[发明专利]转炉煤气的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉煤气的回收方法，属于回收利用转炉烟气中的物理显热的技术领域。

背景技术

转炉煤气回收系统是当前冶金行业中广泛采用的能量回收的工艺环节之一。它的主要工艺系统包括烟道换热装置，冷却装置，粗、精除尘装置，引风机，切换站，管网的设置和控制系统的配备等。现有系统采用的冷却装置是一种汽化冷却塔，采用的精除尘装置是电除尘器等。

现有系统存在的主要问题在于：

1.转炉烟气中的物理显热在汽化冷却的过程中全部被浪费，由于转炉的烟气量很大，因此，此种浪费是惊人的。

2.由于在汽化冷却塔中，来自烟道换热装置的经过初步冷却的转炉烟气的降温速度很快，具有氧和煤气反应不充分的条件，存在剩余的氧和剩余的煤气共存的机会，成为一种重要的安全隐患；当氧和燃气的量，处于能够通过燃烧相互基本耗尽的过渡状态下，由于此时它们的浓度相对都较低，由于在汽化冷却塔内的降温速度很快，更容易存在剩余的氧和剩余的煤气共存的状态，使氧过剩和煤气过剩的气流段之间的、不可燃的隔离段不明显，也构成了一种重要的安全隐患。同时，当上述气流段进入切换站后，会导致在煤气浓度仍然较高，例如煤气浓度为35％左右，的情况下，因为氧的含量超标，例如≥2％，而放散，从而引发煤气的浪费。

3.汽化冷却不仅浪费了转炉烟气的大量显热，而且还要消耗大量的水，而且由于水分的进入，还降低了转炉煤气的品质，提高了系统的防腐要求。

4.由于进入系统的水分存在冷凝的倾向，使得在现有系统中不能应用袋式除尘器；而电除尘器的使用，不仅初次投资大，而且运行费用(包括维修费用和能耗等)高。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种转炉煤气的回收方法，以克服现有技术存在的问题。

本发明要解决的主要技术问题在于：

1.将来自烟道换热装置的大约850℃的转炉烟气由汽化冷却改为利用换热装置进行换热，一方面要解决水的浪费问题，另一方面又要实现转炉烟气的物理显热的有效利用，以获取一箭双雕的效果。

2.使煤气回收系统中可能存在的煤气过量段和空气过量段之间的隔离更加可靠，以解决由于取消了汽化冷却过程、不再存在蒸汽的稀释作用而引发的产生局部爆炸的敏感性增加的问题。

3.采用火管式换热装置，也是为了解决由于取消了汽化冷却过程、不再存在蒸汽的稀释作用而引发的产生局部爆炸的敏感性增加的问题。

4.还要解决利用袋式除尘器替代电除尘器的问题，以解决初次投资和运行费用高的问题。

5.改善氧和煤气的反应条件，包括设置能够保持高温的足够空间和延长它们的反应时间等。

本发明的基本技术方案是：一种转炉煤气的回收方法，包括烟道换热装置、粗除尘装置和精除尘装置、引风机、管网和控制系统的配备，其特征在于：所述的方法中设置了燃烧室；所述的方法中还设置了换热装置，且该换热装置安装在所述的燃烧室之后。

由于转炉的产气量及其可燃成分的浓度变化幅度很大，为了使燃烧过程能够随时、自发地、充分地进行，建议使所述的燃烧室是蓄热式的燃烧室。所谓的“蓄热式的燃烧室”是指：在燃烧室内设置数量、形状和结构不限的蓄热体，通过它们的蓄热作用，使燃烧室内的温度保持在进入该燃烧室的燃气的燃点以上，只要出现氧和煤气共存的情况，就可以随时、自发地进行充分地燃烧，以保证不具备燃烧条件的气流段的稳定生成，使煤气回收系统中可能存在的煤气过量段和空气过量段之间的隔离更加可靠。

为了使系统更加紧凑和/或降低系统的成本，建议将所述的粗除尘装置和包括蓄热式燃烧室在内的燃烧室制作成共为一体的结构形式。所谓“共为一体的结构形式”，就是实现它们的“一体化”。例如，可以在蓄热式燃烧室的基础上增加其内部空间作为沉降空间；这时，就实现了燃烧、蓄热和沉降室式的粗除尘的三位一体。再例如，可以在蓄热式燃烧室的基础上，将其构造成旋风除尘器的形状，就实现了燃烧、蓄热和旋风式的粗除尘的三位一体。同理，如果仅是采用了粗除尘装置和燃烧室的组合，它就是两位一体，等等等等，不一而足。

为了防止转炉在非吹氧冶炼操作(例如出钢、加料、补炉、等待以及其它)时冷空气的进入，还可以在所述的方法中设置使系统中的气流流量为零的时段。要实现该系统中的气流流量为零的方法很多，可以在所述的燃烧室或蓄热式燃烧室和所述的烟道换热装置之间设置开关阀；也可以在所述的引风机处设置自循环系统；还可以在引风机与其驱动电机之间设置离合器，并通过该离合器在需要时停止引风机的转动，来使该系统中的气流流量为零等。