CN105671233B - 热风炉煤气增压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热风炉煤气增压系统，主要针对现有技术下的煤气管网不能为热风炉提供合适的煤气压力的问题，提出了一种热风炉煤气增压系统，包括与外部煤气总管网连通的TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道；所述TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道通过旁通管道连通，所述TRT出口煤气管道上设置有压力调节阀，所述旁通管道上设置压力测量装置，所述压力调节阀与所述压力测量装置联锁；其中，所述旁通管道的入口和所述压力调节阀沿TRT出口煤气管道的气流方向依次设置。本发明能够提高热风炉的煤气压力，并且系统简单，安全可靠、通用性强、维护方便，对原有设施不会产生影响。

Description

热风炉煤气增压系统

技术领域

本发明涉及一种热风炉煤气增压系统。

背景技术

目前，炼铁设计必须积极推行可持续发展和循环经济的理念，最大限度地节能降耗。热风炉是钢铁厂的耗能大户，提高热风炉的热效率，降低燃料消耗，提高热风温度，是炼铁技术的重要组成部分。高炉热风炉一般利用自产的高炉煤气做燃料，消耗量约占自产煤气的40～45％。合理的热风炉结构设计，即优化蓄热室结构和合理的砖衬以节省高炉煤气，是降低工序能耗，创建资源节约型企业的重要手段。热风炉普遍采用蓄热式热风炉，借助煤气燃烧产生的高温烟气将蓄热室内格子砖加热，然后换炉至送风期由加热的格子砖将冷风加热。考虑到传热和蓄热，目前格子砖的结构有越来越复杂的趋势，过去常用的5孔或7孔格子砖已经发展为19孔甚至37孔等蜂窝状格子砖，以增大蓄热体的换热面积，且要保证烟气及鼓风在通道内的流速在湍流范围以提高热效率，但与之相伴的是热风炉煤气系统阻力大大增加，煤气压力需求提高到～15KPa。目前国内钢铁企业的高炉数量一般从几座多到十几座，煤气系统并网运行的压力为10KPa左右，因大多数煤气用户的使用压力是6～8KPa，不可能以提高整个管网的运行压力来满足热风炉的要求，从而影响热风炉风温的提高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种系统简单，能稳定而有效地提高热风炉煤气压力的热风炉煤气增压系统。

为达到上述目的，本发明热风炉煤气增压系统包括与外部煤气总管网连通的TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道；所述TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道通过旁通管道连通，所述TRT出口煤气管道上设置有压力调节阀，所述旁通管道上设置压力测量装置，所述压力调节阀与所述压力测量装置联锁；其中，所述旁通管道的入口和所述压力调节阀沿TRT出口煤气管道的气流方向依次设置。

进一步地，所述旁通煤气管道上压力测量装置采用逻辑控制三选二。

进一步地，所述热风炉煤气管道与外部煤气总管连通，所述热风炉煤气管道上设置有快开阀门，所述快开阀门与TRT设施和压力调节阀的停机或故障信号联锁；其中，所述快开阀门和所述旁通管道的出口沿所述热风炉煤气管道的气流方向依次设置。

进一步地，所述TRT设施出口煤气管道上还设置有与所述压力调节阀并联的快开阀门，所述快开阀门与所述TRT设施和压力调节阀的停机或故障信号联锁。

进一步地，所述压力调节阀下游的TRT设施出口煤气管道上设置有外网压力测量装置。

进一步地，所述压力调节阀为电动压力调节阀、气动压力调节阀或液动压力调节阀。

进一步地，所述快开阀为液动快开阀门。

进一步地，所述旁通管道上设置一套隔断装置。

进一步地，所述TRT设施出口煤气管道的末端设置有并网隔断阀，所述热风炉煤气管道通过热风炉隔断装置与外部煤气总管网连通。

本发明技术中TRT设施出口的煤气经过调压装置，将相当于40％～45％的煤气量直接导入到热风炉的煤气入口，使热风炉烧炉的煤气压力高于煤气外网的压力，本发明能够稳定有效地提高热风炉煤气压力。

与现有技术相比，本发明技术具有以下优点：

本发明系统简单、通用性强、安全可靠、维护方便，对其它设施不会产生影响。TRT设施出口管道与厂区煤气总管并网前一般设置有隔断阀，尤其是小高炉的TRT机组一般是后建的，TRT出口管路并网前带压开孔前都设有隔断阀。本发明的实施不影响其它外网用户的正常供气。

