CN109234482B - 一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统及其安全检修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统及其安全检修方法，在整个料罐放散煤气全回收系统标高的最高点、引射阀组前和第二除尘器顶分别设置三根放散管，在第二除尘器的切断阀前、煤气管网接入阀组前设置氮气吹扫点。通过放散管以及氮气吹扫的配合，可以实现放散煤气回收系统内煤气向氮气的置换，将放散煤气回收系统内气体的CO含量降低至安全值，不会威胁维修人员的安全。在放散煤气回收系统恢复使用前，通过放散管以及氮气吹扫的配合，可以实现放散煤气回收系统内空气向氮气的置换，将放散煤气回收系统内气体的O₂含量降低至安全值，避免放散煤气在回收管网内煤气和氧气混合发生爆炸，达到安全检修目的。

Description

一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统及其安全检修方法

技术领域

本申请属于高炉煤气净化回收技术领域，具体涉及一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统及其安全检修方法。

背景技术

高炉炉顶料罐在每次装料前，需将料罐内的均压煤气全部放出，使料罐压力降至表压0Pa(一个大气压)。此时放散出的煤气是一种含尘量在20～30g/Nm³，且富含CO、CO₂、CH₄、HCl、N₂等成分的有毒有害气体，在未经处理的情况下直接排入大气，会严重污染周边环境。为此，业内开发出了一种放散煤气全回收系统，可将放散煤气全量回收至煤气管网。

由于该放散煤气全回收系统涉及高炉煤气，在放散煤气全回收系统出现状况后，停机检修和开机恢复时，操作不当容易造成煤气泄漏，煤气和氧气混合，甚至发生爆炸。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统及其安全检修方法，通过在停机前和恢复前对放散煤气回收管道进行氮气吹扫置换，达到安全检修目的。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，包括引射器和第二除尘器，所述料罐、所述引射器、所述第二除尘器和所述煤气管网通过煤气管依次连通；

连通所述料罐与所述引射器的煤气管上安装有直接放散阀门，所述直接放散阀门用于对所述料罐内的放散煤气进行直接放散；

所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的最高点上安装有第一放散管，所述第一放散管上安装有第一放散阀；所述引射器的引射源供气管道上安装有第二放散管，所述第二放散管上安装有第二放散阀；所述第二除尘器上安装有第三放散管，所述第三放散管上安装有第三放散阀；所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管共同用于进行所述煤气管中气体的置换；

所述第二除尘器的入口煤气管上安装有第一吹扫阀；连通所述第二除尘器与所述煤气管网的煤气管上安装有第二吹扫阀，所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀共同用于向所述煤气管中进行氮气吹扫；

所述直接放散阀门与所述第一放散阀之间的煤气管上安装有料罐放散煤气回收阀组；

所述第二吹扫阀与所述煤气管网之间的煤气管上安装有煤气管网接入阀组；

所述引射器的所述引射源供气管道上安装有引射器引射阀组。

优选的，所述引射器旁并联设置有高压煤气回收管道，用于将所述料罐中的高压放散煤气经所述第二除尘器除尘后直接回收到所述煤气管网；

所述高压煤气回收管道上安装有高压段放散煤气回收回路阀。

优选的，还包括第一除尘器，所述料罐、所述第一除尘器、所述引射器、所述第二除尘器和所述煤气管网通过煤气管依次连通；

所述直接放散阀门位于连通所述第一除尘器与所述引射器的煤气管上。

优选的，连通所述第二除尘器与所述煤气管网的煤气管上安装有喷碱塔。

优选的，所述第二除尘器旁并联设置有旁通管道，所述引射器以及所述高压煤气回收管道均通过所述旁通管道直接与所述喷碱塔连通。

优选的，所述引射器的入口煤气管上安装有低压段放散煤气回收阀；

所述第二除尘器的入口煤气管上安装有第二除尘器入口盲板阀。

优选的，所述引射器的引射源供气管道与所述高炉的均压煤气管和炉顶氮气罐连通。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种上述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的安全检修方法，包括如下步骤：

