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高炉炉顶均压及休风煤气回收系统


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高炉炼铁是国内多数钢铁企业进行铁水制取的工序之一,均压煤气:高炉冶炼生产过程中,炉顶料罐内的均压煤气通过消音器后,通常都是直接排入大气,均压煤气是含有大量COCO2和灰尘的有毒、可燃物混合气体,造成大气环境污染,同时也浪费了能源。休风煤气:在高炉生产过程中,会出现炉况恶化、料钟脱落、风口损坏等情况,需要定期检修或临时检修,大概3-5个月的频率进行一次休风作业;约3~5年,高炉需要降低料面一次,以进行炉内喷涂衬等大修作业。

 

在进行休风操作时,需要调低高炉鼓风机的供风量或停止鼓风,同时采用打水的办法或添加湿渣的办法降低炉内料面温度,并且采用水蒸汽进行炉内气体置换便于检修人员进行炉内检修作业;当风口损坏时还需将料面降的更低,才能保证作业的进行,此时,炉内煤气已不满足回收的条件,必须从高炉炉顶排放,此时的炉气没有经过任何处理,其中含湿烟气(有一定腐蚀性,主要为硫及氯)裹挟着大量粉尘(焦粒、烧结矿粒、可能还有锌等易挥发金属等)直接飘向空中,在短时间内形成严重污染。

 

北京中冶蓝天科技有限公司的高炉炉顶均压及休风煤气放散回收技术具有以下创新点:首次采用完整的干法除尘工艺进行高炉炉顶均压及休风煤气放散回收;设置缓冲罐或缓冲区稳定高炉炉顶均压及休风煤气放散压力,减轻对净高炉炉顶均压及休风煤气放散管网冲击;该系统与高炉主控制系统相结合,实现全自动连锁感应,提高了安全性与可靠性,使高炉炉顶均压及休风放散煤气放散全部回收和利用达到零排放。目前公司在高炉炉顶均压及休风煤气放散回收方面拥有5项专利,分别是节能型智能除尘器(专利种类:实用新型,专利号:ZL201621340249.8)、移动式除尘器(专利种类:实用新型,专利号:ZL201621340713.3)、节能型除尘器(专利种类:实用新型,专利号:ZL201621340711.4)、节能型脉冲除尘器(专利种类:实用新型,专利号:ZL201621340712.9)以及高炉休风放散煤气的回收装置(专利种类:实用新型,专利号:ZL201920746079.0),高炉炉顶均压及休风煤气放散回收技术的成功推广填补了国内在该领域的空白,具有重要的意义。

 

均压煤气放散回收流程:从料罐开孔引出煤气--旋风除尘(侧进上出)--干法除尘箱体--净煤气管网。均压煤气放散模式有正常模式、赶料模式、事故模式三种模式,又可分为自然回收模式和氮气置换全回收模式。

 

自然回收:当料罐内煤气压力和低压管网净煤气压力相等时,直接打开高炉上原均压阀对空排放。此回收煤气回收率为80%

 

氮气置换全回收:当自然回收至料罐压力低于25kpa时,开启氮气置换阀,将料罐内煤气吹出,仍经旋风除尘、干法除尘后并入煤气管网,当料罐内气体压力和低压管网净煤气压力相等时,直接打开高炉上原均压阀对空排放。此回收因消耗一定量氮气,会增加成本,但回收率达100%,且二次排放气体基本为氮气,对大气污染很小,目前最为安全有效回收方式。

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  高炉炉顶均压煤气回收技术既适用于新建工程,也可应用于改造工程,目前我国年产生铁约8亿吨,如果全部采用均压及休风煤气回收技术,按照吨铁回收煤气5Nm3计算,每年可以循环利用40亿Nm3煤气,实现资源的有效回收利用,并获得巨大的经济效益和显著的节能减排效果。

 

  以河北普阳钢铁有限公司2#高炉1080为例:

 

  l  均压放散煤气含尘量按10g/Nm3

 

  l  高炉煤气中CO2含量约为21%,则一年减少CO2排放量约430Nm3

 

  l  高炉煤气折标煤系数为0.1268kg/Nm3,标煤碳排放折算系数取0.68

 

  l  3.5Nm3煤气发一度电,电价按0.6/度,回收的煤气灰按200/

 

   高炉炉顶均压煤气回收技术根据具体需求改进后也可应用在其他领域含尘气体介质的处理工艺。在我国环保形势越来越严峻的情况下,高炉炉顶均压煤气回收技术的应用前景十分广阔。