[实用新型]冶金炉汽化冷却烟道内煤气化过程中固硫的设备

说明书

本实用新型提供了一种冶金炉汽化冷却烟道内煤气化过程中固硫的设备，包括在冶金炉汽化冷却烟道上增设的喷吹系统、通过煤粉输送管与喷吹系统连接的煤粉罐；煤粉罐用于储存配加有固硫剂的煤粉。将配有石灰石粉的煤粉投入冶金炉汽化冷却烟道内进行煤气化的过程的同时，利用高温烟气的余热供能将配加的石灰石粉分解生成固硫剂CaO。CaO与煤粉气化过程中形成的气相硫化物发生反应生成CaS后，与冶金煤气烟尘混合收集起来作为炼钢化渣剂使用。未反应完的固硫剂与冶金炉烟气中的烟尘一起混合收集用于炼钢化渣剂原料。此外，固硫剂对于煤粉有机结构的破坏使煤粉的碳利用率提高，对煤粉气化有促进作用。这种改进方法简单、实用。

技术领域

本实用新型涉及冶金设备生产与节能环保技术领域，尤其涉及一种冶金炉汽化冷却烟道内煤气化过程中固硫的设备。

背景技术

冶金煤气是在炼钢、炼铁、炼焦、发生炉、铁合金生产过程中产生的含有大量CO和CO₂的可燃性混合气体。目前冶金工业利用冶金煤气的方式多集中于热值高组分的利用(CO、H₂、CH₄)，如作为燃料用于冶金炉烘烤和发电等。

煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器内，如气化炉，在一定的温度和压力下，通过气化剂(空气、氧气、水蒸气或二氧化碳)以一定的流动方式(移动床、流化床或携带床)转化成气体，得到粗制煤气，通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳。

为提高冶金煤气的经济价值和利用效率，同时充分利用冶金烟气余热，一些学者通过在冶金炉汽化冷却烟道增设喷吹系统运用煤气化技术调控冶金煤气成分，利用冶金烟气余热功能使喷吹的煤粉与冶金烟气中的CO₂发生气化反应生成CO，生成的高品质煤气可用于钢化联产化工产品(甲酸、甲醇、乙二醇等)的原料，可提高冶金烟气的经济价值和可利用性。

钢化联产是指在生产钢铁产品的同时，利用高炉、转炉、焦炉产生的工业尾气作为资源，提取分离一氧化碳气体，进而生产甲醇、甲酸、醋酸或者乙二醇等化工产品。

煤气化过程中煤粉的气化会产生气相硫(COS、H₂S、SO_X、CS₂)掺杂在冶金煤气中被收集。这些含硫组分会影响钢化联产中催化剂的活性(如钯金等)继而影响化工产品的生产；放散的部分冶金烟气也存在含硫量超标的问题。这些问题的存在对冶金烟气的除硫系统有着更高的要求。

目前国内高炉煤气脱硫主要处于研究试验阶段，还没有特别成熟的实施案例。主要脱硫方法有两种：一是通过吸附材料将高炉煤气中H₂S、有机硫(COS)进行吸附净化；二是将高炉煤气中的有机硫通过催化水解转化成H₂S，然后通过碱液吸收净化。而转炉烟气净化主要的任务是除尘(也包括降温)，转炉煤气中主要成分是CO、CO₂、N₂等，几乎不含硫，不需要脱碳和脱硫，因此转炉烟气回收系统基本不配备脱硫系统。

有鉴于此，为减轻冶金烟气回收过程中脱硫设备的负担，亟需结合钢铁厂实际设计一种冶金炉汽化冷却烟道内煤气化过程中固硫的设备，以实现在冶金炉冷却烟道煤气化过程中，调控高品质冶金煤气的同时解决冶金煤气脱硫固硫问题，实现绿色回收。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种在冶金炉冷却烟道煤气化过程中，可调控高品质冶金煤气的同时，还能解决冶金煤气脱硫固硫问题的设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种冶金炉汽化冷却烟道内煤气化过程中固硫的设备，包括冶金炉汽化冷却烟道、在所述冶金炉汽化冷却烟道的入口端上增设的喷吹系统、通过煤粉输送管与所述喷吹系统连接的煤粉罐；所述煤粉罐用于储存配加有固硫剂的煤粉。

进一步地，所述冶金炉汽化冷却烟道内煤气化过程中固硫的设备还包括与所述冶金炉汽化冷却烟道的出口端连接的蒸汽换发器；所述蒸汽换发器用于冷却并回收余热。