一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115094173A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210731993.4(22)申请日2022.06.27(71)申请人新疆八一钢铁股份有限公司地址830022新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市头屯河区新钢路1号(72)发明人季书民袁万能贾志国(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C21B7/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图5页(54)发明名称一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法(57)摘要本发明公开了一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法，包括蓄热式顶燃式煤气加热炉、燃烧煤气系统、助燃空气系统、冷煤气系统、热煤气系统、烟气系统，废煤气系统，所述蓄热式顶燃式煤气加热炉中设有蓄热物质，所述蓄热式顶燃式煤气加热炉至少有3个，且呈一字形并联设置，所述燃烧煤气系统、助燃空气系统、冷煤气系统、热煤气系统、烟气系统，废煤气系统通过各自的管道均与所述蓄热式顶燃式煤气加热炉互相连通；本发明通过氮气在操作技术的各个阶段的吹扫置换，杜绝了和避开煤气易燃易爆的要素条件，实现了在安全可靠的前提下，将煤气加热至900℃以上，通过3座加热炉的安全切换，使煤气加热炉具备连续加热煤气的能力。CN115094173ACN115094173A权利要求书1/1页1.一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法，包括蓄热式顶燃式煤气加热炉、燃烧煤气系统、助燃空气系统、冷煤气系统、热煤气系统、烟气系统，废煤气系统，其特征在于所述蓄热式顶燃式煤气加热炉中设有蓄热物质，所述蓄热式顶燃式煤气加热炉至少有3个，且呈一字形并联设置，所述燃烧煤气系统、助燃空气系统、冷煤气系统、热煤气系统、烟气系统，废煤气系统通过各自的管道均与所述蓄热式顶燃式煤气加热炉互相连通；所述助燃空气系统，由双密封液动燃烧闸板阀、助燃空气阀间放散阀、液动助燃空气切断阀、气动助燃空气流量调节阀组成；所述燃烧煤气系统，由双密封液动煤气燃烧闸板阀、煤气阀阀间放散阀、液动煤气快速切断阀、气动煤气流量调节阀组成；所述烟气系统，助燃空气系统助燃风机提供的氧气和燃烧煤气系统燃烧煤气管网提供的煤气燃烧产生的高温烟气，由拱顶高温区、炉身中温区、炉底低温区，对蓄热式顶燃式煤气加热炉的蓄热耐材进行热交换，最终经过换热的烟气经过烟气密封液动双闸板阀由烟道、烟囱排放；所述冷煤气系统，由富氢碳循环高炉煤气煤气脱碳装置脱除CO2的还原性煤气，温度40℃的冷煤气，通过冷煤气管道输送至蓄热式顶燃式煤气加热炉冷煤气系统，经过冷煤气密封液动双闸板阀、液动冷煤气切断阀进入加热炉，从加热炉底部的低温区、中温区、高温区，由蓄热式顶燃式煤气加热炉的蓄热耐材将冷煤气加热至900‑1250℃；所述热煤气系统，富氢碳循环高炉煤气脱碳系统脱除CO2的还原性煤气从冷煤气系统进入富氢碳循环高炉顶燃式煤气加热炉，由蓄热式顶燃式煤气加热炉的蓄热耐材对脱除CO2的还原性煤气进行热传递，传热至温度达到900‑1250℃，经过热煤气阀、热煤气阀开启，通过热煤气管道输送至富氢碳循环高炉风口系统；所述废煤气系统，其中一座蓄热式顶燃式煤气加热炉在热煤气输送至富氢碳循环高炉风口终了期，在送煤气转燃烧状态过程中，关闭冷煤气密封液动双闸板阀、冷煤气切断阀和热煤气阀、热煤气阀将炉内高压煤气泄压，排空；助燃空气系统、燃烧煤气系统、冷煤气系统、烟气系统的管道上均设有放散装置,分别为助燃空气放散阀、燃烧煤气放散阀、冷煤气放散阀、烟气放散阀；所述放散阀均设有控制操作系统。2CN115094173A说明书1/8页一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法技术领域[0001]本发明属于低碳高炉炼铁技术领域，具体涉及一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法。背景技术[0002]钢铁工业是碳排放大户，在全球范围内，钢铁工业的碳排放占总排放的5%～6%，在中国15%的CO2排放是钢铁工业中产生的。高炉炼铁是一个相对成熟的冶金工艺，工业规模、设备水平及自动化程度已经发展到较高的水平，尽管高炉炼铁行业不断探索诸如蓄热燃烧技术、高炉喷吹煤粉技术、高炉煤气余压发电技术、高炉煤气联合循环发电技术等以促进整体高炉工序的节能减排，但其实际应用及减排能力有限。[0003]为降低高炉固体燃料焦炭煤粉的消耗，八一钢铁富氢碳循环高炉通过生产实践，研究发明了碳循环冶金技术从高炉风口喷吹未加热的常温冷煤气技术，对于富氢碳循环高炉喷吹冷煤气，虽然降低了固体燃料消耗，但是降低的幅度较小，通过生产实践只能降低到6‑10%左右，为了进一步利用好煤气碳循环循环技术，需要将冷煤气加热成热煤气，使常温冷煤气，约40℃，加热至900‑1250℃，通过风口喷入高炉内部，增加高炉内部的炉料加热的物理温度，同时满足炉内氧化还原反应的热力学条件进一步降低富氢碳循环高炉的固体化