[发明专利]一种高炉喷煤三罐并列喷吹的氮气复用系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉喷煤三罐并列喷吹的氮气复用系统及其方法。

背景技术

在大中型高炉生产中，为保证喷煤系统的连续、稳定，已经普遍采用三罐并列式喷吹替代两罐喷吹，以此来保证在喷吹罐外形尺寸受限情况下，依然有着合理的倒罐周期，以确保充分的设备在线维护时间。氮气作为高炉喷吹烟煤或混合煤的重要介质之一，在喷吹过程中，一部分氮气伴随着煤粉进入高炉，最终从炉顶排出进入煤气管网，绝大部分氮气在喷吹结束后通过放散阀、除尘布袋排入大气，能源浪费较为明显。与此同时，在高炉炼铁工艺中氮气用量不断攀升，钢铁厂氮气介质平衡过程十分困难，不少生产厂为获得足够的氮气不得不额外新增设备。因此，对喷吹氮气的重复利用甚为关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高炉喷煤三罐并列喷吹的氮气复用系统及其复用方法，以解决高炉喷煤三罐并列喷吹中氮气利用率低，带尘氮气排放量大的问题。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种高炉喷煤三罐并列喷吹的氮气复用系统，其特点是：包括煤粉仓、放散管道、喷吹罐、总充压管、逆止阀、喷吹管线和高炉风口；所述喷吹罐为三个，该三个喷吹罐上均设有充压阀、泄压阀、装煤阀、补压阀、锥体流化阀、喷吹阀和底流化阀；所述煤粉仓分别与三个喷吹罐的装煤阀相连通；三个所述喷吹罐的泄压阀通过管道并联后与放散管道相连通；三个所述喷吹罐的充压阀通过管道并联后与总充压管相连通；三个所述喷吹罐的喷吹阀通过管道并联后与喷吹管线相连通；所述喷吹管线的末端与高炉风口相连通；所述放散管道与总充压管之间设置有逆止阀；所述放散管道上设置有放散阀；所述总充压管道上设置有总充压阀。

进一步地，所述放散管道上连接有除尘设备。

进一步地，所述除尘设备为布袋除尘器。

进一步地，所述喷吹管线上依次设置有分配器、若干个喷枪组件；所述喷枪组件一端与分配器相连，其另一端与高炉风口相连。

进一步地，所述分配器为若干个。

本发明另一解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种高炉喷煤三罐并列喷吹的氮气复用方法，其特征在于：利用上述系统进行，将三个喷吹罐均进行装粉并对其中两个喷吹罐进行充压，另一个未充压的喷吹罐作为待充压罐；将两个充压后的喷吹罐中的一个进行喷吹后作为待泄压罐，另一个充压后的喷吹罐作为待喷吹罐；然后对待喷吹罐进行喷吹，同时对待泄压罐和待充压罐分别进行泄压和充压，该待喷吹罐喷吹完后变为待泄压罐，该同时进行的泄压和充压分过程为两个阶段：

第一阶段：关闭待泄压罐上的喷吹阀、锥体流化阀和底流化阀并开启其泄压阀，关闭待充压罐的装煤阀并开启其上的充压阀，利用待泄压罐内的残余氮气泄至待充压罐进行预充压；

第二阶段：当待泄压罐与待充压罐内部压力接近时或相等时，开启总充压阀对待充压罐继续充压至满足喷吹要求，此时该充完压的待充压罐变为待喷吹罐；与此同时，开启放散阀对待泄压罐内的剩余低压氮气进行放散并达到泄压要求，此时该泄完压的待泄压罐变为待充压罐，然后对该待充压罐进行装粉；

然后对新的待喷吹罐、待泄压罐和待充压罐循环进行上述的待喷吹罐喷吹的同时待泄压罐和待充压罐分别进行泄压和充压的过程。

进一步地，所述第二阶段中待泄压罐与待充压罐内部压力的差值为0.05MPa～0.15MPa。

进一步地，所述第二阶段中对待泄压罐内的剩余低压氮气进行放散时，将该低压氮气经除尘布袋进行放散。

本发明所述的氮气复用系统，其结构简单，布置合理，易于在新建及改造项目中进行安装；本发明所述氮气复用方法，其工艺流程简洁可靠，氮气复用率高(超过40％)；在新建与改造项目中采用本技术，不仅可以减少带尘氮气的排放，提高氮气的利用效率，而且能够降低后续除尘设备的投资成本与运行成本，有利于炼铁行业的节能、降耗、增效，值得推广应用。

附图说明

图1是本发明所述高炉喷煤三罐并列喷吹的氮气复用系统结构示意图。

图2是实施例2中所述待泄压罐和待充压罐分别进行泄压和充压的逻辑控制框图；

图中：1.煤粉仓，2.放散阀，3.总充压阀，4.充压阀，5.泄压阀，6.装煤阀，7.补压阀，8.喷吹罐，9.锥体流化阀，10.喷吹阀，11.底流化阀，12分配器，13喷枪组件，14.逆止阀，15.高炉风口，16.放散管道，17.总充压管，18.喷吹管线，19.除尘设备。

具体实施方式