CN115595389A - 一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统和方法，系统包括高炉本体、生物质流量控制单元、氢气流量控制单元、氮气流量控制单元、测温单元、调控单元以及喷吹单元；还包括氢气和生物质颗粒耦合喷吹装置，喷吹装置包括风口小套本体，风口小套本体包括中心送风通道、螺旋环绕式水冷通道和喷氢通道；喷吹装置还包括生物质颗粒喷枪，生物质颗粒喷枪设置在中心送风通道内，且与喷氢通道均向下倾斜5°～10°。

Description

一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统及方法
技术领域
本发明涉及高炉炼铁富氢技术，尤其涉及高炉喷氢领域。
背景技术
高炉炼铁是钢铁生产中CO2排放“大户”。近几十年来传统高炉炼铁技术进行了多次更新例如：精料、高风温、富氧喷煤，在一定程度上节省了焦炭用量与降低碳排放，但实际生产中发现上述工艺均存在一个降碳操作的极限，已经无法满足进一步降碳减排的需求。钢铁企业要想在未来市场中占据一席之地必须要通过技术创新实现低碳转型。
氢能是理想的清洁能源，将氢气代替煤炭作为还原剂，能减少大量二氧化碳排放，从根本上实现高炉低碳冶炼。然而高炉风口区是一个高温环境，单独喷入的H2在热传导和热对流作用下迅速升温，并与空气接触反应生成H2O，而周围存在的C又会在极短时间内将其还原为H2。这一过程相当于H2的吸热升温，会增加高炉风口区能量的消耗。造成的温度下降，不利于高炉生产。针对高炉富氢喷吹导致的温度消耗，如何进行热量补偿是氢冶金技术研发的关键。
另一种清洁可再生能源—生物质颗粒，本身具有较高热值以及“碳循环、碳中性”的特性。喷入高炉后既能弥补氢气导致的高炉下部热量缺失，又能节省煤炭资源，降低未燃煤粉影响高炉透气性的可能性，还不会产生多余的碳排放。然而，现存的传统风口小套设备无法实现氢气与生物质颗粒的混喷。并且氢气流动性强，燃烧速度快，没有合理的生物质颗粒喷吹反馈调节操作就会导致理论燃烧温度波动过大，产生一系列高炉炉况恶化问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种高炉耦合喷吹氢气和生物质颗粒的系统及方法，能够针对性调整生物质颗粒的喷入量，补偿喷入氢气后高炉下部损失的热量，使风口燃烧温度处在合理范围内。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统，系统包括高炉本体、生物质流量控制单元、氢气流量控制单元、氮气流量控制单元、测温单元、调控单元以及喷吹单元；调控单元分别与生物质流量控制单元和氢气流量控制单元相连，以对生物质流量和氢气流量进行控制；氮气流量控制单元被设置为可利用氮气吹扫在氢气管道内形成保护气氛；还包括氢气和生物质颗粒耦合喷吹装置，喷吹装置包括风口小套本体，风口小套本体包括中心送风通道、螺旋环绕式水冷通道和喷氢通道；喷吹装置还包括生物质颗粒喷枪，生物质颗粒喷枪设置在中心送风通道内，且与喷氢通道均向下倾斜5°～10°。
进一步地，测温单元为红外测温枪。
进一步地，氢气流量控制单元包括依次连接的第一减压平衡装置、第一电磁流量调节阀、第一质量流量传感器和第一止回阀；其中，第一减压平衡装置布置在氢气流量控制单元的入口；第一止回阀布置在氢气流量控制单元的出口；第一止回阀与喷氢通道的入口端相连接，向高炉内部喷吹氢气。
进一步地，生物质流量控制单元包括依次连接的第二减压平衡装置、第二电磁流量调节阀、第二质量流量传感器以及第二止回阀；其中，第二减压平衡装置布置在生物质流量控制单元的入口；第二止回阀布置在生物质流量控制单元的出口；第二止回阀与生物质颗粒喷枪连接，向高炉内部喷吹生物质颗粒。
进一步地，氮气流量控制单元包括依次连接的第三电磁流量调节阀、第三质量流量传感器、第三止回阀；其中，第三电磁流量调节阀布置在氮气流量控制单元入口；第三止回阀布置在氢气流量控制单元的入口。
本发明还提供了一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹方法，包括步骤：
