[实用新型]转炉煤气回收放散控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于节能环保系统技术领域，尤其涉及一种转炉煤气回收放散的控制装置。

背景技术

转炉煤气是转炉炼钢的副产品,主要可燃成份为CO、H₂和少量的碳氢化合物,有大量的N₂和CO₂，其输配是通过密闭的管网进行的。转炉煤气中CO浓度可达50～70％左右，是钢铁企业中重要的二次能源。但由于转炉煤气产生的不连续性和煤气回收工艺对煤气质量要求等特点，会有大量不符合回收条件或非正常回收状态下的转炉煤气被放散到大气环境中，而符合条件的转炉煤气，可以回收到转炉煤气柜中，并供给煤气用户使用。在转炉完整的一个炼钢周期中只有吹炼过程有转炉煤气产生，这个过程中，转炉煤气中CO浓度迅速从零上升到70％～80％，然后再降为零。整个过程CO浓度变化剧烈，热值波动非常大；转炉煤气中O₂浓度会从21％降至0.8％以下，然后再上升至高位。因此，回收只是对以上过程中间段符合要求的转炉煤气进行回收，判断主要标准就是CO和O₂浓度。

为确保转炉煤气的放散安全，需要在煤气放散塔顶部对放散煤气进行高空点火放散。而放散的转炉煤气热值较低，一般转炉煤气热值为1200-1400KCAL/m3左右，很难产生可以完全稳定、自维燃烧的火焰，因此通常需要高热值煤气进行点火和伴烧。国内传统的做法是在各个放散塔顶部保留长明火。长明火的点火伴烧气源通常为高热值的焦炉煤气、天然气或石油液化气等，甚至有些属于外购燃气。这些长明火不仅消耗了企业大量的高热值燃气，导致钢铁企业生产成本增加，而且也对环境造成较大的污染。

专利公开号CN102978333A公开了一种转炉煤气回收系统及其方法，该方法根据煤气中CO浓度不同进行分柜回收，实现了转炉煤气回收的最大化。但该方法要根据划分的CO浓度区间而设定多个用于存储不同浓度CO的煤气柜，会增加转炉煤气回收工艺的复杂性，加大设备投资费用。

文章“100t转炉煤气放散装置的改进”使用转炉煤气柜中回收的转炉煤气作为点火伴烧气源。该方式使用了相对干净、低热值的转炉煤气替代焦炉煤气，降低了煤气放散成本，但需要连接一条煤气管道到放散塔顶部，容易在管道内局部形成水膜，造成系统点火的不可靠。

发明内容

本实用新型提供一种转炉煤气回收放散控制装置，其目的旨在降低转炉煤气的放散成本，提高转炉煤气放散点火的安全可靠性，并降低转炉煤气放散对周边环境的不利影响。

为此，本实用新型所采取的解决方案是：

一种转炉煤气回收放散控制装置，包括煤气主管、三通阀、水封阀、煤气柜、氮气吹扫管、快切阀、旁通管道、旁通阀、煤气放散管道、一氧化碳和氧气检测器、煤气放散塔、放散火炬头、主控系统、高压发生器、火焰检测组件及点火伴烧器；煤气主管上安装的三通阀一端连接水封阀，水封阀后部设有煤气柜，另一端通过煤气放散管道连接煤气放散塔，煤气放散管道上分别连接有带快切阀的氮气吹扫管和带旁通阀的旁通管道；煤气主管上装有一氧化碳和氧气检测器，一氧化碳和氧气检测器另一端连接主控系统，主控系统上连接有高压发生器，每个高压发生器通过高压电缆连接在对应的点火伴烧器上，每个点火伴烧器旁均装有火焰探测组件，火焰探测组件固定在煤气放散塔上部的放散火炬头上，火焰探测组件的另一端与主控系统相连。

本实用新型转炉煤气回收放散控制装置的使用方法为：

通过一氧化碳和氧气检测器对煤气主管中煤气的CO和O₂含量进行实时检测，主控系统根据一氧化碳和氧气检测器传送的信号及煤气柜能否回收煤气的状态进行煤气回收或放散的判断：

当煤气中的CO浓度高于预定值30％～40％、O₂浓度低于预定值1％～2％时，满足煤气回收条件，且煤气柜也满足回收条件时，主控系统开始执行煤气回收操作：首先打开水封阀，关闭旁通阀，主控系统确认到位后，控制三通阀向煤气回收方位切换，开始进行煤气回收；转炉煤气通过三通阀进入水封阀，经过除尘处理后进入煤气柜。

当主控系统执行煤气回收操作时，水封阀出现故障或三通阀切换不成功时，主控系统会控制旁通阀自动打开，进行煤气放散，而不进行煤气回收；故障消除后，旁通阀自动关闭，停止煤气放散。

当煤气中CO和O₂含量达不到回收条件，或出现煤气柜满柜时，主控系统将三通阀从回收位切换到放散位，使煤气进入放散塔进行放散；三通阀切换到放散位后，水封阀开始关闭。