CN108265152A - 基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法 - Google Patents

Abstract

基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法属于转炉炼钢煤气回收技术，目的是根据转炉炼钢煤气回收的特点，研究开发与之工况相适应的工艺及其控制方法，以实现转炉煤气全回收，要点是对前烧期烟气混合点、后烧期烟气混合点以及中烧期异常时烟气混合点的氧含量超标烟气采用补充适量氮气进行稀释，使氧含量处于≤2％的范围，使之达到安全的、可以进行回收的氧气含量标准，实现转炉煤气的全回收，实现转炉炼钢一次除尘烟气的零排放，既可获得煤气回收指标的提高，也可获得除尘风机较大幅度的节能，特别是实现了污染物的零排放，可广泛应用于新建、扩建或改造的各类OG法转炉炼钢煤气回收系统。

Description

基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法

技术领域

本发明属于OG法转炉炼钢煤气回收技术。

背景技术

转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，转炉煤气回收约占整个转炉工序能源回收总量的70％～90％，是“负能炼钢”和降低工序能耗的关键环节。转炉煤气的热值较高，是较为优质的燃料，可以在钢铁企业的燃料平衡中起到重要作用，提高转炉煤气回收量，不仅能有效降低炼钢工序生产成本，而且能极大降低炼钢厂污染物排放总量，实现清洁生产。

目前转炉烟气除尘及煤气回收系统大体分为三种类型：湿法(OG法OxygenConverter Gas Recovery System)除尘、半干法除尘和LT(Lurgi-Thyssen)干法除尘。半干法除尘是从湿法(OG法)除尘演变出来的，亦属于OG法除尘，故以下将湿法和半干法统称为OG法。OG法喉口调节采用RD(Rice Damper)阀或环缝洗涤器(Ring Slit Washer简称RSW)，为叙述方便，以下将RD和RSW统称为喉口阀。此外，由于LT干法除尘与OG法除尘存在较大差异，所以LT干法除尘不属于本专利的范围。

关于OG法转炉炼钢煤气回收技术，目前一般采用的回收条件是CO含量≥35％，氧含量≤2％，其中有一个条件不满足时，则停止回收，烟气经由放散烟囱点火放散；为提高煤气回收数量，有的转炉炼钢厂放宽了回收条件，例如，回收条件是CO含量≥15％～35％，氧含量≤2％，其中有一个条件不满足时，则停止回收，烟气经由放散烟囱点火放散。对于后一种情况，虽然回收条件降低，提高了煤气回收率，但回收煤气平均热值降低，此外排放量还是不少。特别在低CO含量时，如果点火放散处理不到位，产生未点火放散，则产生了CO直接排放，加重了对环境的污染。在冶炼过程的前烧期，由于很难达到回收条件，故几乎所有的转炉炼钢厂都进行点火放散处理。点火放散产生的环境污染少一些，但点火失败放散产生的环境污染则大了许多。此外，虽然烟尘排放的法律规定越来越严格，但由于烟尘排放总量上，总体是在上升趋势，炼钢转炉每年煤气放散产生的环境污染也相当可观，因此，从环境保护的意义上说，仅仅限制排放烟尘中颗粒物含量≤50mg/m³是不够的，还应对CO排放量、二氧化碳排放量等进行限制，如果仅从排放烟尘中颗粒物含量方面进行限制，比较结果就截然不同，例如，300t转炉和100t转炉在同样的标准限制下，它们对区域环境的影响也是有很大不同的，300t转炉的3倍左右的总量变化会产生质量的变化，这也是为什么随着工业规模的扩大，区域环境迅速变坏的重要因素之一。

如果在煤气回收技术上有突破性的进展，则将收到既降低减排又节能增效的双重效果，将会产生巨大的经济效益和良好的社会效益。特别是如果实现了转炉炼钢煤气的全回收，实现转炉一次除尘烟气的零排放，则将对环境保护做出不可低估的贡献。