(1)提供一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统；包括高炉本体、生物质流量控制单元、氢气流量控制单元、氮气流量控制单元、测温单元、调控单元以及喷吹单元；调控单元分别与生物质流量控制单元和氢气流量控制单元相连，以对生物质流量和氢气流量进行控制；氮气流量控制单元被设置为可利用氮气吹扫在氢气管道内形成保护气氛；还包括氢气和生物质颗粒耦合喷吹装置，喷吹装置包括风口小套本体，风口小套本体包括中心送风通道、螺旋环绕式水冷通道和喷氢通道；喷吹装置还包括生物质颗粒喷枪，生物质颗粒喷枪设置在中心送风通道内，且与喷氢通道均向下倾斜5°～10°；
(2)首先氮气流量控制单元进行喷吹氮气，以排除通氢管路内的空气，形成保护气氛；
(3)氢气流量控制单元按照设定的喷氢流量向高炉内部喷吹氢气；
(4)测温单元实时检测风口燃烧区燃烧温度T测，并反馈给调控单元；
(5)调控单元首先按照下式计算ΔT及ΔTH；
Figure BDA0003907063320000021
ΔT＝T风-T测；
Figure BDA0003907063320000022
式中：
T风为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度，℃；
T测为测温单元测得的实时风口燃烧温度，℃；
ΔT为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度T风与红外测温枪测得的实时风口燃烧温度T测之差，℃；
ΔTH为每增加5％风口处富氢率时风口燃烧温度降低值，℃；
qO为1Nm3O2与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO放出的热量，kJ；
fO为鼓风中的富氧率，％；
Figure BDA0003907063320000031
为空气中氧气的体积分数，％；
tb为鼓风温度，℃；
cb为在鼓风温度下热风的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
wk为1Nm3O2与碳燃烧生成CO时所需的碳的质量，kg；
qk为1kg焦炭带入的显热，kJ；
qL为1kg煤粉带入的显热，kJ；
qm为1Nm3O2带入的显热，kJ；
qn为1kg煤粉的分解吸热，kJ；
Cb为风口回旋区前焦炭和煤粉燃烧量占总燃烧碳量的比例，％；
qH为1Nm3H2与O2燃烧生成H2O放出的热量，kJ；
fH为风口处的富氢率，％；
qw为1Nm3H2O与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO与H2吸收的热量，kJ；
fw为风口处富H2O率，％；
cp为在风口回旋区燃烧温度下炉缸煤气的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
(6)如ΔT>ΔTH，通过生物质颗粒喷枪向高炉内部喷吹生物质颗粒，直到ΔT≤ΔTH时停止生物质颗粒喷吹；如ΔT≤ΔTH时，继续向高炉喷吹氢气；
(7)高炉风口处富氢率每增加5％，即重复一次步骤(4)-(6)，直至风口处富氢率达到设定最终值；
(8)风口处的富氢率达到设定的最终值后，向高炉内持续喷吹氢气，同时调控单元对ΔT及ΔTH的差值进行实时监控，当ΔT-ΔTH>50℃时，则喷吹生物质颗粒直至ΔT≤ΔTH。
进一步地，测温单元为红外测温枪。
进一步地，氢气流量控制单元包括依次连接的第一减压平衡装置、第一电磁流量调节阀、第一质量流量传感器和第一止回阀；其中，第一减压平衡装置布置在氢气流量控制单元的入口；第一止回阀布置在氢气流量控制单元的出口；第一止回阀与喷氢通道的入口端相连接，向高炉内部喷吹氢气。
进一步地，生物质流量控制单元包括依次连接的第二减压平衡装置、第二电磁流量调节阀、第二质量流量传感器以及第二止回阀；其中，第二减压平衡装置布置在生物质流量控制单元的入口；第二止回阀布置在生物质流量控制单元的出口；第二止回阀与生物质颗粒喷枪连接，向高炉内部喷吹生物质颗粒。
进一步地，氮气流量控制单元包括依次连接的第三电磁流量调节阀、第三质量流量传感器、第三止回阀；其中，第三电磁流量调节阀布置在氮气流量控制单元入口；第三止回阀布置在氢气流量控制单元的入口。