(1)系统停机煤气置换过程；

(1-1)首先将所述料罐放散煤气回收阀组关闭，然后将所述煤气管网接入阀组关闭，再关闭所述引射器引射阀组，整个所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统形成一个封闭的煤气系统；

(1-2)打开所述直接放散阀门，将所述料罐内的放散煤气直接放散；

(1-3)打开所述第一放散阀、所述第二放散阀、所述第三放散阀，打开所述第一吹扫阀、所述第二吹扫阀，向所述煤气系统中进行氮气吹扫，通过所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管进行所述煤气系统中煤气向氮气的置换；

(1-4)检测所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管中排出的气体，当检测到排出的气体中CO含量小于CO设定值时，判定所述煤气系统达到安全进入标准，停止氮气吹扫，开展对所述煤气系统的维修工作；

(2)系统开机恢复空气置换过程；

(2-1)所述维修工作结束后，重新向所述煤气系统中进行氮气吹扫，通过所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管进行所述煤气系统中空气向氮气的置换，检测所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管中排出的气体，当检测到排出的气体中O₂含量小于O₂设定值时，停止氮气吹扫，关闭所述第一放散阀、所述第二放散阀、所述第三放散阀、所述第一吹扫阀、所述第二吹扫阀；

(2-2)打开所述煤气管网接入阀组，关闭所述直接放散阀门，然后打开所述料罐放散煤气回收阀组，打开所述引射器引射阀组，所述煤气系统恢复至所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统。

进一步的，在步骤(1-2)中，所述将所述料罐内的放散煤气直接放散，包括：

所述料罐内的放散煤气气压在200Pa以下时，将所述料罐内的放散煤气直接放散进入大气；

所述料罐内的放散煤气气压超过200Pa时，将所述料罐内的放散煤气直接放散进入一存储容器中。

进一步的，在步骤(1-4)中，所述CO设定值为0.0024％；

在步骤(2-1)中，所述O₂设定值为0.8％。

由上述技术方案可知，本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，在整个料罐放散煤气全回收系统标高的最高点、引射阀组前和第二除尘器顶分别设置三根放散管，在第二除尘器的切断阀即盲板阀前、煤气管网接入阀组前设置氮气吹扫点，通过放散管以及氮气吹扫的配合，可以实现放散煤气回收系统内煤气向氮气的置换，将放散煤气回收系统内气体的CO含量降低至安全值，不会威胁维修人员的安全。

在放散煤气回收系统恢复使用前，通过放散管以及氮气吹扫的配合，可以实现放散煤气回收系统内空气向氮气的置换，将放散煤气回收系统内气体的O₂含量降低至安全值，避免放散煤气在回收管网内煤气和氧气混合发生爆炸。

附图说明

图1为本发明实施例1中高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2中高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的结构示意图；

附图标记说明：1-料罐；2-第一除尘器；3-引射器；4-第二除尘器；51-第一除尘器卸灰阀；52-料罐下放散阀；53-料罐均压阀；54-直接放散阀门；55-料罐放散煤气回收阀组中液压阀；56-低压段放散煤气回收阀；57-引射器引射阀组中液压阀；58-煤气管网接入阀组中液压阀；59-高压段放散煤气回收回路阀；510-氮气反吹阀；61-料罐放散煤气回收阀组中盲板阀；62-引射器引射阀组中盲板阀；63-第二除尘器入口盲板阀；64-煤气管网接入阀组中盲板阀；65-旁通管道上前置盲板阀；66-旁通管道上后置盲板阀；67-第二除尘器出口盲板阀；71-第一放散阀；72-第二放散阀；73-第三放散阀；74-第一吹扫阀；75-第二吹扫阀；76-第二除尘器卸灰阀；81-第一放散管；82-第二放散管；83-第三放散管；84-氮气引射阀；85-煤气引射阀；9-喷碱塔；10-煤气管网；11-均压煤气管；12-炉顶氮气罐；13-旁通管道；14-高压煤气回收管道；15-气压检测装置；16-氧气含量检测装置。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，用于对料罐内的放散煤气进行回收，回收过程按照料罐内放散煤气气压划分为高压煤气回收阶段和低压煤气回收阶段两个阶段，高压煤气回收阶段利用料罐1内放散煤气与煤气管网10之间的自由气压差，将料罐1中的高压放散煤气直接回收到煤气管网10；低压煤气回收阶段是通过引射器3引射回收低压煤气。当该高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统出现故障时，可实现安全检修。