转炉煤气回收技术自上世纪60年代应用半个多世纪以来，煤气回收工艺得到了不断的改进和完善，但距离实现煤气的全回收还有较大差距。

基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法还未见到公开发表的出版物、文献或资料。

发明内容

本发明的目的是根据转炉炼钢煤气回收的特点，研究开发与之工况相适应的工艺及其控制方法，以实现转炉煤气全回收。

本发明的要点是研究现有煤气回收系统存在的问题，突破现有煤气回收的技术瓶颈，创新性地采用基于氮气进行补偿的转炉炼钢煤气全回收及其控制方法，根据对冶炼过程不同阶段转炉烟气中CO含量和氧气含量的分析，研发了解决方案，要点是对前烧期烟气混合点、后烧期烟气混合点以及中烧期异常时烟气混合点的氧含量超标烟气采用补充适量氮气进行稀释，使氧含量处于≤2％的范围，使之达到安全的、可以进行煤气回收的氧气含量标准，用这个方法实现转炉煤气的全回收，实现转炉炼钢一次除尘烟气的零排放，既可获得煤气回收指标的提高，也可获得除尘风机较大幅度的节能，特别是实现了污染物的零排放，为环境保护做出了非常有益的贡献。

附图说明

附图1中1a是炼钢转炉，2a是转炉烟罩，3a是炉内压力检测器，4a是冷却烟道，5a是烟气粗除尘设施，6a是烟气精除尘设施，7a是喉口阀，8a是1#一氧化碳含量氧含量检测装置，9a是管网压力检测器，10a是一次除尘风机，11a是2#一氧化碳含量氧含量检测装置，12a是煤气回收切换装置，13a是烟气放散烟囱，14a是煤气柜，15a是氮气供给设施，16a是氮气风机，17a是氮气风机出口阀，18a是氮气补偿切换装置，19a是氮气补偿管网压力检测器。附图1中8a、9a、15a、16a、17a、18a和19a是基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺配套的新增设备，其它均为现有技术常规配备设备。

附图2中[1]是煤气全回收系统数据信息处理及控制装置，[2]是转炉工艺主控制系统，[3]是煤气回收及风机调速动态控制器，[4]是1#一氧化碳含量氧气含量检测装置，[5]是2#一氧化碳含量氧气含量检测装置，[6]是炉内压力检测器，[7]是管网压力检测器，[8]是氮气风机调速装置，[9]是氮气风机电动机，[10]是氮气风机，[11]是氮气风机出口阀，[12]是氮气风机出口阀开度反馈，[13]是氮气补偿切换装置，[14]是氮气补偿管网压力检测器，[15]是一次除尘风机调速装置，[16]是一次除尘风机电动机，[17]是一次除尘风机，[18] 是喉口阀电动执行机构，[19]是喉口阀，[20]是喉口阀开度反馈，[21]是煤气回收切换装置，[22]是工艺参数及设备状态信息，[23]是煤气回收及风机工艺过程系统。附图2中[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]、[12]、[13]、[14]、[22]和[23]是基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法相关的系统或设备，其它均为现有技术相关系统或设备。

具体实施方式

关于目前煤气回收情况的分析，目前一般采用的回收条件是CO含量≥35％，氧含量≤2％，转炉冶炼过程中通常将与煤气回收相关联的过程分成三个阶段，称为前烧期、煤气回收期和后烧期。以120吨转炉为例，转炉冶炼周期约为35～40min，其中，吹氧冶炼时间约15min，分为前烧期时间约3min、煤气回收时间约10min和后烧期时间约2min；非冶炼时间约20～25min。也就是说，目前煤气回收时间为10min左右，前烧期时间约3min和后烧期时间约2min的时间煤气不回收，而经由烟囱点火放散。前烧期的煤气不回收的原因是CO含量低和氧含量短时超标，后烧期的煤气不回收的原因是CO含量低和氧含量短时超标。理论上说，某一时间段CO含量低并不是煤气回收的主要障碍，氧含量高才是制约煤气回收的关键所在，因为氧含量超标将会产生安全问题，是绝对不可以逾越的红线。

如果将煤气全回收工艺定义为：从降罩到位及吹氧开始，并经一段延时作为煤气回收起始时间至提罩开始及吹氧结束，并经一段延时为煤气回收结束的整个时间段称为煤气回收时间。为与煤气全回收工艺的这个特点相一致，以下将现有技术所称煤气回收时间改称为中烧期时间，以避免混淆。

进一步分析，前烧期和后烧期因CO含量低而不进行煤气回收的原因，一是考虑影响整体煤气回收的热值，二是考虑影响煤气点火放散，但更重要的是氧含量超标才是硬指标。那么理论上说，只要使氧含量问题得到解决，则可实现煤气的全回收，而对于影响整体煤气回收的热值问题则相对容易解决。

