[发明专利]高炉煤气综合利用设施及综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉冶炼生产技术领域，尤其涉及一种应用于钢铁企业的高炉煤气综合利用设施及综合利用方法。

背景技术

炼铁高炉在冶炼过程中产生大量低热值的高炉煤气，对高炉煤气资源的充分再利用是钢铁企业提高经济效益，实现节能减排目标的关键环节。目前我国多数钢铁企业是将炼铁高炉煤气中的40%用于烧结矿生产、40%用于供热风炉使用、10用于退火炉等其他工业炉、富余的10用来发电，为此煤气发电机组已经成为高炉冶炼工艺的重要部分。在实际应用中，烧结矿生产使用的煤气燃烧温度低，用量较大，因为受到高炉煤气产量波动性的影响，煤气发电机组的运行难以保证。另外利用高炉煤气生产烧结矿过程中，高炉煤气的主要成份co2L、N2基本不参与化学反应，几乎全部转移到燃烧所产生的废气中，产生大量有害气体，污染排放远远高于燃烧原煤，不利于环境保护。高炉煤气燃烧需要使用高强度的主引风机，耗电量大，加重了烧结成本。据统计，使用高炉煤气作为烧结燃料，1吨烧结矿大约产生4000-6000立方米烟气，一座年产三百万吨的钢铁企业，一年需要近500万吨的烧结矿，需要燃耗3亿立方米煤气。高炉煤气发电相比传统火电厂，炉前装置简单，能源利用率高，如果上述烧结煤气资源能够置换下来用于发电，就能发电7500万度电，发电量远远高于同等价值煤粉的发电量，而且污染气体排放少。钢铁企业如能将用于烧结矿生产的高炉煤气转而用来发电，利用成本低且更加环保的煤粉进行烧结矿生产，将会大大提高钢铁企业的利润空间。因此，有必要对现有的高炉煤气综合利用设施及综合利用方法进行改进，满足市场与用户的需求。

发明内容

本发明提供了一种高炉煤气综合利用设施及综合利用方法，彻底解决了现有钢铁企业高炉煤气不能充分利用，能源浪费严重，污染排放多的问题，有利于我国节能减排目标的实现。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高炉煤气综合利用设施，包括炼铁高炉、与炼铁高炉通过煤气管道连接的煤气发电机组、热风炉及辅助工业炉，其特征在于：还包括一烧结机和为烧结机提供燃料的煤粉喷烧系统，所述烧结机底部为烧结料床，烧结料床上方设置挡火板槽，挡火板槽为下端面敞口的长方体形，挡火板槽上端面设置烟气出口，烟气出口与排烟通道连接，所述煤粉喷烧系统包括煤粉分配喷吹装置、与煤粉分配喷吹装置通过煤粉输送管路连接的煤粉燃烧器，煤粉燃烧器均匀的分布在挡火板槽上端面上，挡火板槽上端还设有与煤粉燃烧器连通的助燃风配送装置，所述烧结料床下方设有底部抽风装置。

进一步的所述助燃风配送装置包括与煤粉燃烧器连通的一次助燃风管、二次助燃风管、助燃风总管及助燃风机，所述一次助燃风管和二次助燃风管均设有调节阀。

进一步的所述煤粉分配喷吹装置包括煤粉制备装置、与煤粉制备装置通过输送装置连通的煤粉中间仓、位于煤粉中间仓底部的煤粉喷吹头，煤粉喷吹头后方设有煤粉喷吹风机，煤粉喷吹头通过煤粉输送管路与煤粉燃烧器连接。

一种高炉煤气综合利用方法，采用如下技术方案，

将炼铁高炉产生的高炉煤气按以下比例分配：50%用于煤气发电机组发电，40%用于高炉冶炼热风炉，10%用于辅助工业炉；利用煤粉喷烧系统为烧结机提供燃料进行烧结矿生产，煤气发电机组所发电能用于烧结机及高炉冶炼用电或并网输出。

进一步的：所述烧结矿生产具体步骤为：煤粉分配喷吹装置将煤粉输送至烧结机上方的煤粉燃烧器进入燃烧状态，调整煤粉燃烧器及助燃风配送装置，按照低温低压、中温中压、高温高压三道烧结的步骤对烧结料进行烧结：一道低温低压烧结，设置喷烧温度1250---1300度，喷压6kpa，使烧结料面形成初步烧结层；二道中温中压烧结，设置喷烧温度1300---1380度，喷压8kpa，使烧结料面形成烧结料面余热层；三道高温高压烧结，设置喷烧温度1380---1500度，喷压9kpa，达到最后烧结料面的目的,使烧结料面形成干燥层，当烧结料表面被燃烧后，在底部抽风装置不断下抽风的作用下高温不断下移，结料烧成为烧结矿；三道烧结产生的烟气均由烟气出口排出烧结机外。

与现有技术相比，本发明将钢铁企业高炉煤气综合利用系统中烧结矿生产所用燃料由高炉煤气改为煤粉，减少了污染气体排放量，减少了烧结机耗电量，大大提高了低热值高炉煤气的利用价值，增加了钢铁企业的利润。

附图说明

图1为本发明所述一种高炉煤气综合利用设施的结构示意图。

图2为本发明所述烧结机、煤粉喷烧系统和助燃风配送装置连接图。