[实用新型]一种富氢煤气制备并用于高炉喷吹的系统

说明书

本实用新型公开了一种富氢煤气制备并用于高炉喷吹的系统，包括两段炉、气化剂喷吹系统、高温物料气力输送系统、煤气喷吹系统、气固分离装置、煤气换热器、余热锅炉、除尘装置和两级煤气加压机。本实用新型的系统实现富氢煤气制备、煤气喷吹系统、高炉炼铁耦合联动运行，实现了高温粉焦热装热送，高温煤气输送入炉的工作流程；本实用新型的制备流程可得到高热值的富氢煤气，煤种适应性好，碳的转化率高，有效提高煤炭能源利用率，并且本实用新型将富氢煤气安全地喷吹到高炉中进行还原冶炼，提高了高炉还原气氛中H₂比例，可以提高炉内还原反应速度和减少碳素直接还原反应，降低焦炭消耗，降低冶炼成本；同时，大幅度降低高炉二氧化碳排放量。

技术领域

本实用新型涉及炼铁和能源利用技术领域，尤其涉及一种富氢煤气制备并用于高炉喷吹的系统。

背景技术

当前高炉炼铁技术经过长期不断地提高完善，已经发展成为一个成熟、先进的生产工艺。但高炉工艺仍存在诸多问题，尤其是在国家大力倡导低碳减排以及严峻的环保形势下，做为CO₂排放大户，钢铁行业必然产生巨大的压力。同时，高炉焦炭的大量消耗与其储存量较少之间的矛盾问题，以及富煤、少气、贫油的能源结构，势必给高炉的后续发展带来危机。

氢气作为还原剂，用于高炉冶炼可替代部分焦炭，与现有碳系还原剂相比，在还原铁矿石时产生H₂O，更有利于减少CO₂排放。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种富氢煤气制备并用于高炉喷吹的系统，解决当前高炉炼铁技术中CO₂排放高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种富氢煤气制备并用于高炉喷吹的系统，包括两段炉，所述两段炉高温侧的顶部设置有点火装置，侧壁由上而下依次设有粉焦入口、高温气化剂入口；

所述两段炉低温侧的侧壁上设置有煤粉入口，所述两段炉低温侧的顶部与气固分离装置的入口连接，所述气固分离装置上部的煤气出口依次连接煤气换热器、余热锅炉、除尘装置和一级煤气加压机，所述气固分离装置下部的固体出口连接至气力输送系统；

所述除尘装置的出口分为两路，其中一路与二级煤气加压机入口连通，所述二级煤气加压机出口与所述煤气换热器连通，所述煤气换热器通过煤气喷吹系统与高炉连接；所述除尘装置出口的另一路与一级煤气加压机入口连接，所述一级煤气加压机出口与所述气力输送系统的入口端连接，所述气力输送系统的出口端与所述粉焦入口连接；所述高温气化剂入口与气化剂喷吹系统连接。

优选的，所述煤粉入口与煤粉制备系统连接，所述煤粉制备系统包括依次连接的原煤仓、破碎机、碎煤仓、磨煤机、粗煤分离器和煤粉给料机。

优选的，所述煤气换热器的上游管路上设置有富氢改质器。

优选的，所述煤气喷吹系统包括连通的煤气干路和炉体煤气环管，所述煤气干路上按气体流通方向依次设置有盲板阀、流量孔板、调节阀和快切阀，所述炉体煤气环管上设置有多根煤气支管，所述煤气支管的末端设置有喷枪，所述喷枪位于高炉的风口处，所述煤气支管上设置有截止阀、煤气逆止阀和球阀。

优选的，所述煤气干路为两条，其中一条为主用，另一条为备用，所述煤气干路上设置有安全阀。

优选的，所述气化剂喷吹系统包括连接在一起的热风炉和混合器，所述热风炉产生的高温热空气与所述混合器中的氧气、水蒸气充分混合由所述高温气化剂入口进入所述高温炉中参与粉焦气化。

优选的，所述气力输送系统包括由上而下依次连接焦粉灰斗、耐高温膨胀节、耐高温水冷挡料阀、耐高温水冷圆顶阀；

所述耐高温水冷挡料阀的下部连接锁气罐，所述锁气罐与喷吹罐之间通过两台耐高温水冷圆顶阀隔断；所述喷吹罐下边连接一台耐高温气力螺旋给料装置；