参见图1，该高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统包括第一除尘器2、引射器3和第二除尘器4，料罐1、第一除尘器2、引射器3、第二除尘器4和煤气管网10通过煤气管依次连通，料罐1放散煤气出口煤气管上安装料罐下放散阀52，此为总阀，在不需要放散煤气时该阀门始终保持关闭。

料罐1内煤气的均压与直接放散均是在除尘后，即在连通第一除尘器2与引射器3的煤气管上设置均压管路与直接放散管路，均压管路上安装料罐均压阀53，直接放散管路上安装直接放散阀门54，在必要时刻，开启直接放散阀门54即可直接放散初步除尘后的煤气。在直接放散管路至煤气管网10之间的管网系统，即为放散煤气回收系统的主要部分。

本实施例中，第一除尘器2采用小旋风除尘器，通过小旋风除尘器可以除去放散煤气中60％～70％的烟尘，为后续的第二除尘器4减负，避免过多烟尘被带入煤气管网10中，由于整个放散煤气全回收系统中煤气管较长，并且具有较多弯折管段，在料罐1放散煤气出口直接接小旋风除尘器可以除去大部分烟尘，避免过多烟尘堵塞煤气管。第一除尘器2配置有卸灰阀51，在内部烟尘聚集过多时开启，卸除烟尘。

引射器3是一种利用空气动力学原理，以高压气体作为引射源，抽吸料罐内放散末期残余的低压煤气的装置，因此引射器具有两个进气管道，其一为低压煤气入口管道，其二为引射源供气管道，在低压煤气入口管道上安装有低压段放散煤气回收阀56，在高压煤气回收阶段，低压段放散煤气回收阀56关闭，放散煤气进入高压煤气回收管道14。

高压煤气回收管道14并联设置在引射器3旁，第一除尘器2、高压煤气回收管道14和第二除尘器4依次连通，形成高压煤气回收管路，料罐1中的高压放散煤气通过高压煤气回收管路直接回收到煤气管网10，高压煤气回收管道14的入口段安装有高压段放散煤气回收回路阀59，在低压煤气回收阶段，高压段放散煤气回收回路阀59关闭，放散煤气进入引射器3。

经高压煤气回收管道14或引射器3引射的放散煤气通过第二除尘器4再次除尘后方可进入煤气管网10。本实施例中，第二除尘器4采用金属滤芯除尘器，金属滤芯除尘器相比于其他除尘器结构更紧凑，占用空间小，在金属滤芯除尘器的入口煤气管上安装有第二除尘器入口盲板阀63，同小旋风除尘器，金属滤芯除尘器同样配置卸灰阀76，在内部烟尘聚集过多时开启，卸除烟尘。

本实施例中，金属滤芯除尘器上安装有氮气反吹阀510，用于在金属滤芯除尘器发生故障或过滤效果不佳时反吹氮气，对第二除尘器4内的煤气进行置换，方便工作人员安全维修。该反吹的氮气可以直接采用炉顶氮气罐12中的二次均压氮气(需炉顶氮气罐内气压以及气体体积充足)，也可以通过外设的氮气源提供。

