[发明专利]高炉煤气催化燃烧设备及其高炉煤气纯烧的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高炉煤气催化燃烧设备及其高炉煤气纯烧的方法。

背景技术：

高炉煤气的可燃气体中一氧化碳的含量占25％、还有少量的氢气和甲烷气体。高炉煤气 二氧化碳占15％、氮气占55％。由于高炉煤气中可燃气体的含量低，从喷嘴中喷出的高炉煤气 不能在常温下的空气中被点燃。所以要与可燃气体含量的焦炉煤气或者转炉煤气混合后，才 能在常温下的空气中从喷嘴中喷出后点燃。但高炉煤气与焦炉煤气或者转炉煤气混合后的热 值并不高，用来预热热风炉加热前的空气的温度并不高；而且焦炉产生的焦炉煤气或者转炉 产生的转炉煤气并不多，没办法配给全部高炉煤气，只能配给一半的高炉煤气，所以另一半 高炉煤气只好排向高空。焦炉煤气和转炉煤气中的一氧化碳含量很高、属于高热值燃气，如 果与高炉煤气混合就会变成低热值燃气，用这种低热值燃气烧锅炉，产生的水蒸汽的温度是 达不到蒸汽蜗轮发电机所使用的最低水蒸汽温度值，需要更高热值燃料的锅炉把不达标的水 蒸汽进一步加热。焦炉煤气和转炉煤气属于高热值燃气，在钢铁行业中有很多用途；例如： 钢坯热扎时吹渣火焰使用的燃气，薄板加热冷扎使用的燃气，在高炉的热风炉中使用的高热 值燃气。高炉煤气纯烧是一个世界难题，需要有才能的人来破解这一难题。

发明内容：

本发明高炉煤气催化燃烧设备结构如下：从炼铁高炉顶部出来的温度在80～150℃之间 的肮脏的高炉煤气进入一个二级冷却器的热交换通道后被冷却下来。然后经过熟石灰水湿法 脱硫器去除二氧化硫气体和氯化氢气体，再生石灰粉干法脱硫器进一步脱除二氧化硫气体和 氯化氢气体、同时也去除水蒸汽。经过氨气脱硝器去除一氧化氮气体。熟石灰水湿法脱硫器 和生石灰粉干法脱硫器的结构如下：在双U隔离管后段上方的粗管上装有带许多小孔的过滤 布，过滤布能够让气体穿过、但会阻碍水的穿过。双U隔离管后段内的水位低于粗管，补充 水通过双U隔离管后段上方的粗管侧壁上的补充水管和补充水管上的电动调节水阀流到过滤 布上，再从过滤布流入双U隔离管后段内。双U隔离管后段底部泄漏管上依次装有上泄漏阀 和下泄漏阀。生石灰粉干法脱硫器的结构如下：补充水管上方的粗管上装有生石灰粉干法脱 硫器的流化床，生石灰粉干法脱硫器的生石灰粉投放装置的投放管向下倾斜地安装在生石灰 粉干法脱硫器的流化床上方粗管的侧壁上。生石灰粉投放装置的生石灰罐里的生石灰粉经过 生石灰罐底部装有的电动旋转阀，从生石灰粉投放装置的投放管向下投放到生石灰粉干法脱 硫器的流化床上。生石灰粉干法脱硫器的流化床上的生石灰与水蒸汽发生化学反应生成熟石 灰，细小的熟石灰粉落到带许多小孔的过滤布上，然后在从过滤布上的小孔落入双U隔离管 后段的熟石灰水里。生石灰粉干法脱硫器的流化床上方粗管的侧壁上装有氨气管，氨气管上 装有电动调节氨气阀。脏的高炉煤气从双U隔离管前段下方的管道进入双U隔离管，然后把 双U隔离管后段装有的熟石灰水顶起；熟石灰水向上从过滤布的小孔穿过，脏的高炉煤气穿 过双U隔离管后段装有的熟石灰水，再向上穿过过滤布、在过滤布上方的熟石灰水中形成大 量的气泡，这些气泡从过滤布上方的熟石灰水中溢出、使熟石灰水沸腾。脏的高炉煤气与熟 石灰水充分混合除去脏的高炉煤气中的二氧化硫和氯化氢，脏的高炉煤气在穿过流化床的生 石灰粉时，将脏的高炉煤气中的二氧化硫、氯化氢进一步去除、同时也将水蒸汽去除。氨气 通过氨气管和氨气管上装有的电动调节氨气阀进入生石灰粉干法脱硫器的流化床上方粗管将 脏的高炉煤气中的一氧化氮去除。经过氨气管上方的管道上依次装有布袋除尘器和静电除尘 器除去高炉煤气中的灰尘。脱除二氧化硫、氯化氢、水蒸汽和一氧化氮，除去灰尘后的干净 的高炉煤气进入二级冷却器的第一级冷交换通道被加热、同时冷却了刚从炼铁高炉出来的脏 的高炉煤气，经过二级冷却器的第一级冷交换通道被加热的干净的高炉煤气被轴流风机经高 炉煤气电动调节阀压入高炉煤气催化燃烧器中。高炉煤气催化燃烧器的结构如下：高炉煤气 催化燃烧器的下段有预混室，高炉煤气催化燃烧器的上段有两个燃烧层，两个燃烧层由两层 蜂窝状或泡沫状催化陶瓷板或者两层蜂窝状或泡沫状催化合金板组成。两层蜂窝状或泡沫状 催化陶瓷板或者两层蜂窝状或泡沫状催化合金板之间的侧壁上装有环形风管上有一圈吹风 嘴。吹风嘴中装有空气等离子火焰点火与加热的喷嘴，或者吹风嘴中装有燃气火焰点火与加 热的喷嘴。两层蜂窝状或泡沫状催催化陶瓷板或者两层蜂窝状或泡沫状催催化合金板之间的 侧壁上装有温度传感器的探头。上层蜂窝状或泡沫状催催化陶瓷板或者上层蜂窝状或泡沫状 催催化合金板的上方装有离子火焰探测器。鼓风机吹出的风或者富氧发生器生产出来的富氧 经过二级冷却器的第二级冷交换通道被加热后的第一路风或者富氧经过预混电动调节风阀进 入高炉煤气催化燃烧器中的预混室。鼓风机吹出的风或者富氧发生器生产出来的富氧进入二 级冷却器的第二级冷换通道被加热后的第二路风经过助燃电动调节风阀后进入环形管，再从 环形管上的吹风嘴吹入两层蜂窝状或泡沫状催化陶瓷板或者两层蜂窝状或泡沫状催化合金板 之间的缝隙空间；在两层蜂窝状或泡沫状催催化陶瓷板或者两层蜂窝状或泡沫状催催化合金 板之间的缝隙中与干净的高炉煤气混合在一起，协助干净的高炉煤气在高炉煤气催化燃烧器 中的两个燃烧层的蜂窝状或泡沫状催催化陶瓷板或者蜂窝状或泡沫状催催化合金板上燃烧。