与传统的煤气加压站的工艺比较，本发明各方面的优势尤其明显。由于热风炉煤气的用量很大，约占高炉煤气发生量的40％～45％，新建煤气加压站的一次性设备投资较高，后期的设备运行费用也高，且热风炉区域场地也有限。尤其注意的是：热风炉的煤气用量很大，如果从外网中强制抽气将会造成外部煤气管网压力波动较大，甚至使附近的煤气用户瘫痪。

本发明投资省、占地少、经济效益明显，能有效提高并稳定供热风炉煤气压力，这是热风炉风温提高的必要条件。本发明增加的煤气设施少，仅通过压力调节阀和一条由TRT设施后至热风炉的旁通管路就可以满足高炉热风炉自用的压力要求。在大力提倡建立节能型社会和节约型企业的今天，该工艺带来的益处尤为明显。

附图说明

图1是本发明热风炉煤气增压系统的流程图；

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

实施例1

如图1所示，本实施例热风炉煤气增压系统包括与外部煤气总管网连通的TRT设施出口煤气管道1和热风炉煤气管道2；所述TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道通过旁通管道3连通，所述TRT出口煤气管道上设置有压力调节阀4，所述旁通管道上设置压力测量装置10，所述压力调节阀4与所述压力测量装置10联锁；其中，所述旁通管道3的入口和所述压力调节阀4沿TRT出口煤气管道的气流方向依次设置。

本实施例系统简单、通用性强、安全可靠、维护方便，对其它设施不会产生影响。TRT设施出口管道与厂区煤气总管并网前一般设置有隔断阀，尤其是小高炉的TRT机组一般是后建的，TRT出口管路并网前带压开孔前都设有隔断阀。本实施例的实施不影响其它外网用户的正常供气。

与传统的煤气加压站的工艺比较，本实施例各方面的优势尤其明显。由于热风炉煤气的用量很大，约占高炉煤气发生量的40％～45％，新建煤气加压站的一次性设备投资较高，后期的设备运行费用也高，且热风炉区域场地也有限。尤其注意的是：热风炉的煤气用量很大，如果从外网中强制抽气将会造成外部煤气管网压力波动较大，甚至使附近的煤气用户瘫痪。

本实施例投资省、占地少、经济效益明显，能有效提高并稳定供热风炉煤气压力，这是热风炉风温提高的必要条件。本实施例增加的煤气设施少，仅通过压力调节阀和一条由TRT设施后至热风炉的旁通管路就可以满足高炉热风炉自用的压力要求。在大力提倡建立节能型社会和节约型企业的今天，该工艺带来的益处尤为明显。

实施例2

在上述实施例的基础上，本实施例所述旁通煤气管道上压力测量装置10采用逻辑控制三选二。

逻辑控制三选二是一个点取三个压力信号送入PLC，先对3个压力测量值进行判断，调节系统选取正确的压力测量值对调节阀的开度进行PID调节，提高了压力检测可靠性。

实施例3

在上述实施例的基础上，如图1所示，本实施例包括TRT设施出口煤气管道1、热风炉煤气管道2及两者之间连通的旁通煤气管道3。所述TRT出口煤气管道1及热风炉煤气管道2都与外部煤气总管连通，在TRT出口煤气管道1上沿气流流向以次设有：旁通煤气管道3的入口、压力调节阀4、压力测量装置5以及并网前隔断阀6；在所述热风炉煤气管道2上沿气流流向以次设有：煤气隔断装置7、快开阀8、旁通管道3的出口及热风炉系统煤气入口；在所述旁通管道3上沿气流流向以次设有：旁通煤气管道隔断装置9、压力测量装置10(取压口靠近热风炉)。

TRT出口管道1上的压力调节阀4和旁通煤气管道3上的煤气压力测量装置10联锁，闭环调节供热风炉煤气压力在需要的数值～15KPa，所述压力测量装置10采用了逻辑控制三选二，是一个点取三个压力信号送入PLC，先对3个压力测量值进行判断，调节系统选取正确的压力测量值对调节阀的开度进行PID调节，提高了压力检测可靠性。

