炉改造为熔融床气化炉的方法及系统;燃烧器可使用干煤粉气化炉燃烧器;运用燃烧器技术将纯氧(或富氧空气)和煤粉喷入炼铁高炉的炉膛,以炉膛为燃烧室进行不完全燃烧,使煤粉在高温中气化,产生燃气;燃烧室可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,燃气经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再使用;实现近零排放。一种将炼铁高炉改造为熔融床气化炉的方法及系统;改造后熔融床气化炉产生灰渣的配方采用产生水泥熟料的配方,但将其中碳酸钙改为氧化钙,熔融床气化炉产生的气化灰渣可成为水泥熟料,并可降低渣中碳的含量;气化灰渣由于产生的条件和水泥熟料产生的条件相仿,会取得的较好的效果,其中氧化钙和硫发生反应能够产生石膏的成分,灰渣的利用使近零排放得到了完善。一种将炼铁高炉改造为气化炉的方法及系统;将炼铁高炉改造为炼铁熔融床气化炉,炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;铁粉用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内化为铁水,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,铁粉可用输出的铁水和渣间接加热干燥。一种将炼铁高炉改造为熔融床气化炉的方法及系统;将炼铁高炉改造为垃圾熔融床气化炉,炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;垃圾用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在高温强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内气化为渣,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,垃圾可用输出的渣间接加热干燥后粉碎;铁浴池内的铁水也可用熔盐和熔渣替代。一种将炼铁高炉改造为熔融床气化炉的方法及系统;将炼铁高炉改造为生物质熔融床气化炉,炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;生物质用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在高温强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内气化为渣,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,生物质可用输出的渣间接加热干燥后粉碎;铁浴池内的铁水也可用熔盐和熔渣替代。
具体实施方式
实施例1.一种将炼铁高炉改造为炼铁熔融床气化炉,燃烧器可使用不包括燃烧室的燃气燃烧器;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃气送入炼铁高炉的炉膛,以炉膛为燃烧室燃烧,再喷入煤(或煤粉),使煤在高温中气化,产生燃气;燃烧室可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,燃烧产生的高温乏氧烟气富含二氧化碳和水蒸气,与碳反应生成一氧化碳和水煤气等燃气(包括热解气),经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再送回燃烧器使用,形成循环,不产生二恶英,二氧化硫等废气,实现近零排放。炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;铁粉用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内化为铁水,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,铁粉可用输出的铁水和渣间接加热干燥。
实施例2.一种将炼铁高炉改造为垃圾熔融床气化炉,燃烧器可使用不包括燃烧室的燃气燃烧器;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃气送入炼铁高炉的炉膛,以炉膛为燃烧室燃烧,再喷入煤(或煤粉),使煤在高温中气化,产生燃气;燃烧室可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,燃烧产生的高温乏氧烟气富含二氧化碳和水蒸气,与碳反应生成一氧化碳和水煤气等燃气(包括热解气),经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再送回燃烧器使用,形成循环,不产生二恶英,二氧化硫等废气,实现近零排放。炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;垃圾用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在高温强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内气化为渣,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,垃圾可用输出的渣间接加热干燥后粉碎;铁浴池内的铁水也可用熔盐和熔渣替代。

Claims (8)

1.一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于将炼铁高炉改造为熔融床气化炉;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃料产生的烈焰送入炼铁高炉的炉膛,再喷入煤,使煤在高温中气化,产生燃气,燃气经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再使用;改造后熔融床气化炉可进行炼铁;和煤,垃圾,生物质等的气化;但亚不排出二氧化碳,二氧化硫,氮氧化物,二恶英等废气,取消了烟囱;改造后熔融床气化炉产生灰渣的配方采用产生水泥熟料的配方,但将其中碳酸钙改为氧化钙,熔融床气化炉产生的气化灰渣可成为水泥熟料,并可降低渣中碳的含量,可降低燃气中硫和氯的含量;实现近零排放。
2.根据权利要求1.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于,燃烧器可使用包括燃烧室的燃气燃烧器,运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃气产生的高温乏氧烟气作为气化剂送入炼铁高炉的炉膛,再喷入煤(或煤粉),使煤在高温中气化,产生燃气;高温乏氧烟气可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,高温乏氧烟气富含二氧化碳和水蒸气,与碳反应生成一氧化碳和水煤气等燃气(包括热解气),经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再送回燃烧器使用,形成循环,不产生二恶英,二氧化硫等废气,实现近零排放。
3.根据权利要求1.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于,燃烧器可使用不包括燃烧室的燃气燃烧器;运用燃烧器技术将空气(或纯氧,或富氧空气)和燃气送入炼铁高炉的炉膛,以炉膛为燃烧室燃烧,再喷入煤(或煤粉),使煤在高温中气化,产生燃气;燃烧室可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,燃烧产生的高温乏氧烟气富含二氧化碳和水蒸气,与碳反应生成一氧化碳和水煤气等燃气(包括热解气),经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再送回燃烧器使用,形成循环,不产生二恶英,二氧化硫等废气,实现近零排放。
4.根据权利要求1.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于,燃烧器可使用干煤粉气化炉燃烧器;运用燃烧器技术将纯氧(或富氧空气)和煤粉喷入炼铁高炉的炉膛,以炉膛为燃烧室进行不完全燃烧,使煤粉在高温中气化,产生燃气;燃烧室可根据炉膛的耐热温度控制在1100K到1900K之间,燃气经过脱硫,脱硝,除尘等净化过程后,再使用;实现近零排放。
5.根据权利要求1.2.3.4.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于,改造后熔融床气化炉产生灰渣的配方采用产生水泥熟料的配方,但将其中碳酸钙改为氧化钙,熔融床气化炉产生的气化灰渣可成为水泥熟料,并可降低渣中碳的含量;气化灰渣由于产生的条件和水泥熟料产生的条件相仿,会取得的较好的效果,其中氧化钙和硫发生反应能够产生石膏的成分,灰渣的利用使近零排放得到了完善。
6.根据权利要求1.2.3.4.5.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于将炼铁高炉改造为炼铁熔融床气化炉,炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;铁粉用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内化为铁水,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,铁粉可用输出的铁水和渣间接加热干燥。
7.根据权利要求1.2.3.4.5.6.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于将炼铁高炉改造为垃圾熔融床气化炉,炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;垃圾用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在高温强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内气化为渣,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,垃圾可用输出的渣间接加热干燥后粉碎;铁浴池内的铁水也可用熔盐和熔渣替代。
8.根据权利要求1.2.3.4.5.6.7.所述一种将炼铁高炉改造为煤、垃圾、生物质和炼铁熔融床气化炉的方法及系统;其特征在于将炼铁高炉改造为生物质熔融床气化炉,炼铁高炉系统的功能和设备不作大的改变;只是取消了热风炉和烟囱,热风由高温燃气和风换能产生,会增加引风机,和相应的燃气储存包,燃烧器,空分设备等;熔融床气化炉在高温乏氧烟气作为气化剂不够时可送入蒸汽补充;将炼铁高炉改造为熔融床气化炉系统后,系统要注意密封;熔融床气化炉工作时可以加压,也可以不加压;熔融床气化炉工作时空气(或纯氧,或富氧空气)可以预热,有助于气化;生物质用螺旋物料推进器从料钟均匀撒下,在高温强还原的气氛中,进入熔融床的铁浴池内气化为渣,铁浴池内的铁水在燃烧器等喷出的气流和煤流冲击下,向一个方向转动;渣用水冷的螺旋物料推进器输出,生物质可用输出的渣间接加热干燥后粉碎;铁浴池内的铁水也可用熔盐和熔渣替代。
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