氧含量超标原因的分析，在前烧期，开始吹氧以及降罩到达下限位置意味着冶炼过程开始，如果以这一时刻作为一炉钢冶炼过程开始的“0”时刻的话，这一时刻的烟气中CO含量较低，氧含量很高，这是由于吹氧过程的氧化作用刚刚开始，CO含量的上升需要一定过程，而氧含量超标是由于降罩前烟气中混有许多空气所致，随着降罩的完成，烟气中的氧含量有所降低，但也往往处于超标状态，随着吹氧的过程，氧含量将迅速降低到≤2％的范围，所以前烧期的氧含量是短时超标，将这个“0”时刻定义为煤气回收延时启动的起始时间，将这一点称为前烧期烟气混合点，跟踪这个混合点，并对这一点及其临近区域的烟气进行适当氮气补偿，则可以实现煤气的安全回收，其中，该混合点到达煤气回收切换装置[12a]的时间即为煤气回收延时启动的延时时间。

在后烧期，随着冶炼的进程，烟气量逐渐减少，在对炉口进气量进行有效控制的情况下，CO含量不会过多降低，氧含量也不会超标；当吹氧结束、烟罩开始提升时，由于空气的进入，氧含量将会升高，将这一时刻定义为煤气回收延时终止的起始时间，将这一点称为后烧期烟气混合点，跟踪这个混合点，并对这一点及其临近区域的烟气进行适当氮气补偿，则可以实现煤气的安全回收，其中，该混合点到达煤气回收切换装置[12a]的时间即为煤气回收延时终止的延时时间；综合上述情况，只要把握后烧期氧含量超标的时间和量值，对其进行有效的补偿，使氧含量处于≤2％的范围，则满足煤气回收的条件。

至于中烧期，基本不存在氧含量超标的问题，但为了实现煤气的全回收，这一阶段须尽可能地提高回收煤气的热值，为前烧期和后烧期回收低热值煤气做冲减储备，即在中烧期达到CO含量平均值≥60％，以保证前烧期、中烧期和后烧期的整个煤气回收的平均热值≥45％；对于中烧期发生的氧含量超标异常情况，采取与前烧期和后烧期同样的方法，煤气全回收控制系统跟踪异常情况发生时的烟气混合点，对其进行有效的补偿，使氧含量处于≤2％的范围，以满足煤气回收的条件。

关于CO的含量，以120吨转炉为例，若煤气全回收工艺的必要条件之一是冶炼一炉钢的整体煤气回收的CO含量平均值应≥45％，则中烧期约10min的回收煤气的平均CO含量应≥60％，因为前烧期和后烧期煤气回收的平均CO含量约为15％左右，这意味着煤气全回收的先决条件之一是煤气回收系统应该具备较高的技术水平，即中烧期的煤气回收平均CO含量应≥60％。

对氧含量进行有效补偿的方案是对前烧期短时的氧含量超标进行补偿及对后烧期的氧含量短时超标进行有效补偿，方法是对前烧期烟气混合点和后烧期烟气混合点的氧含量超标烟气采用补充适量氮气进行稀释，使氧含量处于≤2％的范围，实现前烧期和后烧期的煤气安全回收。

基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺是通过附图1的系统实现的，附图1中[1a]是炼钢转炉；[2a]是转炉烟罩；[3a]是炉内压力检测器，[4a]是冷却烟道；烟气粗除尘设施[5a]，根据除尘方法的不同，分别是湿法(OG法)除尘和半干法除尘；烟气精除尘设施[6a]，根据除尘方法的不同，采用RD(Rice Damper)阀或环缝洗涤器(Ring Slit Washer简称RSW)，两者统称为喉口阀；喉口阀[7a]根据烟气量变化其开度；1#一氧化碳含量氧含量检测装置[8a]，实时检测一次除尘风机前部管网内一氧化碳含量和氧含量；管网压力检测器[9a]，实时检测管网该点处的压力；一次除尘风机[10a]，离心式风机；2#一氧化碳含量氧含量检测装置[11a]，实时检测一次除尘风机后部管网内一氧化碳含量和氧含量；煤气回收切换装置[12a]，根据是否进行煤气回收，分别切换至煤气柜煤气回收管路或烟囱放散管路；烟气放散烟囱[13a]，在煤气全回收系统正常时仅用于排放非冶炼阶段的烟气，在煤气全回收系统故障时点火放散冶炼阶段的烟气；煤气柜[14a]用于储备一座转炉或多座转炉煤气全回收的煤气储存缓冲，具有与炼钢厂及钢铁公司煤气平衡网络的接口；氮气供给设施[15a]，在实际的应用中可以根据炼钢厂的实际情况，取自已有氮气管网或取自另设氮气储存设施；氮气风机[16a]，该风机的容量，即流量和压力须满足前烧期烟气混合点氧含量超标时和后烧期烟气混合点氧含量超标时的最大需求量；氮气风机出口阀[17a]，电动调节阀；氮气补偿切换装置[18a]，根据是否需要氮气补偿进行切换控制，分别切换至烟气主管网或氮气回流管路；氮气补偿管网压力检测器[19a]，用于检测氮气输出管网的压力；氮气补偿系统由氮气供给设施[15a]、氮气风机[16a]、氮气风机出口阀[17a]和氮气补偿管网压力检测器[19a]组成；采用这种工艺方法实现了转炉炼钢的煤气全回收工艺，用相应的检测和控制实现了煤气全回收工艺过程。