本发明高炉耦合喷吹氢气和生物质颗粒装置向下倾斜5°～10°，喷吹出气体搅拌效果好，有利于提高炉缸下部温度、对炉缸热量的补偿以及促进炉缸物料的活跃程度。在风口小套内部开辟一条新的喷氢通道，在富氧喷煤的同时可以对高炉进行喷氢操作，高效利用了小套内部的冷却水系统保护喷氢通道，还避免了在高炉风口处添加新的设备，节省不必要的成本。在氢气流量控制单元设置有氮气流量控制单元，喷入氢气前利用氮气将管道内部空气排出，形成保护性气氛。在中心送风通道4/5处增加一个生物质颗粒喷枪，风口处渣铁以及边缘煤气流不容易烧损生物质喷枪，喷口也不容易被堵住。由于生物质颗粒本身碳中性、碳循环的特性，充当高炉燃料本身不会造成额外的碳排放，利用生物质颗粒发热量大，能节省大量化石燃料，再加上红外测温枪实时检测理论燃烧温度并反馈给调控单元，通过计算合理调控生物质颗粒喷吹量，及时补充由于喷氢引起的热量损失，耦合喷吹氢气和生物质颗粒，实现了高效的降碳操作。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例中的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统流程图；
图2是本发明的一个较佳实施例中的氢气和生物质颗粒耦合喷吹装置的示意图；
图3是图2中的风口小套本体的左视图；
图4是图2中的风口小套本体的右视图。
图中：1-风口小套本体；2-水冷通道；3-喷氢通道；4-生物质颗粒喷枪；5-风口小套后端；6-中心送风通道；7-喷氢通道出口端；8-喷氢通道入口端；9-风口小套后端突起；10-进水口；11-出水口；12-法兰；13-风口小套的入口端；14-风口小套的出口端；15-红外测温枪；16-直吹管；17-第一减压平衡装置；18-第一电磁流量调节阀；19-第一质量流量传感器；20-第一止回阀；21-第二减压平衡装置；22-第二电磁流量调节阀；23-第二质量流量传感器；24-第二止回阀；25-生物质流量控制单元；26-氢气流量控制单元；27-高炉本体；28-测温单元；29-调控单元；30-喷吹单元；31-第三电磁流量调节阀；32-第三质量流量传感器；33-第三止回阀；34-氮气流量控制单元。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
根据本发明的高炉耦合喷吹氢气和生物质颗粒喷吹系统如图1所示，包括生物质流量控制单元25；氢气流量控制单元26；氮气流量控制单元34；高炉本体27；测温单元28；调控单元29；喷吹单元30。
调控单元29分别与生物质流量控制单元25和氢气流量控制单元26相连。
氢气流量控制单元26包括第一减压平衡装置17、第一电磁流量调节阀18、第一质量流量传感器19和第一止回阀20。其中，第一减压平衡装置17、第一电磁流量调节阀18、第一质量流量传感器19和第一止回阀20依次连接；第一减压平衡装置17布置在氢气流量控制单元的入口；第一止回阀20布置在氢气流量控制单元的出口；第一止回阀20与喷氢通道入口端5相连接，向高炉内部喷吹氢气。
生物质流量控制单元25包括第二减压平衡装置21、第二电磁流量调节阀22、第二质量流量传感器23以及第二止回阀24。其中，第二减压平衡装置21、第二电磁流量调节阀22、第二质量流量传感器23和第二止回阀24依次连接；第二减压平衡装置21布置在生物质流量控制单元的入口；第二止回阀24布置在生物质流量控制单元的出口；第二止回阀24与生物质颗粒喷枪4连接，向高炉内部喷吹生物质颗粒；
氮气流量控制单元34包括第三电磁流量调节阀31、第三质量流量传感器32、第三止回阀33。其中，第三电磁流量调节阀31、第三质量流量传感器32和第三止回阀33依次连接；第三电磁流量调节阀31布置在氮气流量控制单元34入口；第三止回阀33布置在氢气流量控制单元26的入口；氮气流量控制单元34在通入氢气前向氢气管道输送氮气。
高炉耦合喷吹氢气和生物质颗粒喷吹装置如图2所示，包括具有中心送风通道6和喷氢通道3的风口小套本体1、生物质颗粒喷枪4、螺旋环绕式的水冷通道2。水冷通道在工作时冷却水先从图3的进水口10进入，通过螺旋管路从风口小套本体1的前端一直到后端，最后从出水口11排出。能保证风口小套在高炉炉缸上部高温区低温稳定以及喷氢通道处于长时间工作状态。
