[发明专利]一种高炉炉顶均压放散煤气全回收系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于煤气净化回收技术领域，特别涉及一种高炉炉顶均压放散煤气全回收系统及方法。

背景技术

高炉无料钟炉顶料罐均压放散的煤气是含有大量的粉尘、CO以及少量的H2、CH4等有毒、可燃的混合气体，每次装料前均需将其直接放散到大气中，这将对大气环境尤其会对高炉生产区域造成严重污染，同时也浪费了部分煤气能源。

高炉在正常生产过程中，炉顶装料设备周期性地进行受料、均压、排料、均压煤气放散，因此，在高炉正常生产过程中，均压煤气是间断、周期性地进行放散。高炉炉顶料罐每小时约放散15次，即每天约放散360次。按吨铁放散煤气量7～9Nm³计算，目前，我国年煤气放散量达50亿立方米左右，经济损失高达5.5亿元人民币（高炉煤气单价按0.11元/Nm³计算）。

目前已知的均压放散煤气回收工艺，或回收成本过高，或不能实现完全回收和除尘，无法同时实现经济效益与环保效益二者兼顾。以日本IHI公司为代表的旋风除尘器-喷射回收流程，由于回收煤气的含尘量高，压力波动大，因而未能获得推广应用；法国敦克尔高炉采用的小文氏管，只能应用于采用湿法除尘系统高炉的炉顶均压放散煤气回收；湿法除尘水耗量大，电耗高，煤气温度大幅下降，大量的煤气显热被浪费。

申请号为90106036.4的专利中公开了一种“高炉炉顶排压煤气强制回收装置”，该装置由引射器、文氏管除尘器和脱水器组成，在文氏管喉口处内腔安装介质喷嘴及喷水器，以低压蒸气为引射介质，以使排压煤气快速回收，并净化除尘及减小对净煤气管网的冲击。该公知技术采用的是湿法除尘，并需要通过脱水器对煤气进行降压处理；然而该设备复杂，且处理后的煤气同样存在上述温度大幅度下降、水电消耗大等浪费能源的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种节能环保的高炉炉顶均压放散煤气全回收系统及方法。

本发明采用的技术方案为：一种高炉炉顶均压放散煤气全回收系统，主要包括高炉的炉顶料罐、旋风除尘器、引射器和布袋除尘器，所述炉顶料罐通过第一管路与旋风除尘器连通，旋风除尘器的底部安设有旋风卸灰阀；第一管路的出口与一个三通接头的入口连通，三通接头的第一出口与第二管路连通，在第二管路上安设有引射器和强制回收阀，引射器包括两个进气口，引射器的一个进气口通过动力气体阀连通有均压煤气总管，引射器的另一个进气口与强制回收阀的出口连通，引射器的出口经布袋除尘器入口阀与布袋除尘器的入口连通，布袋除尘器的出口经布袋除尘器出口阀与净煤气管网连通；所述第二管路与第三管路的入口连通，第三管路上配置有自然回收阀，第三管路的出口与布袋除尘器入口阀连通；所述三通接头的出口与第四管路连通，第四管路上依次安设有均压放散阀A和消音器。

按上述方案，所述均压煤气总管通过一次均压阀与旋风除尘器连通。

按上述方案，第四管路与第五管路连通，第五管路上安设有均压放散阀B。

按上述方案，炉顶料罐通过第六管路依次与二次均压阀和氮气罐连通。

按上述方案，所述净煤气管网为TRT余压发电机组或减压阀组后序的净煤气管道，净煤气管网内的压力为8-10kPa。

按上述方案，所述炉顶料罐内设有压力检测点；布袋除尘器的入口管道安设有压力检测点。

本发明还提供了一种高炉炉顶均压放散煤气全回收方法，具体包括以下步骤：

步骤一、提供如上所述的高炉炉顶均压放散煤气全回收系统，所述系统内各阀均处于初始的闭合状态；

步骤二、对高炉炉顶料罐均压处理，均压完成后将炉顶料罐内的原燃料按生产工艺要求布到高炉内；

步骤三、自然回收：开启自然回收阀，炉顶料罐内的荒煤气进入旋风除尘器初步除尘，再流入布袋除尘器精除尘后形成净煤气，最后进入净煤气管网；

步骤三、强制回收：当炉顶料罐内的压力降低至规定压力值A时，关闭自然回收阀进入强制回收步骤：开启强制回收阀及动力气体阀，高压净煤气通过均压煤气总管进入引射器，炉顶料罐内剩余的煤气在高压净煤气的引射下，进入布袋除尘器除尘，最终进入净煤气管网；

步骤四、自然放散：当炉顶料罐内压力降低至规定压力值B时，关闭动力气体阀和强制回收阀，并开启均压放散阀A，使炉顶料罐内压力与环境压力一致，为后序的炉顶料罐装料工序做准备。