基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺的控制方法是通过附图2的系统实现的，附图2中煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]是基于氮气补偿的OG法转炉炼钢煤气全回收工艺控制方法的核心，是以计算机工作站为基础组成的数字式装置，实时从转炉工艺主控制系统[2]获取生产运行联锁信息、设备状态信息及有关系统参数，实时从煤气回收及风机调速动态控制器[3]获取煤气回收系统及各风机运行的有关信息，根据这些信息、有关系统参数及相关数据来确定煤气回收的控制参数、一次除尘风机调速装置的控制参数、氮气风机调速装置的控制参数；煤气回收及风机调速动态控制器[3]由PLC(可编程序控制器)或其它数字式控制器构成，接受来自煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]的控制参数、1#一氧化碳含量氧气含量检测装置[4]、2#一氧化碳含量氧气含量检测装置[5]、炉内压力检测器[6]、管网压力检测器[7]、对氮气风机调速装置[8]、氮气风机出口阀开度反馈[12]、氮气补偿管网压力检测器[14]、一次除尘风机调速装置[15]、喉口阀开度反馈[20]和工艺参数及设备状态信息[22]的过程控制信息，对氮气风机调速装置[8]、氮气风机出口阀[11]、一次除尘风机调速装置[15]和喉口阀电动执行机构[16]进行动态输出控制；1#一氧化碳含量氧气含量检测装置[4]实时检测管网内的一氧化碳含量氧气含量，用于氮气补偿控制；2#一氧化碳含量氧气含量检测装置[5]实时检测管网内的一氧化碳含量氧气含量，用于煤气回收或放散的控制；炉内压力检测器[6]由≥4个压力检测器组成，用于煤气回收及风机调速动态控制器[3]进行微差压计算；[19]是喉口阀，根据精除尘系统的不同，喉口阀为RD或RSW；煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]、转炉工艺主控制系统[2]、煤气回收及风机调速动态控制器[3]、2#一氧化碳含量氧气含量检测装置[5]、炉内压力检测器[6]、一次除尘风机调速装置[15]、一次除尘风机电动机[16]、一次除尘风机[17]、喉口阀电动执行机构[18]、喉口阀[19]、喉口阀开度反馈[20]、煤气回收切换装置[21]、工艺参数及设备状态信息[22]和煤气回收及风机工艺过程系统[23]构成了煤气全回收自动控制系统中的煤气回收自动控制；煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]、转炉工艺主控制系统[2]、煤气回收及风机调速动态控制器[3]、1#一氧化碳含量氧气含量检测装置[4]、管网压力检测器[7]、氮气风机调速装置[8]、氮气风机电动机[9]、氮气风机[10]、氮气风机出口阀[11]、氮气风机出口阀开度反馈[12]、氮气补偿切换装置[13]、氮气补偿管网压力检测器[14]、工艺参数及设备状态信息[22]和煤气回收及风机工艺过程系统[23]构成了煤气全回收自动控制系统中的氮气补偿自动控制，其中，对前烧期烟气混合点、后烧期烟气混合点以及中烧期异常时烟气混合点的跟踪计算以及氮气补偿量的计算和控制由煤气回收及风机调速动态控制器[3]完成；采用这样的控制系统实现OG法转炉炼钢煤气全回收的过程信息检测和自动控制。