当系统故障需要检修时，为保护维修人员安全，同时避免过多氧气进入煤气管网10，需要将放散煤气回收系统中的气体进行置换。为此，在该高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的最高点上安装有第一放散管81，第一放散管81上安装有第一放散阀71，本实施例中，第一放散管81设置在直接放散阀门54与引射器3之间的煤气管上；在引射器3的引射源供气管道上安装有第二放散管82，第二放散管82上安装有第二放散阀72；在引射器3与煤气管网10之间的煤气管上，具体为第二除尘器4上安装有第三放散管83，第三放散管83上安装有第三放散阀73；第一放散管81、第二放散管82、第三放散管83共同用于进行煤气管中气体的置换。

为实现氮气吹扫，在第二除尘器4的入口煤气管上安装有第一吹扫阀74，本实施例中，第一吹扫阀74具体位于引射器3和并联的高压煤气回收管道14的共同出口煤气管上；在连通第二除尘器4与煤气管网10的煤气管上安装有第二吹扫阀75，第一吹扫阀74和第二吹扫阀75共同用于向煤气管中进行氮气吹扫，该氮气可以直接采用炉顶氮气罐12中的二次均压氮气(需炉顶氮气罐内气压以及气体体积充足)，也可以通过外设的氮气源提供。

在直接放散阀门54与第一放散阀71之间的煤气管上安装有料罐放散煤气回收阀组，包括料罐放散煤气回收阀组中液压阀55和料罐放散煤气回收阀组中盲板阀61。在引射器3的引射源供气管道上安装有引射器引射阀组，包括引射器引射阀组中液压阀57和引射器引射阀组中盲板阀62。在第二吹扫阀75与煤气管网10之间的煤气管上安装有煤气管网接入阀组，包括煤气管网接入阀组中液压阀58和煤气管网接入阀组中盲板阀64。上述三个阀组便于系统故障时随时阻截对应的管道。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例同样提供一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，该系统中引射器是一种利用空气动力学原理，以高压气体抽吸料罐内放散末期残余的低压煤气的装置。由于低压范围窄，操作不当，容易造成过度引射，使得料罐内形成负压，进入空气，从而给整个煤气回收系统带来爆炸的风险。本实施例的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统在满足常规放散煤气回收功能、安全检修功能的情况下还可避免上述风险。

参见图2，该高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统包括第一除尘器2、引射器3和第二除尘器4，料罐1、第一除尘器2、引射器3、第二除尘器4和煤气管网10通过煤气管依次连通。本实施例的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统在实施例1的基础上增加了部分管路和设备，具体为：

在料罐1上安装有气压检测装置15，用于检测料罐1内的放散煤气气压，根据料罐1内放散煤气气压的大小作出相应的操作。

引射器3的引射气源来自于高炉的均压煤气管11或炉顶氮气罐12，均压煤气管11用于通过引射器3的引射源供气管道为引射器3提供一次均压煤气，炉顶氮气罐12用于通过引射源供气管道为引射器3提供二次均压氮气，即引射器3采用料罐1的一次均压煤气或者料罐1的二次均压氮气作为引射源。在均压煤气管11和炉顶氮气罐12的引射出口管道上分别安装有煤气引射阀85和氮气引射阀84。引射器引射阀组(包括引射器引射阀组中液压阀57和引射器引射阀组中盲板阀62)则设置于第二放散阀72与引射器3之间。

第二除尘器4旁并联设置有旁通管道13，旁通管道13上安装有两个盲板阀65、66，旁通管道13用于在回收过程中，当金属滤芯除尘器发生故障或过滤效果不佳时，由旁通管道13导出放散煤气，从而不影响放散煤气回收过程。

