[发明专利]一种高炉煤气放散方法及自动控制系统

说明书

技术领域

本发明属于节能环保领域，尤其涉及一种高炉煤气放散自动控制系统。

背景技术

高炉煤气是高炉炼铁的副产品,主要可燃成份为CO、H₂和少量的CH₄,有大量的N₂和CO₂，其输配是通过密闭的管网进行的。但在实际生产过程中,由于煤气的产和供存在一定的不均衡性,在管网超过设计压力时就不得不实施多余煤气的放散。放散的高炉煤气如果直接通过放散塔排入大气,会造成严重的大气污染,影响到周围环境,甚至在个别时段的特殊环境中造成人员煤气中毒。因此，还需要对这部分高炉煤气进行点火伴烧。

目前，普遍采用的高炉煤气放散阀为放散蝶阀。放散蝶阀能够根据高炉煤气管网压力及时准确的自动调节阀门开度，保证高炉煤气管网压力不会出现较大波动，超出管网压力设计要求，满足高炉正常生产需求。但放散蝶阀由于本身阀门特性，无法实现阀门的完全关闭。当高炉出现休风或其它状况造成高炉煤气管网压力过低时，正常状态应该是将放散阀门完全关闭，保证管网内高炉煤气不会从放散阀泄露进入放散塔内。但由于放散蝶阀无法实现阀门的完全关闭，部分钢厂的通常做法是将放散蝶阀留有3°～5°预留角，目的是保证有足够高炉煤气从放散阀进入放散塔；一是确保放散塔底部能够保持较高正压，不会发生回火爆炸的可能；二是确保在放散塔出口有较高浓度高炉煤气，不会出现放散煤气点不着火的问题。这种做法虽然保证了高炉煤气放散的安全，但也造成了煤气管网在非放散状态下大量高炉煤气的损失。同时为确保高炉煤气的放散安全，钢铁企业通常在煤气放散塔顶部对放散煤气进行高空点火放散。由于放散的高炉煤气热值较低(高炉煤气热值为700-900KCAL/m³左右)，很难产生可以完全稳定、自维燃烧的火焰，因此通常需要高热值煤气进行点火和伴烧。国内传统的做法是在各个放散塔顶部保留长明火。长明火的点火伴烧气源通常为高热值的焦炉煤气、天然气或石油液化气等等，甚至有些属于外购燃气。这些长明火不仅消耗了企业大量的高热值燃气，导致钢铁企业生产成本增加，而且也对环境造成了较大的污染。

因此，现有高炉煤气放散系统，当高炉煤气管网压力高于设计压力时，放散蝶阀动作起到一个压力调节的作用；当高炉煤气管网压力低于设计压力时，放散蝶阀留有3°～5°预留角并停止动作；因此，无论高炉煤气管网压力高低都有高炉煤气从放散管中放散。而焦炉煤气作为气源的点火伴烧长明灯一天24小时全天候点燃，保证放散高炉煤气的点火燃烧。

专利《高炉煤气放散塔的煤气放散方法》(公开号CN102286650A)公开了该方法设有9个放散火炬，并将放散火炬分为四组，根据高炉煤气管网压力，分别控制四组放散火炬的关闭，解决了非放散状态下高炉煤气的泄露问题，但该系统的调节能力较差，工艺较为复杂，设备投资较高。

专利CN200975680Y公开高炉煤气放散的点火装置，该装置改变了放散塔的点火结构，克服了原有点火装置的布置不合理、附属焦炉煤气管容易烧损等缺点。但该方法使用焦炉煤气作为点火伴烧气源，增加了系统的运行成本，且焦炉煤气中焦油等杂质含量高，容易致使煤气管腐蚀且产生堵塞，造成点火不可靠。

专利《新型的高炉煤气放散及自动点火系统》(CN102261664A)公开，该系统通过快切阀实现放散系统的完全关闭，并使用煤气管网中的高炉煤气作为点火气源解决了焦炉煤气作为点火气源存在的各种问题。但该系统对管网内高炉煤气在临界压力点频繁波动的状况没有给出合理解决方案，且要从高炉煤气主管网引一条30～50米高的通气管到放散塔顶部，很容易造成通气管的堵塞、点火的不可靠。

综上所述，高炉煤气放散系统还存在诸多问题，主要体现在：一是现有高炉煤气放散系统不能很好的满足高炉煤气管网压力频繁波动，即需调节又需切断的要求；二是现有高炉煤气点火伴烧需要消耗高热值煤气，增加运行成本，或是系统运行存在问题、点火不可靠。因此，探寻更加实用有效、节能环保的高炉煤气放散系统是非常迫切和必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种高炉煤气放散方法及自动控制系统，能够大大降低高炉煤气放散、点火的投资及运行维护成本，提高高炉煤气放散、点火的安全可靠性。