[发明专利]一种用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢方法及设备

说明书

一种用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢方法及设备，结合钢铁厂供氢需求和交通领域中氢能汽车使用的车载供氢技术，构建应用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢系统，给高炉或竖炉冶炼过程安全、稳定的供氢进行富氢冶炼试验和生产，提供一条有效可靠的途径。与新建制氢厂相比，投资建设成本低，操作流程简单，不受技术升级改造限制，灵活性强。同时，用两台工作长管车和两个减压系统进气管路，解决高炉富氢冶炼所需连续供氢的问题。由于制氢技术还未成熟，建造制氢厂难度高，利用车载供氢系统供氢，不仅解决富氢冶炼氢源供应的这一难题，而且能够顺应氢能技术的快速发展的变化。

技术领域

本发明属于富氢冶金技术领域，具体涉及一种用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢方法及设备。

背景技术

为应对全球气候变化，降低CO2温室气体排放，低碳生产成为社会关注的焦点。我国规划CO2排放力争2030年前达峰，努力争取2060年实现碳中和。钢铁工业是落实碳减排目标任务的重要责任主体，是碳交易市场的核心参与者。钢铁生产的整个过程中，高炉或竖炉炼铁工序的CO2排放量约占80％，故而，高炉或竖炉炼铁工序是CO2排放最大工序，亦是减排的核心，对降碳有着决定性影响。高炉或竖炉工艺开发和应用低碳冶炼技术迫在眉睫。利用氢代替碳用于冶炼过程，氢反应产物是水，可大幅减少CO2排放，从根本上实现高炉低碳冶炼。目前我国有1000多座高炉或竖炉，如何给高炉冶炼过程安全、稳定的供氢进行富氢冶炼试验和生产，没有发现合适方法和成熟的途径。并且大多数钢铁厂没有炼焦厂，无法近距离为高炉提供氢源。新建制氢厂成本过高，建厂周期长。目前制氢技术还未成熟，制氢技术更迭快，制氢厂后期升级改造成本高，同时不利于安全、稳定地为高炉冶炼过程供氢。

发明内容

本发明提供一种用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢方法及设备。

本发明技术方案如下：

一种用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢方法，包括如下步骤：

S1，在钢铁冶炼厂内或钢铁冶炼厂附近的指定位置设立多个指定工作停车位；

S2，根据供氢站到指定工作停车位的距离，以及钢铁冶炼厂的氢气日需量，计算在运输途中的氢气运输装置的数量N1和在专用停车位上能够正常供氢的氢气运输装置的数量N2，其中，N2≧3；

S3，将在指定工作停车位上能够正常供氢的氢气运输装置分为工作长管车和备用长管车，其中，工作长管车至少有两台分别为第一工作长管车和第二工作长管车，备用长管车至少有一台；将在运输途中的氢气长管车按照其内氢气含量分为满载长管车和空载长管车；

S4，将两台工作长管车分别接入减压系统；所述减压系统将其中第一工作长管车中的高压氢气减压后通入喷吹系统，当第一工作长管车中的氢气压力值低于设定供压值时，打开第二工作长管车的进气管路，切断第一工作长管车的进气管路；同时将被切断的进气管路连接到备用长管车，使其成为新的工作长管车；此时，被切断供氢的第一工作长管车被标记为空载长管车，并立刻开出钢铁冶炼厂驶向供氢站加氢；在第二工作长管车中的氢气压力值低于设定供压值之前，至少有一辆在运输途中的满载长管车，进入钢铁冶炼厂并停到指定工作停车位上成为备用长管车；实现车载循环供氢。

作为优选，所述钢铁冶炼厂内至少设有3个指定专用停车位，用于停放两台工作长管车和一台备用长管车；与所述氢气减压系统相连的进气管路至少有两条，所述进气管路通过设有截止阀的进气软管连接工作长管车的出气端口。

作为优选，根据权利要求1所述用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢方法，其特征在于，所述氢气减压系统包括2个截止阀减压器，分别连接两条进气管路，所述截止阀减压器交替使用，实现氢气的持续减压供应。

作为优选，所述设定供压值为15bar。

一种用于高炉或竖炉富氢冶炼的车载供氢设备，包括：