由于进入第二除尘器4的放散煤气中仍含有一定含量(含尘量约5mg/Nm³)的烟尘，当金属滤芯除尘器发生故障或过滤效果不佳时，则此部分烟尘无法去除。为解决此问题，本实施例中，在煤气管网10的入口煤气管上安装有喷碱塔9，喷碱塔9喷碱液，可以洗去放散煤气中剩余的烟尘，同时去除放散煤气中的HCl，由于煤气管网10的管道均为金属管道，HCl会对管道产生腐蚀，通过设置喷碱塔9则可极大降低回收煤气中的氯含量，减少煤气管网10管道的腐蚀。煤气管网10回收煤气入口煤气管阀组(包括煤气管网接入阀组中液压阀58和煤气管网接入阀组中盲板阀64)则设置于第二除尘器4/旁通管道13与煤气管网10之间。

在放散煤气进入高压煤气回收管道14或引射器3前，需要检测其氧气含量，因此在高压煤气回收管道14和引射器3前入口煤气管上安装有氧气含量检测装置16，用于实时检测引射器3所引射的放散煤气的氧气含量。

通过本实施例的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统进行高炉炉顶料罐放散煤气全回收，回收过程由高压煤气回收和低压煤气回收两个阶段组成，划分标准为：当料罐内的放散煤气气压在气压设定值0.02MPa以上时，称为高压煤气回收阶段；当料罐内的放散煤气气压小于气压设定值0.02MPa时，称为低压煤气回收阶段，料罐内的放散煤气气压由安装在料罐1上的气压检测装置15实时检测。

回收过程具体包括如下步骤：

A、高压煤气回收阶段：利用料罐煤气压力(一般范围0.2MPa～0.3MPa)与煤气管网(一般气压范围0.01MPa～0.015MPa)之间的自由压力差，在第一除尘器卸灰阀51、直接放散阀门54、低压段放散煤气回收阀56都关闭的情况下，打开料罐下放散阀52、料罐放散煤气回收阀组(包含液压阀55和盲板阀61)、高压段放散煤气回收回路阀59，可将高压煤气通过高压煤气回收管道14，经过第二除尘器4和喷碱塔9后直接回收到煤气管网10，直至料罐1内的放散煤气气压降至气压设定值0.02MPa；

B、低压煤气回收阶段：当料罐1内的放散煤气气压降至设定值0.02MPa以下时，进入低压煤气回收阶段；

B1)关闭高压段放散煤气回收回路阀59，开启低压段放散煤气回收阀56、引射器引射阀组(包含液压阀57和盲板阀62)、煤气引射阀85，利用高炉料罐均压煤气管11中的一次均压煤气作为引射源，将料罐1内的放散煤气引射后经第二除尘器4、喷碱塔9后送至煤气管网10；当发现一次均压煤气压力不足0.3MPa时，开启氮气引射阀84，改用高炉料罐炉顶氮气罐12的二次均压氮气作为引射源，引射料罐1内的放散煤气；当料罐1内的放散煤气气压降至100Pa～200Pa时，关闭引射器引射阀组中液压阀57，切断料罐放散煤气回收阀组(包含液压阀55和盲板阀61)，停止通过引射器3引射料罐1内的放散煤气，完成料罐1内放散煤气的全回收；

B2)引射回收过程中，通过氧气含量检测装置16实时检测引射器3所引射的放散煤气的氧气含量，当检测到放散煤气的氧气含量大于0.8％时，应立即切断料罐放散煤气回收阀组(包含液压阀55和盲板阀61)和煤气管网接入阀组(包含液压阀58和盲板阀64)，同时关闭引射器引射阀组(包含液压阀57和盲板阀62)和第二除尘器入口盲板阀63，停止通过引射器3引射料罐1内的放散煤气；然后打开直接放散阀门54，对料罐1内的放散煤气进行直接放散；

B3)打开放散煤气回收系统中所有放散阀71、72、73，导通三根放散管81、82、83，同时打开所有吹扫阀74、75，对料罐1至煤气管网10之间的管道(煤气回收管网)进行氮气吹扫，氮气吹扫采用二次均压氮气或者外设的氮气源，氮气吹扫至放散煤气的氧气含量不超过0.8％，则继续引射回收放散煤气，直至料罐1内的放散煤气气压降至100Pa～200Pa。

