CN110004258B - 一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置 - Google Patents

一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置 Download PDF

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Abstract

一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置,属于高炉炼铁技术领域。装置包括炉顶料罐、旋风除尘器、消音器、气束推射枪、布袋除尘器、高压氮气罐、一均煤气管道和净煤气管网;煤气回收时,开启煤气回收和旁通阀,炉顶均压煤气经旋风除尘器、气束推射枪和布袋除尘器后并入净煤气管网;当炉顶料罐压力降至一定值后开启推射气阀,气束推射枪开始工作,炉顶均压煤气在一均煤气的推射下,将炉顶料罐内低压残余煤气送入布袋除尘器二次除尘后并入净煤气管网,从而实现炉顶料罐均压放散煤气的回收。优点在于,实现炉顶均压放散煤气的全回收,工艺简单,回收时间短,符合我国钢铁行业节能环保低碳的要求。

Description

一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域,特别涉及一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置。
背景技术
高炉在生产过程中,炉顶装料设备周期性地进行受料、均压、放料、均压煤气放散,高炉炉顶煤气均压放散在高压和常压状态之间周期性循环,每小时达15个周期,瞬时处理风量大,达到10~15Nm3/s,持续时间短,噪音大。
目前高炉均压放散煤气通常即采用净煤气进行一次均压,氮气二次均压,放散时含粉尘的荒煤气经旋风除尘器,消音器后直接对空放散。荒煤气的放散量约为8-10Nm3/tFe,粉尘量300-400g/tFe。虽然经过了旋风除尘器一次除尘,由于受旋风除尘器除尘效率的制约,仍会不可避免的排出一部分粉尘。均压煤气的放散除了对环境产生巨大的粉尘污染及噪音污染外,还造成了大量的能源浪费,违背了我国钢铁行业节能减排,发展低碳经济的要求。
国内外各炉顶均压放散煤气处理方法虽有不同,但核心思想均为通过一定的方式,将炉顶料罐内的煤气引入净煤气管网,实现煤气的回收。然而,由于各方法均存在一定的缺陷,有的直接将炉顶煤气排人净煤气管网对净煤气造成污染,有的仅局限于湿法除尘,有的无法实现煤气短时间内有效全部回收,最终均没有推广使用。
申请号为CN107201417A的专利公开了一种高炉炉顶加料罐均压放散煤气全回收装置及回收方法,包括高炉的炉顶加料罐,通过荒煤气输出管道与高炉炉顶加料罐连接的荒煤气放散阀C,布袋除尘器,与布袋除尘器排气口连接的低压净煤气管网,以及荒煤气放散阀C与布袋除尘器之间的荒煤气输出管道上的荒煤气呼吸回收装置,该装置结构较复杂,回收周期长,不能满足高炉装料周期的要求。
申请号为CN107699648A的专利公开了一种高炉炉顶均压放散煤气全回收系统及方法,包括高炉的炉顶料罐、旋风除尘器、引射器和布袋除尘器,将煤气回收阶段分为自然回收和强制回收2个阶段,并分别对应2套回收管路,大大增加了煤气回收的时间,不能满足装料周期的时间要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置,解决了高炉炉顶均压放散煤气难回收利用,直接放散造成环境污染和资源浪费的问题。
