CN109487024A - 高炉煤气和主风管通网系统 - Google Patents

高炉煤气和主风管通网系统 Download PDF

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李凤宝
黄发文
李学新
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云南玉溪仙福钢铁(集团)有限公司
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Abstract

本发明公开了种高炉煤气和主风管通网系统,包括风机系统、高炉系统和控制阀,所述风机系统通过管道连通高炉系统,管道上设置有控制阀,所述风机系统和高炉系统各设置为3个,风机系统分别为第一风机系统、第二风机系统和第三风机系统,高炉系统分别为第一高炉系统、第二高炉系统和第三高炉系统,所述第一风机系统、第二风机系统和第三风机系统相互连通;解决当某座高炉休风或慢风时,透平机因无煤气供应而不得不脱机卸载,对生产顺行及节能降耗造成影响的问题;使得各风管相互连通,实现互换。

Description

高炉煤气和主风管通网系统
技术领域
本发明涉及钢铁企业余热回收利用技术领域,具体涉及一种高炉煤气和主风管通网系统。
背景技术
在钢铁冶炼行业中,冶炼高炉通常需要鼓入大量的风和净煤气,然而,在生产实践中,由于高炉的单独设计,各高炉风机无法互换备用,致使当某座高炉主风机系统出现故障时高炉必须休风,同时当某座高炉休风或慢风时,透平机因无煤气供应而不得不脱机卸载,对生产顺行及节能降耗造成极大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供高炉煤气和主风管通网系统,解决当某座高炉休风或慢风时,透平机因无煤气供应而不得不脱机卸载,对生产顺行及节能降耗造成影响的问题。
为解决上述的技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种高炉煤气和主风管通网系统,包括风机系统、高炉系统和控制阀,所述风机系统通过管道连通高炉系统,管道上设置有控制阀,所述风机系统和高炉系统各设置为3个,风机系统分别为第一风机系统、第二风机系统和第三风机系统,高炉系统分别为第一高炉系统、第二高炉系统和第三高炉系统,所述第一风机系统、第二风机系统和第三风机系统相互连通。
进一步的,第一风机系统内设置有第一主风机和备用风机,主风机上的出风口和备用风机通过风管道连通。
进一步的,第二风机系统内设置有第二风机,第二风机后端通过风管道连接设置有第一透平机,透平机上设置有煤气管道连接至高炉系统。
进一步的,第三风机系统内设置有第三风机,第三风机后端通过风管道连接设置有第二透平机和第三透平机,两透平机上设置有煤气管道连接至高炉系统。
进一步的,第一高炉系统、第二高炉系统和第三高炉系统均包括除尘系统、包括除尘系统,高炉、混风室、热风炉和热交换器,除尘系统,高炉、混风室、热风炉通过管道依次连接,热交换器通过管道与热风炉,风机系统的风管连接至热风炉,透平机上的煤气管道连接至热交换器。
进一步的,第一主风机设置有两条风管道,一条风管道连接至第一热风炉,另一条风管道连接至第二热风炉;备用风机设置有两条风管道,一条风管道与连接至第一热风炉的风管道连接,另一条与第一主风机的另一条风管道连接。
进一步的,第二主风机设置有两条风管道,一条通过管道连接至第三热风炉,另一条与第一透平机连接,第一透平机上的煤气管道连接至第三热交换器,第三热交换器后端的煤气管道上设置有支煤气管路连接至第三除尘系统的末端,第三除尘系统的末端设置有四路热气管,一路热气连接至第一余热发电站,一路连接至烧结车间点火炉,一路连接至炼钢车间,一路连接至第二余热发电站。
进一步的,第三主风机设置有两条风管道,一条通过风管道连接至第一主风机连接至第二热风炉的风管道上,另外一条连接至第二透平机,第二透平机的后端连接设置有第三透平机,第二透平机上设置有两条煤气管道,一条连接至第一热交换器,另一条连接至第二热交换器,第二热交换器后端的煤气管道上设置有支煤气管路连接至第二除尘系统的末端,第一除尘系统的末端设置有两条热风管道连接至第二余热发电站,第三透平机上设置有两条煤气管道,一条连接至第一交换器的末端,另一条连接至第三除尘系统连接至第二余热发电站的热风管道上,第三除尘系统连接至第二余热发电站的热风管道上设置有支路连接至第一透平机。
