[发明专利]氮气回收再利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮气回收再利用装置。

背景技术

目前，高炉喷吹煤粉项目作为一项成熟技术被国内绝大多数钢铁企业接受并采用，在煤粉喷吹过程中，氮气作为一种输送、流化和安保气体被广泛运用。

氮气的气体性质在常温下比较稳定，采用氮气对煤粉进行加压、流化和输送可以避免煤粉与空气接触而被氧化。在粉煤制备系统内部氧气含量超标以及煤粉发生自燃的情况下，向系统注入氮气可以稀释氧气浓度和消除煤粉自燃。

氮气制备的成本比较高，虽然不断发展的煤粉浓相输送技术和流化技术减少了氮气的单位消耗量，喷煤量不断提高的煤粉输送系统对氮气总量的需求也在不断增加。进入煤粉输送系统的氮气最终有两处去向，第一去向是随煤粉输送进入高炉风口，第二去向是在煤粉喷吹罐倒罐过程中进入煤粉仓，经仓顶布袋过滤后直接排入大气。排入大气的氮气量占氮气总耗量的35%，输送系统对氮气需求量越大，排入大气的氮气量就越多。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是，针对煤粉制备系统部分氮气直接排入大气的现状，提供一种氮气回收再利用装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种氮气回收再利用装置，包括滤筒过滤器、均压储气罐、氮气缓冲罐、氮气增压机和氮气储气罐，所述滤筒过滤器的进气侧通过泄压气动阀门与煤粉喷吹罐相连，滤筒过滤器的出料侧通过气动排粉球阀与煤粉仓相连，滤筒过滤器的出气侧通过气动均压阀与所述均压储气罐的进气口相连，均压储气罐的出气口通过气动薄膜调节阀与所述氮气缓冲罐的进气口相连，氮气缓冲罐的罐体上部连接压力变送器，氮气缓冲罐的出气口通过进气切断阀与氮气增压机的进气侧相连，氮气增压机出气侧与所述氮气储气罐的进气口相连，氮气储气罐的出气口通过冷冻式干燥机与煤粉制备系统的氮气输送管路相连。

在本发明中，进一步的，所述滤筒过滤器包括圆筒壳体，所述圆筒壳体包括上部圆筒段和下部锥形段，所述上部圆筒段的顶部设有出风口，所述出风口下方的上部圆筒段内依次设置反吹装置和金属滤筒，所述下部锥形段的底部和侧面分别设有出料口和进风口。

在本发明中，进一步的，所述均压储气罐、氮气缓冲罐和氮气储气罐的罐体底部均设置排污装置。

在本发明中，进一步的，所述均压储气罐容积为煤粉喷吹罐容积的两倍以上。

有益效果：1）本发明利用煤粉喷吹罐内氮气的余压，自行将氮气输送至滤筒除尘器过滤，过滤后的气体进入均压储气罐储存。均压储气罐的容积一般为煤粉喷吹罐容积的2.0倍以上，氮气回收效率在67%以上。回收的氮气经氮气增压机升压，可将氮气压力升至管网压力后直接使用。考虑氮气回收利用综合成本，1立方氮气的回收成本为0.084元，氮气的市场价格为0.17元/方，以1座3200高炉配置的煤粉输送系统为例，每小时可回收氮气量870立方，年回收氮气量7.3×10⁶立方，节约成本62.78万元，效益显著。

2）采用了氮气回收技术，煤粉喷吹罐内的氮气泄压后大部分经过滤筒过滤器后进入均压储气罐，减少了高压气体对煤粉仓内部的冲击，降低了煤粉仓顶部布袋的含尘气体处理量，减少了仓顶布袋等设备的初始投资。

3）本发明不仅可运用在高炉煤粉喷吹工程中，也可以在其他行业的气体输送工程进行推广。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为滤筒过滤器结构图。

图中：1-滤筒过滤器，2-泄压气动阀门，3-煤粉喷吹罐，4-气动排粉球阀，5-煤粉仓，6-气动均压阀，7-均压储气罐，8-气动薄膜调节阀，9-氮气缓冲罐，10-压力变送器，11-进气切断阀，12-氮气增压机，13-氮气储气罐，14-冷冻式干燥机，15-圆筒壳体，16-出风口，17-反吹装置，18-金属滤筒，19-出料口，20-进风口。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，本发明的氮气回收再利用装置包括滤筒过滤器1、均压储气罐7、氮气缓冲罐9、氮气增压机12和氮气储气罐13。