一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置,包括炉顶料罐1、旋风除尘器2、消音器3、气束推射枪6、布袋除尘器7、高压氮气罐5、一均煤气管道4和净煤气管网8;炉顶料罐1设有均压放散口,旋风除尘器2设有上部进排气口、下部进排气口和侧面进排气口,气束推射枪6设有一均煤气入口、炉顶煤气入口和混合气出口;炉顶料罐1的均压放散口通过管道分别与旋风除尘器2的侧面进排气口和下部进排气口连接,炉顶料罐1与旋风除尘器2下部排气口的连接管道上设有均压阀10;旋风除尘器2上部进排气口与消音器3连接,连接的管道上设有放散阀11,用于均压煤气的放散,为放散管;高压氮气罐5与放散管连接,连接的管道上设有二均阀13,用于高压氮气对炉顶料罐1的二次均压;一均煤气管道4引出一根管道连接到旋风除尘器2上部进排气口与放散阀11之间的放散管上,连接管道上设有一均阀12,用于一均煤气对炉顶料罐1的一次均压;放散管与一均阀12的连接管道上引出一根管道与气束推射枪6的炉顶煤气入口连接,连接管道上设有回收阀14,用于炉顶煤气的回收;一均煤气管道4引出一根主管,在主管上通过并联方式引出两根支管,其中一根支管与气束推射枪6的一均煤气入口连接,支管上设有助推阀16,用于一均煤气对炉顶煤气的强制推动回收;另一根支管连接至气束推射枪6和布袋除尘器7之间的管道上,支管上设有旁通阀15,用于旁通一均煤气;气束推射枪6的混合气出口与布袋除尘器7的进气口相连,布袋除尘器7的排气口通过管道连接到净煤气管网8上,用于煤气的除尘净化和并网。
所述的旁通阀15在整个煤气回收正常进行过程中处于常开状态。旁通高压一均煤气加快了煤气流速,缩短了回收周期,同时对煤气加热,防止煤气结露,从而减轻粉尘板结造成的布袋堵塞问题,防止煤气回流倒灌。
为尽量减少管道积灰和煤气冷凝水析出,煤气回收流经的管道采用绝热材料保温并采用蒸汽或电伴热。
所述炉顶料罐1上设有压力表,回收阀14与气束推射枪6之间的管道上设有压力表,一均煤气管道4与气束推射枪6之间的主管上设有压力表,布袋除尘器7的入口设有压力表。
上述装置的使用方法,具体步骤及参数如下:
1、煤气回收:炉顶料罐1中物料布料结束后开始煤气回收,开启回收阀14和旁通阀15,由于炉顶料罐1内压力较净煤气管网内压力大,炉顶均压煤气在压差作用下经旋风除尘器2一次除尘后经过气束推射枪6进入布袋除尘器7进行二次除尘,然后并入净煤气管网8;当炉顶料罐1压力降至30~60kPa时,开启推射阀16,气束推射枪6开始工作,炉顶均压煤气在一均煤气的推动下,将炉顶料罐1内剩余煤气送入布袋除尘器7二次除尘后并入净煤气管网;
2、放散:当炉顶料罐1压力降至10~12kPa时,关闭回收阀14、推射阀16和旁通阀15,并开启放散阀11,当炉顶料罐1内压力与环境压力一致时,将物料布入炉顶料罐1并关闭上密封阀开始均压;
3、均压:打开均压阀10和一均阀12,采用一均煤气对炉顶料罐1进行一次均压;如果一次均压不能满足炉顶料罐1预设均压压力要求,再打开二均阀13,用高压氮气罐5中的高压氮气对炉顶料罐1进行二次均压,达到炉顶料罐1预设压力,预设压力值设定为高炉炉顶工作压力值,均压完毕,关闭均压阀10、一均阀12和二均阀13。
本发明的优点在于:
1、通过气束推射枪和二级除尘装置实现对炉顶料罐均压煤气的除尘净化和完全回收,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,满足节能环保要求;
2、通过一条管路实现炉顶煤气的全回收,响应速度快,回收周期段,在15s内,满足装料周期的要求。
3、设置高压一均煤气旁通管,加快煤气回收速度,降低管道积灰与煤气冷凝析水,有效提高布袋使用寿命,缩短煤气回收时间。