进一步的,第一主风机和备用风机的各风管与风机连接处设置有控制阀,分别为a1、a2、a3、a4; 第一主风机上连接至第二热风炉的风管上设置有控制阀a5,控制阀a5的前端设置有支风管连接至第二主风机连接至第三热风炉的管道上,支风管分支处设置有控制阀a6; 第二主风机连接至第三热风炉的管道上设置有控制阀a7; 第一透平机连接至第三热交换器的管路上设置有控制阀a8; 第三主风机连接至第二热风炉的风管道上设置有控制阀a10; 第二透平机和第三透平机的煤气管道上设置有控制阀,分别为a11、a15、a16、a18; 除尘系统热风出口处设置有3路管道,分别为连接至预热发电站的双管道和连接至热交换器末端的管道,连接至预热发电站的双管道上设置有控制阀b1、b3,连接至热交换器末端的管道上设置有控制阀b2,特别的,第一除尘系统的一条连向预热发电站的管道与第一热交换器连接; 第二除尘系统和第三除尘系统上控制阀b2后端分别设置有控制阀a14、a13,控制阀a14、a13的前端设置管道连通,管道上设置有控制阀a12; 控制阀a12与控制阀a13前端管道交汇处设置有管道连接至第一透平机,其管道上设置有控制阀a9; 控制阀a16的后端设置有分支管道连接至预热发电站,分支管道上设置有控制阀a17
进一步的,所有风机,透平机和控制阀由一个控制器统一进行调控。
与现有技术相比,本发明至少拥有以下有益效果之一:
1、主风管联通,保障高炉运行安全,提高设备利用率,在生产中,主风机供气网络可以随时串联保障所有高炉供气平衡,也可以单独供气避免总网压力流量变化而所必须的频繁控风操作,保障了高炉安全可靠平稳运行;
2、煤气余压透平联通,可保障透平节能降耗降低成本,如2#高炉中期检修期间,3#高炉采用2#高炉主风机鼓风,并投入透平机加载,保证了3#高炉煤气余压回收的同时也实现了1#高炉余压回收,每月节约电耗160万千瓦时,折合标煤196.5吨;
3、生产中的主要设备调配运用的可选择面广,对生产管理的灵活可靠提供保障;
4、供气管道改造对风机设备利用率、高炉顺行提供了保障,所产生的间接经济效益是无法估量的,特别是完全杜绝主风机故障停风所致的高炉灌渣等事故,重要的是安全生产的有力保障。煤气管理总网联通自由切换的综合效益在用当某座高炉需停炉检修时保障我厂所配备的透平机能充分发挥节能降耗的目的并保障电网平稳运行,煤气透平降压利用后再并入公司煤气官网,对全公司煤气平衡稳定调度至关重要,避免压力经常性突然升高降低造成天灯放散造成资源浪费及环境污染,避免余热回收及炼钢加热不稳定,煤气管网联网平衡调节对后工段的生产平衡发挥重要的保障作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
如图1所示的高炉煤气和主风管通网系统,包括风机系统、高炉系统和控制阀,所述风机系统通过管道连通高炉系统,管道上设置有控制阀,所述风机系统和高炉系统各设置为3个,风机系统分别为第一风机系统1、第二风机系统2和第三风机系统3,高炉系统分别为第一高炉系统4、第二高炉系统5和第三高炉系统6,所述第一风机系统1、第二风机系统2和第三风机系统3相互连通;
本实施例中,通过将三个风机系统互通,当其中一个出现问题时,可以由另外的风机代替工作。
实施例2:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了防止两个风机连续长时间工作,导致管道降压,第一风机系统1内设置有第一主风机11和备用风机12,主风机11上的出风口和备用风机12通过风管道连通,通过设置备用风机来提供额外分压力。
实施例3:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了使用风机的动能提供煤气运输的动力,第二风机系统2内设置有第二风机21,第二风机21后端通过风管道连接设置有第一透平机22,透平机22上设置有煤气管道连接至高炉系统。通过第二风机21催动透平机22工作从而向管路系统中输送煤气。
