[发明专利]注入燃气式转炉煤气及转炉烟气显热的回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种注入燃气式转炉煤气及转炉烟气显热的回收方法，属于转炉煤气及转炉烟气显热的回收利用的技术领域。

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工艺环节之一。它的主要工艺设备包括烟道换热装置、冷却装置、除尘装置、引风机、切换站、管网和控制系统的配备。现有系统采用的冷却装置是一种汽化冷却塔，采用的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、氧和可燃气的浓度都很低的安全隔离段的存在不明显，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.由于具有危险浓度氧气进入精除尘器及其以后的系统难以避免，使系统存在安全隐患。

4.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。

5.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，是要提供一种注入燃气式转炉煤气及转炉烟气显热的回收方法，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.消除转炉煤气中的含氧量大于某一规定的数值，例如2％，的可能性，使一氧化碳含量具有利用价值的转炉煤气，例如一氧化碳含量大于20％的转炉煤气，不再由于氧含量超标而燃烧放散，以大幅度提高转炉煤气的收得率。

2.消除转炉煤气中的含氧量大于某一规定的数值，例如2％，的可能性，以消除现有系统存在的安全隐患。

3.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。

4.克服由于汽化冷却器的使用而带来的饱和蒸汽冷凝的问题，解决利用袋式除尘器替代电除尘器时可能发生的粘袋问题，以降低除尘设备的初次投资和运行费用高的问题。

5.解决由于汽化冷却塔的取消，或者说是由于蒸汽的稀释作用的取消而产生的发生局部爆炸的敏感性增加的问题。

6.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：一种注入燃气式转炉煤气及转炉烟气显热的回收方法，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：在回收系统中设置了燃烧室，且向所述的燃烧室注入燃气；在回收系统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。所述的燃气，建议首选包括本实施例自产的转炉煤气在内的转炉煤气或高炉煤气，因为它们的燃烧产物中的水分很少；必要时，也可以采用焦炉煤气、天然气等其它燃气。燃气注入燃烧室的方法，可以是直接地注入，也可以通过管网间接地注入等。“向所述的燃烧室注入燃气”的量，是以耗尽蓄热式的燃烧、粗除尘装置内的剩余的氧为基本要求，并建议注入的燃气量有较大的过剩，一方面是为了提高使氧耗尽的可靠性，更是为了提高后续的转炉煤气的回收率，因为这会使得处于放散边缘的煤气得以回收，取得附加收益。值得注意的是，这里所说的“使氧耗尽”，并不是指使氧消耗到没有氧原子的程度，而是指残氧的浓度已经不足以使燃烧过程继续进行或重新发生，其目的之一是保证系统的安全性。