4、所述系统结构和方法简单易操作,成本低,实用性高。
附图说明
图1为本装置示意图。其中,炉顶料罐1、旋风除尘器2、消音器3、一均煤气管道4、高压氮气罐5、气束推射枪6、布袋除尘器7、净煤气管网8、除尘器排灰阀9、均压阀10、放散阀11、一均阀12、二均阀13、回收阀14、旁通阀15、推射阀16。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置,包括炉顶料罐1、旋风除尘器2、消音器3、气束推射枪6、布袋除尘器7、高压氮气罐5、一均煤气管道4和净煤气管网8。所述的炉顶料罐1设有均压放散口,旋风除尘器2设有上部进排气口、下部进排气口和侧面进排气口,气束推射枪6设有一均煤气入口、炉顶煤气入口和混合气出口;炉顶料罐1的均压放散口通过管道分别与旋风除尘器2的侧面进排气口和下部进排气口连接,炉顶料罐与旋风除尘器2下部排气口的连接管道上设有均压阀10;所述的旋风除尘器2上部进排气口与消音器连接,连接的管道上设有放散阀11,用于均压煤气的放散,为放散管。所述的高压氮气罐5与放散管连接,连接的管道上设有二均阀13,用于高压氮气对炉顶料罐的二次均压。所述的一均煤气管道4引出一根管道连接到旋风除尘器2上部进排气口与放散阀11之间的放散管上,连接管道上设有一均阀12,用于一均煤气对炉顶料罐的一次均压。所述的放散管与一均阀12的连接管道上引出一根管道与气束推射枪6的炉顶煤气入口连接,连接管道上设有回收阀14,用于炉顶煤气的回收。所述的一均煤气管道4引出一根主管,在主管上通过并联方式引出2根支管,其中一根支管与气束推射枪6的一均煤气入口连接,支管上设有助推阀16,用于一均煤气对炉顶煤气的强制推动回收;另一根支管连接至气束推射枪6和布袋除尘器7之间的管道上,支管上设有旁通阀15,用于旁通一均煤气。气束推射枪6混合气出口与布袋除尘器7进气口相连,布袋除尘器7排气口通过管道连接到净煤气管网8上,用于煤气的除尘净化和并网。
所述的旁通阀15在整个煤气回收正常进行过程中处于常开状态。旁通高压一均煤气加快了煤气流速,缩短了回收周期,同时对煤气加热,防止煤气结露,从而减轻粉尘板结造成的布袋堵塞问题,防止煤气回流倒灌。
为尽量减少管道积灰和煤气冷凝水析出,煤气回收流经的管道采用绝热材料保温并采用蒸汽或电伴热。
所述炉顶料罐1上设有压力表,回收阀14与气束推射枪6之间的管道上设有压力表,一均煤气管道4与气束推射枪6之间的主管上设有压力表,布袋除尘器7的入口设有压力表。
上述装置的使用方法,具体步骤及参数如下:
1、煤气回收:炉顶料罐1中物料布料结束后开始煤气回收,开启回收阀14和旁通阀15,由于炉顶料罐1内压力较净煤气管网内压力大,炉顶均压煤气在压差作用下经旋风除尘器2一次除尘后经过气束推射枪6进入布袋除尘器7进行二次除尘,然后并入净煤气管网8;当炉顶料罐1压力降至45kPa时,开启推射阀16,气束推射枪6开始工作,炉顶均压煤气在一均煤气的推动下,将炉顶料罐1内剩余煤气送入布袋除尘器7二次除尘后并入净煤气管网;
2、放散:当炉顶料罐1压力降至10kPa时,关闭回收阀14、推射阀16和旁通阀15,并开启放散阀11,当炉顶料罐1内压力与环境压力一致时,将物料布入炉顶料罐1并关闭上密封阀开始均压;
3、均压:打开均压阀10和一均阀12,采用一均煤气对炉顶料罐1进行一次均压;如果一次均压不能满足炉顶料罐1预设均压压力要求,再打开二均阀13,用高压氮气罐5中的高压氮气对炉顶料罐1进行二次均压,达到炉顶料罐1预设压力,预设压力值设定为高炉炉顶工作压力值,均压完毕,关闭均压阀10、一均阀12和二均阀13。

