一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺及其使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112210630A(43)申请公布日2021.01.12(21)申请号201910627388.0(22)申请日2019.07.12(71)申请人北京碧海云新能源科技有限公司地址101299北京市平谷区林荫北街13号信息大厦802-1904室(72)发明人郭晓坤邸建军杨佳(51)Int.Cl.C21B5/06(2006.01)C21B5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺及其使用方法(57)摘要本发明涉及高炉及加热炉无氮燃烧工艺及其使用方法，包括高炉，除尘净化装置，压缩机，CO2脱除装置，CO2储罐，蓄热式加热炉、煤气蓄热室、助燃风蓄热室、煤气侧换向阀、助燃风侧换向阀、煤气侧引风机、助燃风侧引风机、氧烟混合器、鼓风机、第一助燃风侧排烟蝶阀、第二助燃风侧排烟蝶阀、第一煤气侧排烟蝶阀、第二煤气侧排烟蝶阀、煤气侧烟囱、助燃风侧烟囱、CO2回收提纯装置、煤粉喷口、第一氧气喷口、第二氧气喷口、第一高炉煤气喷口、第二高炉煤气喷口、混氧枪、加料口、高炉煤气出口。其具有工艺设计合理、操作使用方便、维护成本低、自动化智能化程度高等优点，能够有效解决高炉及加热炉运行过程中高能耗及CO2和NOx排放的问题。CN112210630ACN112210630A权利要求书1/2页1.一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：该工艺包括：高炉(1)，除尘净化装置(2)，压缩机(3)，CO2脱除装置(4)，CO2储罐(5)，蓄热式加热炉(6)、煤气蓄热室(7)、助燃风蓄热室(8)、煤气侧换向阀(9)、助燃风侧换向阀(10)、煤气侧引风机(11)、助燃风侧引风机(12)、氧烟混合器(13)、鼓风机(14)、第一助燃风侧排烟蝶阀(15)、第二助燃风侧排烟蝶阀(16)、第一煤气侧排烟蝶阀(17)、第二煤气侧排烟蝶阀(18)、煤气侧烟囱(19)、助燃风侧烟囱(20)、CO2回收提纯装置(21)、煤粉喷口(22)、第一氧气喷口(23)、第二氧气喷口(24)、第一高炉煤气喷口(25)、第二高炉煤气喷口(26)、混氧枪(27)、加料口(28)、高炉煤气出口(29)。2.根据权利要求1所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述高炉(1)在炉缸上设有煤粉喷口(22)、第一氧气喷口(23)和第一高炉煤气喷口(25)；炉身设有第二氧气喷口(24)和第二高炉煤气喷口(26)。3.根据权利要求2所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述高炉煤气出口(29)排出的高炉煤气几乎不含氮气，CO浓度可控制在30%~50%，高炉煤气经过除尘净化后一部分经过CO2脱除装置(4)，脱除CO2再通过第一高炉煤气喷口(25)和第二高炉煤气喷口(24)循环至高炉(1)内；另一部分高炉煤气送入蓄热式加热炉的煤气蓄热室，预热后的高炉煤气与助燃风蓄热室预热的氧烟混合气在炉膛内燃烧加热钢坯，燃烧完全后，烟气经过对侧的蓄热室排出加热炉，加热蓄热室中的蓄热体，然后换向阀换向，高炉煤气和助燃风进入对侧蓄热室进行预热，再进入炉膛燃烧，烟气通过本侧的蓄热室排出，蓄热式加热炉完成一个换向周期；加热炉助燃风侧蓄热室排出的烟气完全进入氧烟混合器(13)与氧气混合，煤气侧蓄热室排出的烟气和高炉煤气脱除的CO2气体送入CO2回收提纯装置(21)进行提纯液化。4.根据权利要求1所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述氧烟混合器(13)上设置有混氧枪(27)，混氧枪(27)由侧面伸入氧烟混合器(13)，弯曲方向与烟气流动方向一致，氧气高速喷射，与周围的烟气充分混合。5.根据权利要求1所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述助燃风侧引风机(12)后还设置有第二助燃风侧排烟蝶阀(16)和助燃风侧烟囱(20)，作为烟气紧急排放通道。6.根据权利要求1所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述煤气侧引风机(11)后还设置有第二煤气侧排烟蝶阀(18)和煤气侧烟囱(19)，作为烟气紧急排放通道。7.根据权利要求1所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述CO2脱除装置(4)后设置CO2储罐(5)，脱除的CO2可用于输送煤粉或进入CO2回收提纯装置(21)进行提纯液化后作为产品销售。8.根据权利要求1所述的一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺，其特征在于：所述加热炉无氮燃烧工艺还包括自动控制组件：所述自动控制组件包括设置在氧烟混合器后管道上的氧浓度分析仪，氧浓度控制在21%~30%；设置在氧气管路上的流量调节阀、设置在高炉煤气管道上的流量调节阀，设置在排烟管道上的氧气分析仪；氧气流量和高炉煤气流量自动比例调节，氧气与高炉煤气流量比例设定为0.2~0.25