[实用新型]高炉喷吹焦炉煤气系统

说明书

技术领域工程

本实用新型涉及高炉喷吹领域，具体地，涉及高炉喷吹焦炉煤气系统。

背景技术

我国规模巨大的炼铁工业正在面临越来越大的节能减排压力，而现有的高炉喷吹煤粉系统，喷入高炉中的煤粉主要成分碳约75％左右，挥发分15％左右，灰分10％左右。因此，喷煤主要是以煤粉中的碳替代焦炭中的碳，属于同类物质的替换，在高炉内的还原反应过程相同；而且喷入高炉的煤粉中的碳替代焦炭中的碳，其最终的气态还原产物仍是二氧化碳，输入高炉的总碳量基本没变化，因而高炉最终的二氧化碳排放量并未减少。由此可见，现有的高炉喷吹煤粉系统存在着耗能多、效率低和不够环保，而且结构上也较复杂。

实用新型内容

为克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种高炉喷吹焦炉煤气系统，利用焦炉煤气对高炉进行喷吹，可有效提高高炉的节能减排效果，而且结构简单。

本实用新型通过以下方案实现：高炉喷吹焦炉煤气系统，包括储气装置、喷吹装置、计量调节装置以及安全保护装置；所述储气装置内装有净化加压焦炉煤气；所述喷吹装置包括围绕所述高炉设置的焦炉煤气环管、设置在焦炉煤气喷吹风口的直吹管和连接于所述直吹管端部的喷枪，所述焦炉煤气环管通过主管路与所述储气装置连通，同时所述焦炉煤气环管通过支管与所述直吹管连通，以将焦炉煤气喷吹进所述高炉；所述计量调节装置包括设置在所述支管上的焦炉煤气流量测量装置及设置在所述主管路上的调节阀；所述安全保护装置包括设置在所述支管上的倒流防止阀，连接于所述焦炉煤气环管的放散装置和设置所述主管路上的氮气吹扫装置。

相邻的所述焦炉煤气喷吹风口之间设有煤粉喷吹风口，所述焦炉煤气喷吹风口与所述喷吹煤粉风口采用间隔均匀布置方式，以实现焦炉煤气与煤粉混合喷吹。

所述安全保护装置还包括设置在焦炉煤气环管上设置有含氧量检测装置和/或压力检测装置和/或温度检测装置及相应的控制阀。

所述焦炉煤气环管上还设有若干排污装置。

所述主管路上还设有蒸汽吹扫装置。

所述氮气吹扫装置还连接于所述支管上。

所述主管路为两套互为备用的管路。

高炉喷吹焦炉煤气是指将来自焦化厂的焦炉煤气经过净化处理，通过设备加压至高于高炉风口的压力，然后利用喷吹设施，通过各个风口直吹管喷入高炉。

本实用新型的高炉喷吹焦炉煤气系统与现有技术相比具有以下优点：

1.能为高炉提供更好的还原剂

喷入高炉中的焦炉煤气基本成分是：约50％～60％的氢气，约30％的甲烷，约10％的一氧化碳。其中甲烷在高炉风口回旋区完成下列反应：CH₄+1/2O₂＝2H₂+CO。因此，焦炉煤气的最终成分主要是氢气。当喷入高炉后，可用煤气中的氢气来替换焦炭中的碳。与碳和一氧化碳比较，氢气被认为是优质还原剂，具有还原速度快和消耗热量少等优点，有利于提高高炉生产效率并促进高炉顺行。

2.其还原产物环保

喷入高炉煤粉中的碳替代焦炭中的碳，其最终的气态还原产物仍是二氧化碳。因此，输入高炉的总碳量基本没变化，因而高炉最终的二氧化碳排放量并未减少。而喷入高炉中的焦炉煤气最终成分氢气的还原产物是水，不仅可减少入炉碳含量，而且可降低高炉的二氧化碳排放量。

3.可提高焦炉煤气价值，改善能量利用率。

高炉喷吹焦炉煤气是一个有效的节焦技术，它的直接效益体现在降低焦比或节约煤比两方面，作为喷煤的补充和完善，以期取得最大的节焦效益。目前，焦炉煤气基本作为燃料使用，其价值按热值计算，每立方米约0.5元。而且作为燃料用焦炉煤气的能量利用率较低，一般不到50％。如用于替代焦炭，按目前的焦炭价格计算，当焦炉煤气对焦炭的置换比为0.6Kg/m³时，则相当于节约焦炭效益0.9元/m³。如用于替代煤粉，按目前的原煤价格及煤粉加工费计算，焦炉煤气与煤粉的置换比为0.5kg/Nm³时，则相当于节约原煤价格及煤粉加工费0.475元/m³(喷吹原煤价格按900元/吨，煤粉加工成本按50元/吨)。而且，焦炉煤气在完成还原反应后的剩余能量，即炉顶煤气中的氢气和一氧化碳，仍可继续当作燃料，用于热风炉加热或其他，因此，总的能量利用率会得到大幅度提高。

4.喷吹工艺简单，技术可靠。

高炉喷煤工艺的制粉和喷吹系统复杂，而喷吹焦炉煤气主要是气体的处理过程，包括净化、加压、输送以及喷吹。该系统设备投资低，计量和控制易于实现，而且控制灵活，精度高。