Claims (3)

1.一种回收高炉炉顶均压放散煤气的装置,包括炉顶料罐(1)、旋风除尘器(2)、消音器(3)、气束推射枪(6)、布袋除尘器(7)、高压氮气罐(5)、一均煤气管道(4)和净煤气管网(8);炉顶料罐(1)设有均压放散口,旋风除尘器(2)设有上部进排气口、下部进排气口和侧面进排气口,气束推射枪(6)设有一均煤气入口、炉顶煤气入口和混合气出口;炉顶料罐(1)的均压放散口通过管道分别与旋风除尘器(2)的侧面进排气口和下部进排气口连接,炉顶料罐(1)与旋风除尘器(2)下部排气口的连接管道上设有均压阀(10);旋风除尘器(2)上部进排气口与消音器(3)连接,连接的管道上设有放散阀(11),用于均压煤气的放散,为放散管;高压氮气罐(5)与放散管连接,连接的管道上设有二均阀(13),用于高压氮气对炉顶料罐(1)的二次均压;一均煤气管道(4)引出一根管道连接到旋风除尘器(2)上部进排气口与放散阀(11)之间的放散管上,连接管道上设有一均阀(12),用于一均煤气对炉顶料罐(1)的一次均压;放散管与一均阀(12)的连接管道上引出一根管道与气束推射枪(6)的炉顶煤气入口连接,连接管道上设有回收阀(14),用于炉顶煤气的回收;一均煤气管道(4)引出一根主管,在主管上通过并联方式引出两根支管,其中一根支管与气束推射枪(6)的一均煤气入口连接,支管上设有推射阀(16),用于一均煤气对炉顶煤气的强制推动回收;另一根支管连接至气束推射枪(6)和布袋除尘器(7)之间的管道上,支管上设有旁通阀(15),用于旁通一均煤气;气束推射枪(6)的混合气出口与布袋除尘器(7)的进气口相连,布袋除尘器(7)的排气口通过管道连接到净煤气管网(8)上,用于煤气的除尘净化和并网;
所述的旁通阀(15)在整个煤气回收正常进行过程中处于常开状态;
煤气回收流经的管道采用绝热材料保温并采用蒸汽或电伴热。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述炉顶料罐(1)上设有压力表,回收阀(14)与气束推射枪(6)之间的管道上设有压力表,一均煤气管道(4)与气束推射枪(6)之间的主管上设有压力表,布袋除尘器(7)的入口设有压力表。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置的使用方法,具体步骤及参数如下:
1)煤气回收:炉顶料罐(1)中物料布料结束后开始煤气回收,开启回收阀(14)和旁通阀(15),由于炉顶料罐(1)内压力较净煤气管网内压力大,炉顶均压煤气在压差作用下经旋风除尘器(2)一次除尘后经过气束推射枪(6)进入布袋除尘器(7)进行二次除尘,然后并入净煤气管网(8);当炉顶料罐(1)压力降至30~60kPa时,开启推射阀(16),气束推射枪(6)开始工作,炉顶均压煤气在一均煤气的推动下,将炉顶料罐(1)内剩余煤气送入布袋除尘器(7)二次除尘后并入净煤气管网;
2)放散:当炉顶料罐(1)压力降至10~12kPa时,关闭回收阀(14)、推射阀(16)和旁通阀(15),并开启放散阀(11),当炉顶料罐(1)内压力与环境压力一致时,将物料布入炉顶料罐(1)并关闭上密封阀开始均压;
3)均压:打开均压阀(10)和一均阀(12),采用一均煤气对炉顶料罐(1)进行一次均压;如果一次均压不能满足炉顶料罐(1)预设均压压力要求,再打开二均阀(13),用高压氮气罐(5)中的高压氮气对炉顶料罐(1)进行二次均压,达到炉顶料罐(1)预设压力,预设压力值设定为高炉炉顶工作压力值,均压完毕,关闭均压阀(10)、一均阀(12)和二均阀(13)。
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