如图2所示，从直吹管16管壁斜插入的红外测温枪15保证了对风口燃烧区的理论燃烧温度的检测。生物质颗粒喷枪4后端与风口小套1前端留有一定距离，可有效防止炉料、炉渣的以及煤气流的冲刷和侵蚀。
如图2-4所示氢气首先由氢气流量控制单元26喷入，沿着喷氢通道3从氢通道出口端7喷出，与中心送风通道6同向下倾斜5°～10°，便于气流对风口渣铁物料进行搅拌，活跃炉缸。氢气在刚喷进高炉时，由于周围高温气体以及氧气的存在，立即升温反应生成H2O，随后在煤粉等还原物质的作用下，又被分解成氢气。此时炉缸上方靠近风口位置理论燃烧温度波动严重，则需要开始喷吹生物质颗粒。
氢气和生物质颗粒耦合的具体步骤为：红外测温枪检测当前温度，实时反馈给调控单元。对于同时进行富氧和富氢喷吹的高炉，调控单元首先按照式(1)-(3)计算ΔT及ΔTH；
Figure BDA0003907063320000061
ΔT＝T风-T测 (2)；
Figure BDA0003907063320000062
式中：
T风为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度，℃；
T测为测温单元测得的实时风口燃烧温度，℃；
ΔT为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度T风与红外测温枪测得的实时风口燃烧温度T测之差，℃；
ΔTH为每增加5％风口处富氢率时风口燃烧温度降低值，℃；
qO为1Nm3O2与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO放出的热量，kJ；
fO为鼓风中的富氧率，％；
Figure BDA0003907063320000063
为空气中氧气的体积分数，％；
tb为鼓风温度，℃；
cb为在鼓风温度下热风的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
wk为1Nm3O2与碳燃烧生成CO时所需的碳的质量，kg；
qk为1kg焦炭带入的显热，kJ；
qL为1kg煤粉带入的显热，kJ；
qm为1Nm3O2带入的显热，kJ；
qn为1kg煤粉的分解吸热，kJ；
Cb为风口回旋区前焦炭和煤粉燃烧量占总燃烧碳量的比例
qH为1Nm3H2与O2燃烧生成H2O放出的热量，kJ；
fH为风口处的富氢率，％；
qw为1Nm3H2O与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO与H2吸收的热量，kJ；
fw为风口处富H2O率，％；
cp为在风口回旋区燃烧温度下炉缸煤气的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
当ΔT>ΔTH时，通过生物质颗粒喷枪向高炉内部喷吹生物质颗粒，在一优选实施例中，将生物质颗粒的喷吹流量设定为煤粉的喷吹流量的50％；当ΔT≤ΔTH时，不喷吹生物质颗粒，继续向高炉喷吹氢气；高炉风口处富氢率每增加5％；则重复一次上述步骤，直至风口处的富氢率达到设定的最终值。风口处的富氢率达到设定的最终值后，向高炉内持续喷吹氢气，同时调控单元对ΔT及ΔTH的差值进行实时监控，当ΔT-ΔTH>50℃时，则喷吹生物质颗粒直至ΔT≤ΔTH。
其中，富氧率是指富氧在鼓风中氧气含量增加的百分数，富氢率是指富氢在风口处氢气含量增加的百分数，而风口处富H2O率可由富氢率换算而得。
而对于仅进行富氢喷吹的高炉，调控单元则按照式(4)-(6)计算ΔT及ΔTH；
Figure BDA0003907063320000071
ΔT＝T风-T测 (5)；
Figure BDA0003907063320000072
式中：
T风为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度，℃；
T测为红外测温枪测得的实时风口燃烧温度，℃；
ΔT为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度T风与红外测温枪测得的实时风口燃烧温度T测之差，℃；
ΔTH为每增加5％风口处富氢率时风口燃烧温度降低值，℃；