实施例4:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了更好的对三个高炉系统进行供应煤气,第三风机系统3内设置有第三风机31,第三风机31后端通过风管道连接设置有第二透平机32和第三透平机33,两透平机上设置有煤气管道连接至高炉系统。
实施例5:
在上述实施例的基础上,本实施例中,用于实际进行冶炼的所有高炉系统均包括除尘系统,高炉、混风室、热风炉和热交换器,除尘系统,高炉、混风室、热风炉通过管道依次连接,热交换器通过管道与热风炉,风机系统的风管连接至热风炉,透平机上的煤气管道连接至热交换器。
实施例6:
在上述实施例的基础上,本实施例中,第一主风机11设置有两条风管道,一条风管道连接至第一热风炉44,另一条风管道连接至第二热风炉54;备用风机12设置有两条风管道,一条风管道与连接至第一热风炉44的风管道连接,另一条与第一主风机11的另一条风管道连接。
实施例7:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了更好的利用风管内的风、煤气和预热,第二主风机21设置有两条风管道,一条通过管道连接至第三热风炉64,另一条与第一透平机22连接,第一透平机22上的煤气管道连接至第三热交换器65,第三热交换器65后端的煤气管道上设置有支煤气管路连接至第三除尘系统61的末端,第三除尘系统61的末端设置有四路热气管,一路热气连接至第一余热发电站,一路连接至烧结车间点火炉,一路连接至炼钢车间,一路连接至第二余热发电站。
实施例8:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了更好的利用风管内的风、煤气和预热,第三主风机31设置有两条风管道,一条通过风管道连接至第一主风机11连接至第二热风炉54的风管道上,另外一条连接至第二透平机32,第二透平机32的后端连接设置有第三透平机33,第二透平机32上设置有两条煤气管道,一条连接至第一热交换器45,另一条连接至第二热交换器55,第二热交换器55后端的煤气管道上设置有支煤气管路连接至第二除尘系统51的末端,第一除尘系统51的末端设置有两条热风管道连接至第二余热发电站,第三透平机33上设置有两条煤气管道,一条连接至第一交换器45的末端,另一条连接至第三除尘系统61连接至第二余热发电站的热风管道上,第三除尘系统61连接至第二余热发电站的热风管道上设置有支路连接至第一透平机22。
实施例9:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了更好的对风和煤气及余热的倒转利用,第一主风机11和备用风机12的各风管与风机连接处设置有控制阀,分别为a1、a2、a3、a4; 第一主风机11上连接至第二热风炉54的风管上设置有控制阀a5,控制阀a5的前端设置有支风管连接至第二主风机连接至第三热风炉64的管道上,支风管分支处设置有控制阀a6; 第二主风机21连接至第三热风炉64的管道上设置有控制阀a7; 第一透平机22连接至第三热交换器65的管路上设置有控制阀a8; 第三主风机31连接至第二热风炉54的风管道上设置有控制阀a10; 第二透平机32和第三透平机33的煤气管道上设置有控制阀,分别为a11、a15、a16、a18; 除尘系统热风出口处设置有3路管道,分别为连接至预热发电站的双管道和连接至热交换器末端的管道,连接至预热发电站的双管道上设置有控制阀b1、b3,连接至热交换器末端的管道上设置有控制阀b2,特别的,第一除尘系统41的一条连向预热发电站的管道与第一热交换器45连接; 第二除尘系统51和第三除尘系统61上控制阀b2后端分别设置有控制阀a14、a13,控制阀a14、a13的前端设置管道连通,管道上设置有控制阀a12; 控制阀a12与控制阀a13前端管道交汇处设置有管道连接至第一透平机22,其管道上设置有控制阀a9; 控制阀a16的后端设置有分支管道连接至预热发电站,分支管道上设置有控制阀a17。
实施例10:
在上述实施例的基础上,本实施例中,为了能够实现自动控制,所有风机,透平机和控制阀由一个控制阀统一进行调控。
