[发明专利]转炉煤气冷却系统及其冷却方法

说明书

本发明公开了一种转炉煤气冷却系统，包括液氮储罐、第一换热器和冷却器，液氮储罐与第一换热器的第一组流体端口的流入端口连通，第一换热器的第一组流体端口的流出端口与冷却器的第一入口连通，第一换热器的第二组流体端口的流入端口与转炉煤气的气源连通，第一换热器的第二组流体端口的流出端口与冷却器的第二入口连通。该转炉煤气冷却系统充分利用了钢铁企业制氧系统的液氮副产品和焦化系统的液化天然气副产品，提高了钢铁企业内部的能源综合利用率；取消了干法除尘系统中水直冷系统，降低了系统整体的水资源消耗量，增强了冷却系统的可调节性，提高了冷却系统的整体工作效率。本发明还提供一种转炉煤气冷却方法。

技术领域

本发明涉及冶金行业能源回收利用技术领域，尤其涉及一种转炉煤气冷却系统及其冷却方法。

背景技术

钢铁企业生产过程中，会产生大量的转炉煤气，而转炉煤气一直被视为钢铁企业生产过程中的重要副产品，是重要的二次能源，充分利用转炉煤气的余热和可燃气体成分是钢铁企业生产降低能耗的重要手段。

转炉煤气产生后需要进行一系列的处理后方能利用，钢铁行业普遍利用干法电除尘技术进行转炉煤气余热利用和气体回收，转炉煤气先经过余热锅炉温度有1500℃降低至700℃左右，再经蒸发冷却器冷却后，温度降低至150℃左右，经过初步余热回收和降温处理后的转炉煤气将进入电除尘器进行一次除尘处理，处理后的转炉煤气温度在150℃左右，为了更好的利用转炉煤气，一般经过除尘处理后的转炉煤气往往会被输送进入煤气柜。因为，煤气柜的进柜温度要求低于70℃，所以会在进柜之前使用水冷却塔与转炉煤气直接接触冷却，这种方法虽然可以保证转炉煤气柜的存储安全，但是需要消耗大量的冷却水。

由于冷却水与转炉煤气是直接接触冷却方法，所以冷却水经回收后需要进行旋流沉淀并冷却，方能再利用。这样的方法所需的补水量较大，而且如果转炉煤气产量较大时，冷却水量不足，会利用未彻底净化的冷却水进行直接冷却，反而会产生转炉煤气返尘的现象，同时由于水系统相对庞大，可调节性较差，不能完全适用于转炉煤气生产制度。

直接水冷法的另一个问题在于，水与转炉煤气相接触后，会直接增加转炉煤气含水量。在北方地区，冬季温度在-5℃时，就必须要考虑转炉煤气输送和利用过程中的保温、排水问题，增加了转炉煤气的输配成本。

发明内容

有鉴如此，本发明提供一种能够实现对转炉煤气高效回收利用的转炉煤气冷却系统及其冷却方法，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种转炉煤气冷却系统，包括液氮储罐、第一换热器和冷却器，所述液氮储罐与所述第一换热器的第一组流体端口的流入端口连通，所述第一换热器的第一组流体端口的流出端口与所述冷却器的第一入口连通，所述第一换热器的第二组流体端口的流入端口与转炉煤气的气源连通，所述第一换热器的第二组流体端口的流出端口与所述冷却器的第二入口连通。

优选地，还包括液化天然气储罐和第二换热器，所述液化天然气储罐与所述第二换热器的第一组流体端口的流入端口连通，所述第二换热器的第二组流体端口的流入端口与转炉煤气的气源连通，所述第二换热器的第二组流体端口的流出端口与所述冷却器的第三入口连通。

优选地，还包括混合器，所述混合器的第一入口与所述冷却器的出口连通，所述混合器的第二入口与所述第二换热器的第一组流体端口的流出端口连通。

优选地，所述液氮储罐与所述第一换热器的第一组流体端口的进入端口之间设有第一液泵，用于将所述液氮储罐中的液氮加压泵入所述第一换热器；

所述液化天然气储罐与所述第二换热器的第一组流体端口的进入端口之间设有第二液泵，用于将所述液化天然气储罐中的液态天然气加压泵入所述第二换热器。

优选地，所述第一换热器的第一组流体端口的流出端口与所述冷却器的第一入口之间设有第一节流减压阀，用于对自所述第一换热器流向所述冷却器的氮气进行节流减压降温；

和/或，