[发明专利]一种压缩风机供氧装置及使用该供氧装置的高炉冶炼系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩风机供氧装置及使用该供氧装置的高炉冶炼系统。

背景技术

富氧鼓风是往高炉中加入工业氧，使鼓风含氧量超过大气含氧量，富氧鼓风可提高燃烧温度，有利于提高炉缸温度，它是强化冶炼的一种工艺。

在授权公告号为CN203728859U的中国实用新型专利中公开了一种高炉鼓风机机前供氧装置，起包括空气管道、氧气管道和氮气管道，其中，空气管道上依次设置有过滤器和氧气空气混合器，氧气管道的出气口与氧气空气混合器相连通，氧气空气混合器设置在鼓风机的前端，在氧气管道上设有氧气蝶阀、氧分析仪、氧气入口快切阀和氧气流量调节阀。使用时，布置在鼓风机前的混合器实现空气与氧气的混合，再由鼓风机压缩，为高炉炼铁提供可靠的富氧空气。

实际上，在高炉富氧炼铁过程中，压缩风机是核心动力设备，是高炉设备的心脏。但是，由于生产中高炉工况变化的不确定性，会使得高炉的风机运行工况发生改变，从而使高炉风机进入小流量工况下的不正常运行状态，继而发生风机喘振。喘振是风机特有的不稳定运行工况，其表现为系统内出现气流周期性震荡的现象。喘振严重限制了风机的稳定工作范围和运行效率，喘振一旦发生，若未及时采取有效措施，会在极短的时间内使高炉空气压缩风机遭受严重损坏，从而造成巨大的经济损失。

风机喘振影响较为严重，因此，防喘振控制是风机控制系统中不可或缺的功能。防喘振控制不仅事关风机安全，也会影响风机的运行效率。在风机防喘振控制方法中，放空排放是最常用的方法。由于温度的变化，防喘振曲线往往存在一定的偏差，同时，防喘振放空开度设计可能不精确，这样一来，一方面会影响压缩风机运行的安全性，另一方面也容易出现由于防喘振阀开度过大而造成的浪费。现有技术中，为了避免高炉风机发生喘振，有些钢铁厂在风机操作规程上规定，在风机运行时，必须将防喘振阀开启某一设定的开度，以避免风机运行时进入喘振工况。在目前普遍采用的机前供氧工艺中，这种操作会造成不必要的富氧空气的浪费，而且，在排空过程中也会产生巨大的噪音，影响环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩风机供氧装置，以解决现有技术中需要将防喘振阀开启设定开度进行排空操作进而浪费富氧空气的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述供氧装置的高炉冶炼系统。

为实现上述目的，本发明所提供的压缩风机供氧装置的技术方案是：一种压缩风机供氧装置，包括具有进气口、出气口的压缩风机，压缩风机的进气口连接有低压输气管路、出气口连接有用于输出高压富氧空气的高压供气管路，所述的高压供气管路和低压输气管路之间设有用于将高压供气管路输出的富氧空气引向低压输气管路以防止压缩风机发生喘振的防喘振富氧空气回收管路。

所述的防喘振富氧空气回收管路上设有用于控制氧气回收管路通断开度的控制阀。

所述的防喘振富氧空气回收管路上设有用于对回收的富氧气体进行降温处理的换热器和/或用于对回收的富氧气体进行干燥处理的水分离器。

所述的高压供气管路上连接有用于与外接大气连通的防喘振放空气路，防喘振放空气路上设有放空消音器。

所述的低压输气管路包括混合器和连接在混合器与压缩风机的进气口之间的低压通气管，所述的防喘振富氧空气回收管路与所述混合器或所述低压通气管连接以将所述富氧气体引向低压输气管路。

所述的混合器上连接有用于向混合器供给氧气的氧气气路和用于向混合器供给空气的空气气路。

所述的混合器上连接有制氧气路，制氧气路上设有膜分离制氧器。

所述的混合器上连接有用于向混合器中供给氮气的清扫保护气路。

本发明所提供的高炉冶炼系统的技术方案是：一种高炉冶炼系统，包括高炉和向高炉供给富氧空气的压缩风机供氧装置，供氧装置包括具有进气口、出气口的压缩风机，压缩风机的进气口连接有低压输气管路、出气口连接有用于输出高压富氧空气的高压供气管路，所述的高压供气管路和低压输气管路之间设有用于将高压供气管路输出的富氧空气引向低压输气管路以防止压缩风机发生喘振的防喘振富氧空气回收管路。

本发明的有益效果是：本发明所提供的压缩风机供氧装置中，在高压供气管路和低压输气管路之间设有防喘振富氧空气回收管路，这样可以在压缩风机工况发生变化时，利用防喘振富氧空气回收管路将压缩风机通过高压供气管路输出的高压富氧空气引向低压输气管路中，避免压缩风机工况受到连锁影响而发生喘振事故，而且，将阜阳空气引向低压输气管路中可以实现对这些富氧空气中氧气的回收利用，避免浪费，降低成本。