在整个放散煤气回收过程中，当第二除尘器4(金属滤芯除尘器)发生故障或过滤效果不佳时，切断第二除尘器入口盲板阀63和第二除尘器出口盲板阀67，打开旁通管道上前置盲板阀65和旁通管道上后置盲板阀66，让被回收的放散煤气通过旁通管道13，经喷碱塔9除尘、除氯以后，送入煤气管网10；然后再打开第二除尘器4上部的第三放散阀73，打开氮气反吹阀510，用氮气对第二除尘器4内的煤气进行置换，该氮气采用二次均压氮气或者外设的氮气源；当第二除尘器4内含氧量达到21％时，开始进入维修。

实施例3：

一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的安全检修方法，采用实施例1或实施例2的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统均可，该安全检修方法包括如下步骤：

(1)系统停机煤气置换过程；

(1-1)首先将料罐放散煤气回收阀组(液压阀55、盲板阀61)关闭，然后将煤气管网接入阀组(液压阀58、盲板阀64)关闭，再关闭引射器引射阀组(液压阀57、盲板阀62)以及第二除尘器入口盲板阀63，此时，整个高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统形成一个封闭的煤气系统，并分成三段，包括引射器3管段、高压煤气回收管道14管段和第二除尘器4管段；

(1-2)打开直接放散阀门54，将料罐1内的放散煤气直接放散，具体为，当料罐1内的放散煤气气压在200Pa以下时，将料罐1内的放散煤气直接放散进入大气；当料罐1内的放散煤气气压超过200Pa时，将料罐1内的放散煤气直接放散进入一存储容器中，带系统故障排除后回收该存储容器中的煤气；

(1-3)打开第一放散阀71、第二放散阀72、第三放散阀73，将封闭的煤气系统与外界导通，打开第一吹扫阀74、第二吹扫阀75，向煤气系统中进行氮气吹扫，通过第一放散管81、第二放散管82、第三放散管83进行煤气系统中煤气向氮气的置换；

(1-4)检测第一放散管81、第二放散管82、第三放散管83中排出的气体，当检测到排出的气体中CO含量小于CO设定值0.0024％时，判定煤气系统达到安全进入标准，停止氮气吹扫，维修人员开展对煤气系统的维修工作；

(2)系统开机恢复空气置换过程；

(2-1)维修工作结束后，重新向煤气系统中进行氮气吹扫，通过第一放散管81、第二放散管82、第三放散管83进行煤气系统中空气向氮气的置换，检测第一放散管81、第二放散管82、第三放散管83中排出的气体，当检测到排出的气体中O₂含量小于O₂设定值0.8％时，停止氮气吹扫，关闭71、第二放散阀72、第三放散阀73、第一吹扫阀74、第二吹扫阀75；

(2-2)打开煤气管网接入阀组(液压阀58、盲板阀64)，关闭直接放散阀门54，然后打开料罐放散煤气回收阀组(液压阀55、盲板阀61)，打开引射器引射阀组(液压阀57、盲板阀62)以及第二除尘器入口盲板阀63，则该封闭的煤气系统恢复至高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，可恢复启动放散煤气回收工作。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，在整个料罐放散煤气全回收系统标高的最高点、引射阀组前和第二除尘器顶分别设置三根放散管，在第二除尘器的切断阀前、煤气管网接入阀组前设置氮气吹扫点。本发明提供的安全检修方法，通过放散管以及氮气吹扫的配合，可以实现放散煤气回收系统内煤气向氮气的置换，将放散煤气回收系统内气体的CO含量降低至安全值，不会威胁维修人员的安全。在放散煤气回收系统恢复使用前，通过放散管以及氮气吹扫的配合，可以实现放散煤气回收系统内空气向氮气的置换，将放散煤气回收系统内气体的O₂含量降低至安全值，避免放散煤气在回收管网内煤气和氧气混合发生爆炸。