应该指出，对于多座转炉的炼钢系统，氮气补偿系统可以采取共用的系统，由2台及以上的氮气风机组成供给各个转炉煤气回收管网的氮气补偿网络，进一步提高了氮气补偿系统的可靠性和效率。

采用氮气补偿前烧期烟气混合点、后烧期烟气混合点以及中烧期异常时烟气混合点氧含量超标的方法是实现转炉煤气全回收工艺的安全、科学、合理、有效、简单、经济的方法，为转炉煤气全回收应用开创了全新的、广泛的视野和空间，采用这种工艺及其控制方法后，既能获得煤气回收率的提高，也解决了转炉烟气污染排放的问题，预计煤气回收率将在目前不同系统的基础上提高10％～50％，特别是将实现转炉一次除尘烟气的零排放。

此外，在目前雾霾频发、环境污染日益严重的情况下，进行转炉炼钢煤气全回收的社会意义巨大，减少污染排放是环境保护努力的方向，实现污染物零排放是环境保护追求的极致目标。

基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法可广泛应用于新建、扩建或改造的各类OG法转炉炼钢煤气回收系统。

广义而言，由于煤气回收产生的效益大大好于氮气补偿系统的投资，预计投资回收期少于一年，且由于可实现烟尘零排放，所以煤气全回收技术可以广泛用于现有OG法转炉炼钢一次除尘系统的改造；通常的除尘改造方法是采用新的除尘工艺来改造或替代现有除尘设施，以减少污染物排放，满足排放烟尘中颗粒物含量≤50mg/m³的标准，但付出的代价往往比较大，特别是存在场地不足、工期长、投资大等方面的限制，使转炉炼钢一次除尘改造步步维艰；而采用煤气全回收技术是受限制很小的转炉炼钢一次除尘改造专业技术解决方案，改造主要涉及的最大设备是氮气风机，基本上不存在场地不足、工期长、投资大等方面的问题。因为零排放从根本上解决了排放超标的问题，此外又可获得煤气回收和风机节能的巨大效益，从这个意义上说，基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法也为OG法转炉炼钢一次除尘系统的改造开创了全新的、广泛的视野和空间，可广泛应用于新建、扩建或改造的各类OG法转炉炼钢一次除尘系统。

Claims (5)

1.基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法，其特征是对前烧期烟气混合点、后烧期烟气混合点以及中烧期异常时烟气混合点的氧含量超标烟气采用补充适量氮气进行稀释，使氧含量处于≤2％的范围，使之达到安全的、可以进行煤气回收的氧气含量标准，用这个方法实现转炉煤气的全回收，实现转炉炼钢一次除尘烟气的零排放。

2.根据权利要求1所述的基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法，其中煤气全回收工艺的特征是[1a]是炼钢转炉；[2a]是转炉烟罩；[3a]是炉内压力检测器，[4a]是冷却烟道；烟气粗除尘设施[5a]，根据除尘方法的不同，分别是湿法(OG法)除尘和半干法除尘；烟气精除尘设施[6a]，根据除尘方法的不同，采用RD(Rice Damper)阀或环缝洗涤器(Ring Slit Washer简称RSW)，两者统称为喉口阀；喉口阀[7a]根据烟气量变化其开度；1#一氧化碳含量氧含量检测装置[8a]，实时检测一次除尘风机前部管网内一氧化碳含量和氧含量；管网压力检测器[9a]，实时检测管网该点处的压力；一次除尘风机[10a]，离心式风机；2#一氧化碳含量氧含量检测装置[11a]，实时检测一次除尘风机后部管网内一氧化碳含量和氧含量；煤气回收切换装置[12a]，根据是否进行煤气回收，分别切换至煤气柜煤气回收管路或烟囱放散管路；烟气放散烟囱[13a]，在煤气全回收系统正常时仅用于排放非冶炼阶段的烟气，在煤气全回收系统故障时点火放散冶炼阶段的烟气；煤气柜[14a]用于储备一座转炉或多座转炉煤气全回收的煤气储存缓冲，具有与炼钢厂及钢铁公司煤气平衡网络的接口；氮气供给设施[15a]，在实际的应用中可以根据炼钢厂的实际情况，取自已有氮气管网或取自另设氮气储存设施；氮气风机[16a]，该风机的容量，即流量和压力须满足前烧期烟气混合点氧含量超标时和后烧期烟气混合点氧含量超标时的最大需求量；氮气风机出口阀[17a]，电动调节阀；氮气补偿切换装置[18a]，根据是否需要氮气补偿进行切换控制，分别切换至烟气主管网或氮气回流管路；氮气补偿管网压力检测器[19a]，用于检测氮气输出管网的压力；氮气补偿系统由氮气供给设施[15a]、氮气风机[16a]、氮气风机出口阀[17a]和氮气补偿管网压力检测器[19a]组成；采用这种工艺方法实现了转炉炼钢的煤气全回收工艺，用相应的检测和控制实现了煤气全回收工艺过程。