在热风炉煤气管道上2设置有隔断装置7，隔断装置7的下游设置有快开阀8，所述快开阀门8与TRT设施及压力调节阀4的停机或故障信号联锁，以保证系统的安全性。

利用外网压力测量装置5检测外部煤气总管的压力。

所述压力调节阀4可选用电动、气动或液动；所述快开阀门8为液动快开阀门，液动阀门快速灵敏、稳定性好，能够对TRT设施和热风炉系统提供足够的保护。

本实施例充分考虑了生产运行的各个环节，能够实现对热风炉煤气压力的自动检测、控制和调节，并能够保证TRT及热风炉的运行安全。当TRT正常运行时，通过压力调节阀4自动调节供热风炉煤气压力为～15KPa，这时快开阀8处于关闭状态，如出现压力低报警或压力高报警时，快开阀8联锁打开，此时压力调节阀4全开并解除联锁，人工确认排除故障后再投运；当TRT正常停机或故障停机时，快开阀8联锁打开，改由独立连通于外网的热风炉煤气管道2供气，此时压力调节阀4联锁全开。当TRT申请启动运行正常后，慢慢关闭快开阀8，同时调节阀4开始自动调节稳定热风炉煤气压力为～15KPa；当因调压装置频繁动作出现故障，此时快开阀8也联锁打开，热风炉仍由热风炉煤气管道2供气。

在本实施例中，热风炉煤气管路隔断装置7及旁通管路隔断装置9保持常开。当热风炉设备检修时，隔断装置7及隔断装置9都关闭；当压力调节阀4因故障需要停气检修时，待TRT计划停机且并网隔断阀6及旁通隔断装置9都关闭时方可进行检修。

实施例4

在上述实施例3的基础上，本系统可根据现场实际情况做调整，在技改项目中，如热风炉煤气管道2上隔断装置7的下游管道上安装间距有限，不能安装快开阀8时，这时快开阀8可与压力调节阀4并联连接，布置在TRT出口煤气管道上1，此处的快开阀8也可升级为液动调节型快开阀，形成双路调节系统进一步稳定供热风炉的煤气压力。

本实施例与实施例3不同的是：热风炉煤气管道隔断装置7保持常关，当TRT正常停机、故障停机及压力调节阀4故障时，此时与压力调节阀4并联的快开阀8联锁打开，继续由旁通煤气管路供应热风炉。

当压力调节阀4因故障需要停气检修时，需等待TRT计划停机且并网隔断阀6及旁通隔断装置9都关闭时方可进行检修，但此时热风炉煤气管道隔断装置7在快开阀8关闭之前手动打开，热风炉改由热风炉煤气管道2供气。

因为以上实施例已充分考虑了生产运行的各个环节，所以不影响TRT系统的安全运行。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。因此，本实施例的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种热风炉煤气增压系统，包括与外部煤气总管网连通的TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道；其特征在于：所述TRT设施出口煤气管道和热风炉煤气管道通过旁通管道连通，所述TRT设施出口煤气管道上设置有压力调节阀，所述旁通管道上设置压力测量装置，所述压力调节阀与所述压力测量装置联锁；其中，所述旁通管道的入口和所述压力调节阀沿TRT设施出口煤气管道的气流方向依次设置。

2.如权利要求1所述热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述旁通管道上压力测量装置采用逻辑控制三选二。

3.如权利要求1所述热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述热风炉煤气管道与外部煤气总管连通，所述热风炉煤气管道上设置有快开阀门，所述快开阀门与TRT设施和压力调节阀的停机或故障信号联锁；其中，所述快开阀门和所述旁通管道的出口沿所述热风炉煤气管道的气流方向依次设置。

4.如权利要求1所述热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述TRT设施出口煤气管道上还设置有与所述压力调节阀并联的快开阀门，所述快开阀门与所述TRT设施和压力调节阀的停机或故障信号联锁。

5.如权利要求1所述热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述压力调节阀下游的TRT设施出口煤气管道上设置有外网压力测量装置。

6.如权利要求1所述的热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述压力调节阀为电动压力调节阀、气动压力调节阀或液动压力调节阀。

7.如权利要求3或4所述的热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述快开阀门为液动快开阀门。

8.如权利要求1所述的热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述旁通管道上设置一套隔断装置。

9.如权利要求1所述的热风炉煤气增压系统，其特征在于：所述TRT设施出口煤气管道的末端设置有并网隔断阀，所述热风炉煤气管道通过热风炉隔断装置与外部煤气总管网连通。