本发明的具体工作方式为如下:
设备启动后,控制阀a2处于关闭状态,控制阀a1打开,第一风机向第一热风炉44内鼓入空气,从而进入第一高炉系统4,以此同时,第三主风机31启动,风管道推动第二透平机32工作,第二透平机32的一条煤气管道向第一高炉系统4供应煤气,煤气通过控制阀b2、b3进入第一热交换器45然后再进入第一热风炉44内将其加热到需要的温度,在进入第一混风室43内进行充分的混合后再进入第一高炉42,第一高炉42所产生的热气体在经过第一除尘系统41后将各灰尘等废弃物除去后,纯净的热空气通过控制阀b3和a17后排向余热发电站进行余热利用。在此过程中,由于热交换器55工作原理,加煤气时,控制阀a17在中央控制阀的控制下处与关闭状态,在进行排气时,靠近第一热交换器45的控制阀b2处于关闭状态。另一条煤气管道则向第二高炉系统5进行供应煤气,煤气同样经过第二热交换器55后最终进入第二高炉52。不同于第一高炉系统4,第二高炉系统5的第二热交换器55后端还设置有煤气支路连接至热余热发电站,对溢出的煤气进行回收,第三高炉系统6与第二高炉系统5一样的处理方式。
当第一主风机11出现意外停机时,备用风机12启动,替代第一主风机11工作;当第二主风机21 出现异常停机时,一种方式为控制阀a7关闭,控制阀a6打开,由第一风机11暂时代替第二主风机21向第三高炉系统6鼓入空气,同时控制阀a9打开,控制阀a13和a14关闭,a12打开,由第二高炉系统5和第二高炉系统6过滤后的纯净热风继续推动第一透平机22工作,另一种方式是打开备用风机12同时向第一透平机22和第三高炉系统6供风;当第三主风机31出现意外停机时,一种方式是控制阀a5打开,由备用风机12替代第三主风机31工作,另一种方式是关闭控制阀a10,由第一主风机11向第二热风炉54鼓入空气,打开控制阀a16和a18,关闭控制阀a17,通过第一高炉系统4和第二高炉系统5的纯净热风来驱动第三透平机33反向驱动第二透平机32工作,同理,当第二透平机32工作出现异常停机时,也可反向第一高炉系统4和第二高炉系统4供应煤气,实现第三透平机33和第二透平机32的互换,当第一透平机21出现异常时,控制阀a12、a13、b1关闭,控制阀a9和a18打开,由第三透平机33向越过第一透平机21向第三高炉系统6供应煤气,其中,一种方式为通过煤气管道供煤气,另一种方式为通过风管供应风煤混合气。
如图1同理,第一主风机11、第二主风机21和第三主风机31中的任意两个出现意外停机,皆可由其中一个暂时高功率工作替代。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:包括风机系统、高炉系统和控制阀,所述风机系统通过管道连通高炉系统,管道上设置有控制阀,所述风机系统和高炉系统各设置为3个,风机系统分别为第一风机系统(1)、第二风机系统(2)和第三风机系统(3),高炉系统分别为第一高炉系统(4)、第二高炉系统(5)和第三高炉系统(6),所述第一风机系统(1)、第二风机系统(2)和第三风机系统(3)相互连通。
2.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所述第一风机系统(1)内设置有第一主风机(11)和备用风机(12),主风机(11)上的出风口和备用风机(12)通过风管道连通。
3.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所述第二风机系统(2)内设置有第二风机(21),第二风机(21)后端通过风管道连接设置有第一透平机(22),第一透平机(22)上设置有煤气管道连接至高炉系统。
4.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所述第三风机系统(3)内设置有第三风机(31),第三风机(31)后端通过风管道连接设置有第二透平机(32)和第三透平机(33),两透平机上设置有煤气管道连接至高炉系统。