3.根据权利要求1所述的基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法，其中煤气全回收工艺控制方法的特征是煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]是基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺控制方法的核心，是以计算机工作站为基础组成的数字式装置，实时从转炉工艺主控制系统[2]获取生产运行联锁信息、设备状态信息及有关系统参数，实时从煤气回收及风机调速动态控制器[3]获取煤气回收系统及各风机运行的有关信息，根据这些信息、有关系统参数及相关数据来确定煤气回收的控制参数、一次除尘风机调速装置的控制参数、氮气风机调速装置的控制参数；煤气回收及风机调速动态控制器[3]由PLC(可编程序控制器)或其它数字式控制器构成，接受来自煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]的控制参数、1#一氧化碳含量氧气含量检测装置[4]、2#一氧化碳含量氧气含量检测装置[5]、炉内压力检测器[6]、管网压力检测器[7]、对氮气风机调速装置[8]、氮气风机出口阀开度反馈[12]、氮气补偿管网压力检测器[14]、一次除尘风机调速装置[15]、喉口阀开度反馈[20]和工艺参数及设备状态信息[22]的过程控制信息，对氮气风机调速装置[8]、氮气风机出口阀[11]、一次除尘风机调速装置[15]和喉口阀电动执行机构[16]进行动态输出控制；1#一氧化碳含量氧气含量检测装置[4]实时检测管网内的一氧化碳含量氧气含量，用于氮气补偿控制；2#一氧化碳含量氧气含量检测装置[5]实时检测管网内的一氧化碳含量氧气含量，用于煤气回收或放散的控制；炉内压力检测器[6]由≥4个压力检测器组成，用于煤气回收及风机调速动态控制器[3]进行微差压计算；[19]是喉口阀，根据精除尘系统的不同，喉口阀为RD或RSW；煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]、转炉工艺主控制系统[2]、煤气回收及风机调速动态控制器[3]、2#一氧化碳含量氧气含量检测装置[5]、炉内压力检测器[6]、一次除尘风机调速装置[15]、一次除尘风机电动机[16]、一次除尘风机[17]、喉口阀电动执行机构[18]、喉口阀[19]、喉口阀开度反馈[20]、煤气回收切换装置[21]、工艺参数及设备状态信息[22]和煤气回收及风机工艺过程系统[23]构成了煤气全回收自动控制系统中的煤气回收自动控制；煤气全回收系统数据信息处理及控制装置[1]、转炉工艺主控制系统[2]、煤气回收及风机调速动态控制器[3]、1#一氧化碳含量氧气含量检测装置[4]、管网压力检测器[7]、氮气风机调速装置[8]、氮气风机电动机[9]、氮气风机[10]、氮气风机出口阀[11]、氮气风机出口阀开度反馈[12]、氮气补偿切换装置[13]、氮气补偿管网压力检测器[14]、工艺参数及设备状态信息[22]和煤气回收及风机工艺过程系统[23]构成了煤气全回收自动控制系统中的氮气补偿自动控制，其中，对前烧期烟气混合点、后烧期烟气混合点以及中烧期异常时烟气混合点的跟踪计算以及氮气补偿量的计算和控制由煤气回收及风机调速动态控制器[3]完成；采用这样的控制系统实现OG法转炉炼钢煤气全回收的过程信息检测和自动控制。

4.根据权利要求2所述的基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法的煤气全回收工艺，其中所述的氮气补偿系统的特征是对于多座转炉的炼钢系统，该氮气补偿系统可以采取共用的系统，由2台及以上的氮气风机组成供给各个转炉煤气回收管网的氮气补偿网络，进一步提高了氮气补偿系统的可靠性和效率。

5.根据权利要求1所述的基于氮气补偿的转炉炼钢煤气全回收工艺及其控制方法，其特征是该方法可广泛应用于新建、扩建或改造的各类OG法转炉炼钢煤气回收系统。