[发明专利]一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺及其使用方法

权利要求书

1.一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：该工艺包括：CO提纯装置（1），煤气快速气动切断阀（2），煤气烧嘴（3），助燃风蓄热式（4），加热炉（5），助燃风换向阀（6），烟气引风机（7），第一蝶阀（8）， CO2回收装置（9），鼓风机（10），混氧器（11），,第二蝶阀（12），烟囱（13），第三蝶阀（14），混氧枪（15）。

2.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：所述CO提纯装置（1）连接已有的高炉煤气，提纯后的CO提纯气浓度大于99%，所述CO提纯气热值高不需要预热，加热炉采用的是助燃风单蓄热方式，CO提纯方法采用吸收解吸法或者变压吸附法或者膜分离法。

3.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：所述高炉煤气经CO提纯装置（1）提纯后的CO提纯气送入加热炉煤气烧嘴（3’），CO提纯气与助燃风蓄热室（4’）预热的混氧烟气在炉膛内燃烧加热钢坯，完全燃烧后产生的烟气经过助燃风蓄热室（4）排出同时加热蓄热体，然后助燃风换向阀（6）换向，同时煤气快速切断阀（2’）断开，煤气快速切断阀（2）打开，混氧烟气进入助燃风蓄热室（4）预热后进入炉膛，与通过煤气烧嘴（3）进入炉膛的CO提纯气混合燃烧，烟气通过助燃风蓄热室（4’）排出，加热炉完成一个换向燃烧周期；加热炉助燃风蓄热室排出的烟气大部分作为循环烟气进入混氧器（11）与氧气混合，另一部分进入CO2回收装置（9）进行CO2回收。

4.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：所述混氧器(11)上设置有混氧枪(15)，混氧枪(15)由侧面伸入混氧器(11)，弯曲方向与烟气流动方向一致，氧气高速喷射，与周围的烟气充分混合。

5.根据权利要求1所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：所述引风机(7)后还设置有第二蝶阀(12)和烟囱(13)，作为烟气紧急排放通道。

6.根据权利要求3所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：所述加热炉排放的烟气中CO2含量达到98%以上，直接进入CO2回收装置（9）进行回收，液化后作为产品销售。

7.根据权利要求1-5所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺，其特征在于：所述加热炉无氮燃烧工艺还包括自动控制组件：所述自动控制组件包括设置在混氧器（11）后管道上的氧浓度分析仪，氧浓度控制在21%~30%；设置在氧气管路上的流量调节阀、设置在CO提纯气管道上的流量调节阀，设置在排烟管道上的氧气分析仪；氧气流量和CO提纯气流量自动比例调节，氧气与CO提纯气流量比例设定为0.45~0.55，循环烟气量根据混氧器（11）后管道上的氧气分析仪反馈的氧浓度自动调节，排烟管道上氧气浓度控制在3%~5%。

8.一种根据权利要求1-7所述的一种加热炉烟气循环无氮燃烧工艺的使用方法如下：

从接点过来的高炉煤气经过CO提纯装置（1），提纯出CO含量99%以上的CO提纯气，去除高炉煤气中的N2和其他的成分；加热炉上的快速切断阀（2’）打开，快速切断阀（2）关闭，CO提纯气进入煤气烧嘴（3’），混氧烟气经鼓风机（10）加压进入到助燃风蓄热室烧嘴（4’），在助燃风蓄热室被加热到800~1000℃后，与CO提纯气在加热炉内燃烧加热钢坯，燃烧完全后，烟气经过加热炉助燃风蓄热室（4）排出，同时加热蓄热体，烟气温度降至120~180℃；加热炉助燃风蓄热室（4）排出的烟气经过助燃风换向阀（6）、引风机（7）、第三蝶阀（14）进入混氧器（11），在混氧器（11）中与氧气充分混合后作为助燃剂通过鼓风机（10）和助燃风换向阀（6）进入助燃风蓄热室（4’）预热到800~1000℃，与换向后从煤气烧嘴（3’）喷出的CO提纯气在加热炉内混合燃烧；另一部分经第一蝶阀（8）进入CO2回收装置（9）进行CO2回收；CO提纯气和助燃风在加热炉燃烧完成后，助燃风换向阀（6）换向，同时煤气快速切断阀（2’）断开，煤气快速切断阀（2）打开，CO提纯气进入煤气烧嘴（3），混氧烟气通过换向阀（6）的进入到了的助燃风蓄热室（4），被加热到800~1000℃后进入炉膛与CO提纯气混合燃烧，完全燃烧产生的烟气通过的助燃风蓄热室（4’）排出，加热炉完成一个燃烧换向周期，继续进入下一个燃烧换向周期。