2)本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，根据料罐内放散煤气的气压大小对应采取两个回收阶段：高压煤气回收阶段和低压煤气回收阶段，划分界限为料罐内的放散煤气气压设定值0.02MPa，将料罐内均压煤气完全回收至煤气管网，避免均压煤气直接放散至大气造成的环境污染和资源浪费，满足节能减排及环保要求。高压煤气回收阶段利用料罐内放散煤气与煤气管网之间的自由气压差，将料罐中的高压放散煤气直接回收到煤气管网；低压煤气回收阶段则通过引射器引射料罐内的放散煤气，引射器采用料罐的一次均压煤气或者料罐的二次均压氮气作为引射源，由于一次均压煤气和二次均压氮气均是料罐的产物，因此不会污染回收的放散煤气，引射器采用非负压引射，低压煤气回收阶段在料罐内的放散煤气气压降至100Pa～200Pa时停止，可避免过度引射使得料罐内形成负压而进入空气，避免引射器恶性事故的出现。

3)本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，由于低压范围窄，引射器操作控制较困难，本发明在低压煤气回收阶段实时检测放散煤气的氧气含量，当检测到放散煤气的氧气含量大于0.8％时则停止引射，对料罐内的放散煤气进行直接放散，避免放散煤气在回收管网内发生爆炸，同时对料罐至煤气管网之间的管道进行氮气吹扫，一边放散一边吹氮气，可以将回收管网内气体替换为较为安全的氮气，然后继续放散煤气回收，从而避免回收至煤气管网中的放散煤气含有较多氧气而发生事故。

4)本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，在料罐出口(烟尘含量20～30g/Nm³)安装第一除尘器，通过第一除尘器可以除去放散煤气中60％～70％的烟尘，为后续的除尘工作减负，避免过多烟尘被带入煤气管网中，由于整个放散煤气全回收系统中煤气管较长，并且具有较多弯折管段，第一除尘器可以除去大部分烟尘，避免过多烟尘堵塞煤气管；在煤气管网入口前安装第二除尘器，可以进一步去除放散煤气中残余的烟尘，保证进入煤气管网中的回收煤气的纯净。

5)本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，在煤气管网入口前安装喷碱塔，当第二除尘器发生故障或过滤效果不佳时，放散煤气中仍含有部分烟尘(含尘量约5mg/Nm³)，通过喷碱塔喷碱液，可以洗去该部分烟尘，保证进入煤气管网中的回收煤气的纯净，同时去除放散煤气中的HCl，减少煤气管网管道的腐蚀。

6)本发明提供的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，设置与第二除尘器并联的旁通管道，当第二除尘器发生故障或过滤效果不佳时，可通过旁通管道导出放散煤气，不影响放散煤气引射回收，并且可同时进行第二除尘器的检修，检修前通过氮气置换第二除尘器中的煤气，保证检修人员的安全。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，包括引射器和第二除尘器，所述料罐、所述引射器、所述第二除尘器和所述煤气管网通过煤气管依次连通，其特征在于：

连通所述料罐与所述引射器的煤气管上安装有直接放散阀门，所述直接放散阀门用于对所述料罐内的放散煤气进行直接放散；

所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的最高点上安装有第一放散管，所述第一放散管上安装有第一放散阀；所述引射器的引射源供气管道上安装有第二放散管，所述第二放散管上安装有第二放散阀；所述第二除尘器上安装有第三放散管，所述第三放散管上安装有第三放散阀；所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管共同用于进行所述煤气管中气体的置换；

所述第二除尘器的入口煤气管上安装有第一吹扫阀；连通所述第二除尘器与所述煤气管网的煤气管上安装有第二吹扫阀，所述第一吹扫阀和所述第二吹扫阀共同用于在放散煤气回收系统停机后以及恢复使用前向所述煤气管中进行氮气吹扫；

