[发明专利]一种利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统及方法

权利要求书

1.一种利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

该系统包括有主烟道（A）、预反应器（6）和熔融还原炉（8）；

所述主烟道（A）上设有分流阀（B），所述分流阀（B）带有烟气成分检测器（5）；所述主烟道（A）连接有第一分支烟道（A1）和第二分支烟道（A2），所述主烟道（A）通过所述分流阀（B）连接所述第一分支烟道（A1）和第二分支烟道（A2），第一分支烟道（A1）将高温烟气回收余热、除尘除杂干燥后储存至煤气柜，供用户使用；

所述分流阀（B）根据烟气成分检测器（5）检测通过所述分流阀（B）的烟气中CO的浓度值来决定导通方向，实现主烟道（A）与第一分支烟道（A1）的导通或所述主烟道（A）与第二分支烟道（A2）的导通；

所述第二分支烟道（A2）将高温烟气送入预反应器（6）中，所述预反应器（6）伸入所述熔融还原炉（8）内，所述预反应器（6）底部设有混合进料喷嘴（7）；所述预反应器（6）将预反应后的烟气与矿、煤粉混合通过混合进料喷嘴（7）送入所述熔融还原炉（8）中，所述熔融还原炉（8）产生的高温烟气进入到余热回收系统（01）对烟气余热进行回收。

2.根据权利要求1所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

该系统还包括转炉烟罩（2）和高温旋风除尘器（4），高温旋风除尘器（4）的上部连接所述主烟道（A）；

所述转炉烟罩（2）罩设于转炉（1）顶部，转炉（1）顶部排出的转炉废气由转炉烟罩（2）收集并通过汽化降温烟道（3）通入高温旋风除尘器（4）中，高温旋风除尘器（4）降低废气中的烟尘量后，送入所述主烟道（A）中，并由所述的烟气成分检测器（5）对通过分流阀（B）的烟气中CO浓度进行检测。

3.根据权利要求1所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

所述余热回收系统（01）包括：对流换热器（9）、蓄热器（10）和煤气柜（16）；

高温烟气进入对流换热器（9），通过换热回收高温烟气的一部分热能，将对流换热器（9）中的过热水蒸汽储存至蓄热器（10）中，从对流换热器（9）出来的烟气变为低温烟气，经除杂干燥处理后，存储至煤气柜（16）中供使用。

4.根据权利要求3所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

所述余热回收系统（01）还包括余热锅炉（11）和蒸汽冷凝发电机组（12），余热锅炉（11）与蓄热器（10）串联连接，余热锅炉（11）的一侧还与蒸汽冷凝发电机组（12）连接，蓄热器（10）和余热锅炉（11）内的水蒸汽通入蒸汽冷凝发电机组（12）进行蒸汽发电。

5.根据权利要求3或4所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

所述余热回收系统（01）还包括布袋除尘器（13）、压缩机（15），从对流换热器（9）出来的烟气经过布袋除尘器（13）进行除尘后，进入除杂干燥器（14）进行除杂干燥，压缩机（15）的一端连接有除杂干燥器（14），另一端与煤气柜（16）连接，经除杂干燥器（14）除杂净化干燥后的低温烟气先由压缩机（15）压缩，后通入煤气柜（16）储存。

6.根据权利要求3所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

所述对流换热器（9）连接有冷水塔，通过冷水塔向对流换热器（9）提供冷水，以与高温烟气热交换吸收其的物理显热。

7.根据权利要求4所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统，其特征在于：

所述蒸汽冷凝发电机组（12）发电后产生的冷却水返回至对流换热器（9）中，以吸收高温烟气的物理显热，或者通入冷水塔对烟气进行湿法除尘处理。

8.一种包括权利要求1-7任一所述的利用钢产废气优化HIsmelt熔融还原的系统的方法，其特征在于，包括：

收集来自转炉排出的转炉废气，经除尘处理后，对烟气中CO浓度进行实时检测：

当检测到烟气中CO体积浓度超过40%时，将烟气直接进行余热回收、除尘除杂干燥后储存至煤气柜供用户使用；

当检测到烟气中CO体积浓度不超过40%时，将烟气通入矿、煤粉中，对矿、煤粉进行第一次预热及预还原，将完成第一次预热及预还原的烟气及矿、煤粉混合物通入到熔融还原炉中进行第二次还原反应；

从所述熔融还原炉中出来的烟气经过余热回收、除杂干燥后储存到储气柜中供用户使用。