5.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:第一高炉系统(4)、第二高炉系统(5)和第三高炉系统(6)均包括除尘系统、高炉、混风室、热风炉,除尘系统、高炉、混风室、热风炉通过管道依次连接,热交换器通过管道与热风炉连接,风机系统的风管连接至热风炉,透平机上的煤气管道连接至热交换器。
6.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所述第一主风机(11)设置有两条风管道,一条风管道连接至第一热风炉(44),另一条风管道连接至第二热风炉(54);备用风机(12)设置有两条风管道,一条风管道与连接至第一热风炉(44)的风管道连接,另一条与第一主风机(11)的另一条风管道连接。
7.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所述第二主风机(21)设置有两条风管道,一条通过管道连接至第三热风炉(64),另一条与第一透平机(22)连接,第一透平机(22)上的煤气管道连接至第三热交换器(65),第三热交换器(65)后端的煤气管道上设置有支煤气管路连接至第三除尘系统(61)的末端,第三除尘系统(61)的末端设置有四路热气管,一路热气连接至第一余热发电站,一路连接至烧结车间点火炉,一路连接至炼钢车间,一路连接至第二余热发电站。
8.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所述第三主风机(31)设置有两条风管道,一条通过风管道连接至第一主风机(11)连接至第二热风炉(54)的风管道上,另外一条连接至第二透平机(32),第二透平机(32)的后端连接设置有第三透平机(33),第二透平机(32)上设置有两条煤气管道,一条连接至第一热交换器(45),另一条连接至第二热交换器(55),第二热交换器(55)后端的煤气管道上设置有支煤气管路连接至第二除尘系统(51)的末端,第一除尘系统(51)的末端设置有两条热风管道连接至第二余热发电站,第三透平机(33)上设置有两条煤气管道,一条连接至第一交换器(45)的末端,另一条连接至第三除尘系统(61)连接至第二余热发电站的热风管道上,第三除尘系统(61)连接至第二余热发电站的热风管道上设置有支路连接至第一透平机(22)。
9.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:第一主风机(11)和备用风机(12)的各风管与风机连接处设置有控制阀,分别为控制阀(a1)、控制阀(a2)、控制阀(a3)、控制阀(a4); 第一主风机(11)上连接至第二热风炉(54)的风管上设置有控制阀(a5),控制阀(a5)的前端设置有支风管连接至第二主风机连接至第三热风炉(64)的管道上,支风管分支处设置有控制阀(a6); 第二主风机(21)连接至第三热风炉(64)的管道上设置有控制阀(a7); 第一透平机(22)连接至第三热交换器(65)的管路上设置有控制阀(a8);第三主风机(31)连接至第二热风炉(54)的风管道上设置有控制阀(a10); 第二透平机(32)和第三透平机(33)的煤气管道上设置有控制阀,分别为控制阀(a11)、控制阀(a15)、控制阀(a16)、控制阀(a18); 除尘系统热风出口处设置有3路管道,分别为连接至预热发电站的双管道和连接至热交换器末端的管道,连接至预热发电站的双管道上设置有控制阀(b1)、控制阀(b3),连接至热交换器末端的管道上设置有控制阀(b2),特别的,第一除尘系统(41)的一条连向预热发电站的管道与第一热交换器(45)连接; 第二除尘系统(51)和第三除尘系统(61)上控制阀b2后端分别设置有控制阀a14、控制阀(a13),控制阀(a14)、控制阀(a13)的前端设置管道连通,管道上设置有控制阀(a12); 控制阀(a12)与控制阀(a13)前端管道交汇处设置有管道连接至第一透平机(22),其管道上设置有控制阀(a9); 控制阀(a16)的后端设置有分支管道连接至预热发电站,分支管道上设置有控制阀(a17)。
10.根据权利要求1所述的高炉煤气和主风管通网系统,其特征在于:所有风机,透平机和控制阀由一个控制器统一进行调控。
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