[发明专利]用于供应鼓风到鼓风高炉的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于供应鼓风到鼓风高炉（furnace）的方法和装置。

背景技术

通常，加热的鼓风空气的使用将氮引入到高炉，如果使用碳捕获和存储技术，那么必须将氮从鼓风高炉顶部气体去除。解决将氮从顶部气体去除问题的一个方法已经由G.Zuo和A.Hirsch在2008年10月1-2日举行的ULCOS研讨会第4项进程的SP10-顶部气体再循环鼓风高炉2-3中描述。在该文章中，氧用来替代预热的空气并且富含一氧化碳的顶部气体被重新喷射回到鼓风高炉。

发明内容

根据本发明的第一方面，用于供应鼓风到鼓风高炉的装置包括：多个热鼓风炉，每个炉都包括冷鼓风入口、燃料入口、空气供应入口、热鼓风出口和一个或多个废气出口；和废热回收单元，所述废热回收单元连接到燃料源、所述炉废气出口、所述炉燃料入口和所述冷鼓风入口；其中，所述炉废气出口连接到所述冷鼓风入口，从而来自一个炉的炉废气经由废热回收单元作为冷鼓风供应到另一个炉。

在使用中，在通气的（ongas）一个炉的废气出口被连接到在鼓风的（onblast）另一个炉的冷鼓风入口，并且所述废气出口经由热回收单元将废气作为冷鼓风供应到所述冷鼓风入口。

优选地，所述装置还包括在热回收单元与冷鼓风入口之间的废气排放件。

优选地，所述装置还包括以低于鼓风压力运行的废气扇。废气扇可被定为在炉废气出口与热回收单元之间，但是优选地废气扇被定为在热回收单元与冷鼓风入口之间。这就使制造简化，因为扇不需要承受这样的高温。

优选地，所述装置还包括压缩机，所述压缩机在扇与冷鼓风入口之间。

优选地，所述装置还包括CO₂再生器，以便在鼓风进入鼓风高炉之前使CO₂从鼓风再生。

所述再生器可被定为在压缩机与冷鼓风入口之间以便从所述冷鼓风再生CO₂，但是优选地，所述再生器被定为在热鼓风出口与鼓风高炉之间。

优选地，所述装置还包括鼓风高炉和连接件，所述连接件在所述鼓风高炉与所述热回收单元之间以便传送清洁再循环顶部气体到所述热回收单元。

优选地，所述装置还包括在废气扇与炉空气供应入口之间的氧气源。

根据本发明的第二方面，供应鼓风到鼓风高炉的方法包括：从第一热鼓风炉提取炉废气；将废气在废热回收单元中冷却；为冷的气体加压；将冷的加压废气作为冷鼓风供应到第二热鼓风炉；将第二炉中的冷鼓风加热并且将加热的冷鼓风作为热鼓风供应到鼓风高炉。

优选地，所述方法还包括将清洁的顶部气体从鼓风高炉供应到热回收单元，以便利用从冷却炉废气获取的热来将废热回收单元中的清洁顶部气体加热；和将加热的清洁顶部气体作为燃料供应到炉。

优选地，所述方法还包括：将冷却的废气分隔成两股气流；供应氧到第一股气流并且将该充氧的气流作为空气源供应到第一炉；和压缩第二股气流并且将该第二股气流作为冷鼓风供应到第二炉。

优选地，所述方法还包括在鼓风进入鼓风高炉之前使CO₂从鼓风再生。

附图说明

现将参阅附图来描述根据本发明的方法和装置的示例，在附图中：

图1示出了常规鼓风高炉设备的运行；

图2示出了根据本发明采用的鼓风高炉设备的第一实施方式；

图3示出了根据本发明采用的鼓风高炉设备的备选实施方式；

图4示出了修改成包括从炉废气再生二氧化碳装置的图3的实施方式；

图5示出了在没有废热回收单元的情况下的图2或图3的系统的运行；以及

图6示出了在具有废热回收单元的情况下的图2、3或4的系统的运行。

具体实施方式

本发明可以将来自炉的废气作为鼓风高炉的热鼓风的备选源来使用。通过用来自炉燃烧过程的废气（它是可容易地就地获取的）替代传统的鼓风空气，减少顶部气体中的氮含量并且增加从鼓风高炉输出的最终气体的二氧化碳含量，从而使本发明更适于碳捕获和存储（碳捕获和接收）。氧可被添加到冷鼓风以便将高炉中的焦炭燃烧。