qO为空气中1Nm3O2与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO放出的热量，kJ；
Figure BDA0003907063320000073
为空气中氧气的体积分数，取21％；
tb为鼓风温度，℃；
cb为在鼓风温度下热风的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
qk为1kg焦炭带入的显热，kJ；
qL为1kg煤粉带入的显热，kJ；
qn为1kg煤粉的分解吸热，kJ；
qH为1Nm3H2与O2燃烧生成H2O放出的热量，kJ；
fH为风口处富H2率；
qw为风口处1Nm3H2O与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO与H2吸收的热量，kJ；
fw为风口处富H2O率；
cp为在风口回旋区燃烧温度下炉缸煤气的平均比热容,kJ/(m3·℃)；
同样，当ΔT>ΔTH时，通过生物质颗粒喷枪向高炉内部喷吹生物质颗粒，在一优选实施例中，将生物质颗粒的喷吹流量设定为煤粉的喷吹流量的50％；当ΔT≤ΔTH时，不喷吹生物质颗粒，继续向高炉喷吹氢气；高炉风口处富氢率每增加5％；则重复一次上述步骤，直至风口处的富氢率达到设定的最终值。风口处的富氢率达到设定的最终值后，向高炉内持续喷吹氢气，同时调控单元对ΔT及ΔTH的差值进行实时监控，当ΔT-ΔTH>50℃时，则喷吹生物质颗粒直至ΔT≤ΔTH。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统，其特征在于，包括高炉本体、生物质流量控制单元、氢气流量控制单元、氮气流量控制单元、氢气流量控制单元、测温单元、调控单元以及喷吹单元；调控单元分别与生物质流量控制单元和氢气流量控制单元相连，以对生物质流量和氢气流量进行控制；氮气流量控制单元被设置为可利用氮气吹扫在氢气管道内形成保护气氛；还包括氢气和生物质颗粒耦合喷吹装置，喷吹装置包括风口小套本体，风口小套本体包括中心送风通道、螺旋环绕式水冷通道和喷氢通道；喷吹装置还包括生物质颗粒喷枪，生物质颗粒喷枪设置在中心送风通道内，且与喷氢通道均向下倾斜5°～10°。
2.如权利要求1所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统，其中，测温单元为红外测温枪。
3.如权利要求1所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统，其中，氢气流量控制单元包括依次连接的第一减压平衡装置、第一电磁流量调节阀、第一质量流量传感器和第一止回阀；其中，第一减压平衡装置布置在氢气流量控制单元的入口；第一止回阀布置在氢气流量控制单元的出口；第一止回阀与喷氢通道的入口端相连接，向高炉内部喷吹氢气。
4.如权利要求1所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统，其中，生物质流量控制单元包括依次连接的第二减压平衡装置、第二电磁流量调节阀、第二质量流量传感器以及第二止回阀；其中，第二减压平衡装置布置在生物质流量控制单元的入口；第二止回阀布置在生物质流量控制单元的出口；第二止回阀与生物质颗粒喷枪连接，向高炉内部喷吹生物质颗粒。
5.如权利要求1所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统，其中，氮气流量控制单元包括依次连接的第三电磁流量调节阀、第三质量流量传感器、第三止回阀；其中，第三电磁流量调节阀布置在氮气流量控制单元入口；第三止回阀布置在氢气流量控制单元的入口。
6.一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹方法，其特征在于，包括步骤：
(1)提供一种高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹系统：包括高炉本体、生物质流量控制单元、氢气流量控制单元、氮气流量控制单元、测温单元、调控单元以及喷吹单元；调控单元分别与生物质流量控制单元和氢气流量控制单元相连，以对生物质流量和氢气流量进行控制；氮气流量控制单元被设置为可利用氮气吹扫在氢气管道内形成保护气氛；还包括氢气和生物质颗粒耦合喷吹装置，喷吹装置包括风口小套本体，风口小套本体包括中心送风通道、螺旋环绕式水冷通道和喷氢通道；喷吹装置还包括生物质颗粒喷枪，生物质颗粒喷枪设置在中心送风通道内，且与喷氢通道均向下倾斜5°～10°；
