[发明专利]应用于炼钢转炉煤气回收的爆炸遏制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢转炉煤气及其显热安全回收技术领域。尤其涉及炼钢转炉煤气管道中初始爆炸发生后的爆炸遏制系统及方法。

背景技术

目前，在钢铁冶炼行业，针对高炉煤气和转炉煤气的回收，基本采用煤气湿法回收系统(OG法)或煤气干法回收技术(LT法)，其中OG法约占90％以上。以炼钢转炉为例，在我国现有的550多座转炉中，有50多座回收了转炉煤气，其中只有宝钢的2座250吨转炉和莱钢的3座120吨转炉使用了煤气干法回收技术(LT法)，其余几乎清一色采用OG法。无论是OG法或是LT法，它们的一个共同特点是，转炉冶炼产生的高温(1450℃)、含尘烟气经汽化烟道冷却到850-1000℃后，通过除尘器喷水冷却或蒸发冷却器雾化冷却，对烟气进行降温、调质、粗除尘，烟气温度降到100℃左右，高温烟气的热量白白流失。而对于OG法除尘，同时还会产生大量需处理的工业废水。

如果在烟气回收过程中，能使烟气排放温度在通过换热而不是通过喷水或喷雾冷却的方式从850℃降至150℃，则不仅能充分利用高温烟气的热量用于发电，提高能源回收率，同时减小了水的消耗、降低了污水排放。由于在烟气回收过程中含有大量的高温粉尘(即明火)，且转炉烟气(即煤气)是易爆炸的高危险气体，在满足一定的条件下会发生煤气爆炸，压力和燃烧速度快速提高。而一旦发生煤气爆炸，将会极大地危害转炉设备和生产人员的安全。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供在炼钢转炉煤气回收过程中，不需要喷水或喷雾进行烟气降温，能够充分回收烟气显热、提高能源回收率的的爆炸遏制系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供一种应用于炼钢转炉煤气回收的爆炸遏制系统，该系统包括检测装置、安全装置和控制装置，所述检测装置包括气体检测仪和爆炸探测器，所述安全装置包括抑爆器和卸爆阀门，检测装置和安全装置依次设置在转炉煤气管道上，所述抑爆器用于阻隔所述转炉煤气管道内爆炸的发展过程，并将爆炸遏制在安全范围内，控制装置接收到检测装置的信号，根据该信号控制安全装置工作。

进一步，所述抑爆器由启动阀门、抑爆剂储罐、抑爆剂、抑爆剂喷口构成，所述抑爆剂喷口一端通过管道与所述抑爆剂储罐相连，抑爆剂喷口另一端与所述转炉煤气管道相连通，所述抑爆剂设置在抑爆剂储罐内，所述启动阀门设置在抑爆剂喷口与抑爆剂储罐间，控制抑爆剂储罐与转炉煤气管道关断和连通。

进一步，所述气体检测仪安装在转炉煤气管道内，可以实时检测CO及O₂的在烟气中的比例。

进一步，所述爆炸探测器为光敏传感器，设置在转炉煤气管道内。

进一步，所述爆炸探测器为压力传感器，设置在转炉煤气管道内。

进一步，所述启动阀门为电雷管启动阀门。

进一步，所述抑爆器配备有1组2-4个抑爆剂喷口，所述抑爆剂喷口沿着所述转炉煤气管道圆周均匀布置。

进一步，所述气体检测仪和爆炸探测器设置在所述转炉煤气管道上游。

进一步，所述抑爆器设置在所述爆炸探测器下游，并且抑爆器与爆炸探测器的距离不大于5米。

进一步，所述转炉煤气管道上设置有多个所述抑爆器，每个抑爆器之间间距不大于5米。

进一步，所述转炉煤气管道易爆部位，即易产生回流区的部位设置有多个所述卸爆阀门，用于卸除转炉煤气管道内的爆炸压力。

提供一种应用于炼钢转炉煤气回收的爆炸遏制方法，在转炉冶炼过程中，通过对CO及O₂的浓度检测，预判可能发生的爆炸，发出爆炸预警警报；当发生初始爆炸时，通过在管道下游及时喷入抑爆剂，阻隔爆炸的发展过程，最终将爆炸遏制在安全范围内；同时卸除管道内的爆炸压力，确保转炉设备安全生产。

本发明的实施效果是：由于采用了爆炸遏制系统及方法，在转炉煤气回收过程中，可以不用喷水或喷雾降温，既减少水的消耗、降低污水排放量，又能够最大限度地同时回收煤气显热，减少能源消耗，并确保煤气及其显热的安全回收。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为爆炸遏制示意图。

具体实施方式