所述直接放散阀门与所述第一放散阀之间的煤气管上安装有料罐放散煤气回收阀组；

所述第二吹扫阀与所述煤气管网之间的煤气管上安装有煤气管网接入阀组；

所述引射器的所述引射源供气管道上安装有引射器引射阀组。

2.如权利要求1所述的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，其特征在于：所述引射器旁并联设置有高压煤气回收管道，用于将所述料罐中的高压放散煤气经所述第二除尘器除尘后直接回收到所述煤气管网；

所述高压煤气回收管道上安装有高压段放散煤气回收回路阀。

3.如权利要求1所述的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，其特征在于：还包括第一除尘器，所述料罐、所述第一除尘器、所述引射器、所述第二除尘器和所述煤气管网通过煤气管依次连通；

所述直接放散阀门位于连通所述第一除尘器与所述引射器的煤气管上。

4.如权利要求2所述的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，其特征在于：连通所述第二除尘器与所述煤气管网的煤气管上安装有喷碱塔。

5.如权利要求4所述的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，其特征在于：所述第二除尘器旁并联设置有旁通管道，所述引射器以及所述高压煤气回收管道均通过所述旁通管道直接与所述喷碱塔连通。

6.如权利要求1所述的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，其特征在于：所述引射器的入口煤气管上安装有低压段放散煤气回收阀；

所述第二除尘器的入口煤气管上安装有第二除尘器入口盲板阀。

7.如权利要求1所述的高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统，其特征在于：所述引射器的引射源供气管道与所述高炉的均压煤气管和炉顶氮气罐连通。

8.一种权利要求1至7中任一项所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统的安全检修方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)系统停机煤气置换过程；

(1-1)首先将所述料罐放散煤气回收阀组关闭，然后将所述煤气管网接入阀组关闭，再关闭所述引射器引射阀组，整个所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统形成一个封闭的煤气系统；

(1-2)打开所述直接放散阀门，将所述料罐内的放散煤气直接放散；

(1-3)打开所述第一放散阀、所述第二放散阀、所述第三放散阀，打开所述第一吹扫阀、所述第二吹扫阀，向所述煤气系统中进行氮气吹扫，通过所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管进行所述煤气系统中煤气向氮气的置换；

(1-4)检测所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管中排出的气体，当检测到排出的气体中CO含量小于CO设定值时，判定所述煤气系统达到安全进入标准，停止氮气吹扫，开展对所述煤气系统的维修工作；

(2)系统开机恢复空气置换过程；

(2-1)所述维修工作结束后，重新向所述煤气系统中进行氮气吹扫，通过所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管进行所述煤气系统中空气向氮气的置换，检测所述第一放散管、所述第二放散管、所述第三放散管中排出的气体，当检测到排出的气体中O₂含量小于O₂设定值时，停止氮气吹扫，关闭所述第一放散阀、所述第二放散阀、所述第三放散阀、所述第一吹扫阀、所述第二吹扫阀；

(2-2)打开所述煤气管网接入阀组，关闭所述直接放散阀门，然后打开所述料罐放散煤气回收阀组，打开所述引射器引射阀组，所述煤气系统恢复至所述高炉炉顶料罐放散煤气全回收系统。

9.如权利要求8所述的安全检修方法，其特征在于：在步骤(1-2)中，所述将所述料罐内的放散煤气直接放散，包括：

所述料罐内的放散煤气气压在200Pa以下时，将所述料罐内的放散煤气直接放散进入大气；

所述料罐内的放散煤气气压超过200Pa时，将所述料罐内的放散煤气直接放散进入一存储容器中。

10.如权利要求8所述的安全检修方法，其特征在于：在步骤(1-4)中，所述CO设定值为0.0024％；

在步骤(2-1)中，所述O₂设定值为0.8％。

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