(2)首先氮气流量控制单元进行喷吹氮气，以排除通氢管路内的空气，形成保护气氛；
(3)氢气流量控制单元向高炉内部喷吹氢气，使高炉风口处富氢率逐步增加；
(4)测温单元实时检测风口燃烧区燃烧温度T测，并反馈给调控单元；
(5)调控单元按照下式计算ΔT及ΔTH；
Figure FDA0003907063310000021
ΔT＝T风-T测；
Figure FDA0003907063310000022
式中：
T风为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度，℃；
T测为测温单元测得的实时风口燃烧温度，℃；
ΔT为未喷入氢气前最佳的风口燃烧温度T风与红外测温枪测得的实时风口燃烧温度T测之差，℃；
ΔTH为每增加5％风口处富氢率时风口燃烧温度降低值，℃；
qO为1Nm3O2与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO放出的热量，kJ；
fO为鼓风中的富氧率，％；
Figure FDA0003907063310000023
为空气中氧气的体积分数，％；
tb为鼓风温度，℃；
cb为在鼓风温度下热风的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
wk为1Nm3O2与碳燃烧生成CO时所需的碳的质量，kg；
qk为1kg焦炭带入的显热，kJ；
qL为1kg煤粉带入的显热，kJ；
qm为1Nm3O2带入的显热，kJ；
qn为1kg煤粉的分解吸热，kJ；
Cb为风口回旋区前焦炭和煤粉燃烧量占总燃烧碳量的比例，％；
qH为1Nm3H2与O2燃烧生成H2O放出的热量，kJ；
fH为风口处的富氢率，％；
qw为1Nm3H2O与焦炭以及煤粉中的C燃烧生成CO与H2吸收的热量，kJ；
fw为风口处富H2O率，％；
cp为在风口回旋区燃烧温度下炉缸煤气的平均比热容，kJ/(m3·℃)；
(6)如ΔT>ΔTH，通过生物质颗粒喷枪向高炉内部喷吹生物质颗粒，直到ΔT≤ΔTH时停止生物质颗粒喷吹；如ΔT≤ΔTH，则不向高炉内部喷吹生物质颗粒；
(7)高炉风口处富氢率每增加5％，即重复一次步骤(4)-(6)，直至风口处的富氢率达到设定的最终值；
(8)风口处的富氢率达到设定的最终值后，向高炉内持续喷吹氢气，同时调控单元对ΔT及ΔTH的差值进行实时监控，当ΔT-ΔTH>50℃时，则喷吹生物质颗粒直至ΔT≤ΔTH。
7.如权利要求6所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹方法，其中，测温单元为红外测温枪。
8.如权利要求6所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹方法，其中，氢气流量控制单元包括依次连接的第一减压平衡装置、第一电磁流量调节阀、第一质量流量传感器和第一止回阀；其中，第一减压平衡装置布置在氢气流量控制单元的入口；第一止回阀布置在氢气流量控制单元的出口；第一止回阀与喷氢通道的入口端相连接，向高炉内部喷吹氢气。
9.如权利要求6所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹方法，其中，生物质流量控制单元包括依次连接的第二减压平衡装置、第二电磁流量调节阀、第二质量流量传感器以及第二止回阀；其中，第二减压平衡装置布置在生物质流量控制单元的入口；第二止回阀布置在生物质流量控制单元的出口；第二止回阀与生物质颗粒喷枪连接，向高炉内部喷吹生物质颗粒。
10.如权利要求6所述的高炉氢气和生物质颗粒耦合喷吹方法，其中，氮气流量控制单元包括依次连接的第三电磁流量调节阀、第三质量流量传感器、第三止回阀；其中，第三电磁流量调节阀布置在氮气流量控制单元入口；第三止回阀布置在氢气流量控制单元的入口。
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