本发明属于钢铁冶金行业高炉喷煤技术领域，具体涉及一种高炉喷煤制粉系统外排烟气循环流化加压工艺及装置。
背景技术：
高炉喷吹煤粉是高炉炼铁工艺改变高炉燃料结构、实现以煤代焦的重要节能技术，在降低吨铁成本、缓解焦煤资源短缺和减轻环境污染方面起着重要作用，具有显著地经济、环保和社会效益。
高炉喷煤工艺主要由制粉系统和喷吹系统组成。喷吹系统的煤粉加压和流化是高炉喷煤技术中气力输送的关键环节，根据国家标准《高炉喷吹煤粉工程设计规范》(gb50607-2010)强制条文规定：在系统工况下惰性干燥气的最高允许氧含量≤12％。在生产实践中，为杜绝煤粉在密闭容器(煤粉仓和喷吹罐)内因氧含量超标而发生爆炸的隐患，以保证喷吹系统的安全运行，高炉喷煤技术目前主要采用氮气作为煤粉仓流化、喷吹罐加压和流化的惰性介质。
高炉喷煤工艺制粉系统的外排烟气是惰性干燥气经布袋除尘器和主排烟风机等设备完成气粉分离后的尾气，其主要成分为水蒸汽、co2和n2，温度为85℃左右，具有低温、较低含氧量(～10％)等特点，满足国家设计规范对高炉喷煤工艺系统中氧含量的要求。目前，关于高炉喷煤工艺制粉系统外排烟气的利用方式主要是通过管道将部分烟气再次引至制粉系统实现烟气自循环制粉，而将外排烟气通过管道引至喷吹系统代替氮气进行煤粉仓流化和喷吹罐加压、流化的技术方案，在行业内却鲜有报道。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉喷煤制粉系统外排烟气循环流化加压工艺及装置，实现高炉喷煤制粉系统外排烟气再利用，从而节约氮气消耗，降低钢铁企业生产成本。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高炉喷煤制粉系统外排烟气循环流化加压工艺，通过管道将高炉喷煤制粉系统的外排烟气送至过滤器，然后将过滤后的外排烟气送至压缩机处压缩至煤粉流化、加压所需的压力，最后将压缩后的外排烟气分送至煤粉仓及喷吹罐中，分别对煤粉仓进行流化以及喷吹罐的加压、流化。
进一步，压缩机压缩后的外排烟气压力为0.8～1.6mpa。
进一步，压缩后的外排烟气先送至稳压储气罐中，再从稳压储气罐分送至煤粉仓及喷吹罐中。
一种适用于高炉喷煤制粉系统外排烟气循环流化加压工艺的外排烟气循环流化加压装置，包括过滤器与压缩机，所述过滤器的入口端与出口端通过管道对应与外排烟气管及压缩机相连通，所述压缩机的出口端并联设有第一烟气支管与第二烟气支管，所述第一烟气支管与煤粉仓相连通，所述第二烟气支管与喷吹罐相连通。
进一步，还包括稳压储气罐，所述稳压储气罐的入口端通过第一止回阀与压缩机的出口端相连，所述第一烟气支管与第二烟气支管并联在稳压储气罐的出口端。
进一步，连通过滤器与外排烟气管的管道上设有电气切断阀。
进一步，所述第一烟气支管与第二烟气支管上对应设有第一气动切断阀与第二气动切断阀。
进一步，所述第一烟气支管与第二烟气支管上还对应设有第二止回阀与第三止回阀。
本发明的有益效果在于：
1)可以实现高炉喷煤制粉系统外排烟气的再利用，减少了co2的排放，有利于减轻“温室效应”，具有显著地社会效益；
2)通过利用外排烟气较低含氧量的惰性特质代替氮气，可以有效节约钢铁企业高炉喷煤工艺中氮气耗量，具有显著地经济效益；
3)由于外排烟气温度为85℃左右，采用外排烟气作为煤粉仓流化和喷吹罐流化、加压的介质，具有防止煤粉在容器内结露的作用，可以减少伴热蒸汽的耗量；
4)工艺简单，易于实现；装置组成简单，可对现有设备进行改进，投资费用低。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的示意图；
其中：1-外排烟气管、2-电气切断阀、3-过滤器、4-压缩机、5-第一止回阀、6-稳压储气罐、7-第一烟气支管、8-第一气动切断阀、9-第二止回阀、10-煤粉仓、11-第二烟气支管、12-第二气动切断阀、13-第三止回阀、14-喷吹罐。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图所示，本实施例中的高炉喷煤制粉系统外排烟气循环流化加压工艺，通过专用管道将高炉喷煤制粉系统的外排烟气引出，外排烟气在自身余压作用下先经过过滤器3除去煤粉，然后被送至压缩机4处压缩至煤粉流化、加压所需的压力，最后将压缩后的外排烟气分送至煤粉仓10及喷吹罐14中，分别对煤粉仓10进行流化以及喷吹罐14的加压、流化。
该工艺为钢铁企业提供了一种外排烟气的新用途。具体的，其利用外排烟气具有较低含氧量的惰性特质来代替氮气，一方面，外排烟气的再利用，既能减少co2的排放，又能节约高炉喷煤工艺中氮气耗量；另一方面，85℃左右的外排烟气还具有防止煤粉在容器内结露的作用，可以减少伴热蒸汽的耗量。与现有的“烟气引至制粉系统实现烟气自循环制粉”用法相比，消除了外排烟气利用率低、易造成干燥器氧含量超标等缺陷。
本实施例中，压缩机压缩后的外排烟气压力为0.8～1.6mpa；压缩后的外排烟气先送至稳压储气罐6中，再从稳压储气罐6分送至煤粉仓10及喷吹罐14中。
适用于上述工艺的外排烟气循环流化加压装置，包括过滤器3与压缩机4，所述过滤器3的入口端与出口端通过管道对应与外排烟气管1及压缩机4相连通，所述压缩机4的出口端并联设有第一烟气支管7与第二烟气支管11，所述第一烟气支管7与煤粉仓10相连通，所述第二烟气支管11与喷吹罐14相连通。具体的，外排烟气由专用管道引出，在自身余压作用下依次经过过滤器3与压缩机4，经过过滤及压缩的外排烟气被分成两路，一路由第一烟气支管7送入煤粉仓10中，代替氮气进行煤粉仓流化，一路由第二烟气支管11送入喷吹罐14内，代替氮气进行喷吹罐加压、流化。
作为上述方案的进一步改进，还包括稳压储气罐6，所述稳压储气罐6的入口端通过第一止回阀5与压缩机4的出口端相连，所述第一烟气支管7与第二烟气支管11并联在稳压储气罐6的出口端。加压后的外排烟气先储存在稳压储气罐6内，再由稳压储气罐6送出，可保证气体输送的连续性及均匀性。
作为上述方案的进一步改进，连通过滤器3与外排烟气管1的管道上设有电气切断阀2，可控制外排烟气的引出量。
作为上述方案的进一步改进，所述第一烟气支管7与第二烟气支管11上对应设有第一气动切断阀8与第二气动切断阀12，可分别控制压缩气体向煤粉仓及喷吹罐的供气情况。
作为上述方案的进一步改进，所述第一烟气支管7与第二烟气支管11上还对应设有第二止回阀9与第三止回阀13。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。