一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉熄火的方法与流程

1.本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉熄火的方法。


背景技术：

2.目前，环保要求钢铁企业必须对烧结和球团烟气进行脱硫脱硝处理，烟气检测合格后才能排入大气，如果烟气检测不合格必须停机，我公司按照要求在烧结和球团建设了脱硫脱硝设施：脱硫主要工艺流程为：烧结(球团)产生的废烟气，经脱硫入口烟道引入，由底部进入吸收塔，经过消石灰和水的共同反应，将其中的so2除去。烟气由吸收塔出口进入布袋除尘器；脱硝主要工艺流程为：脱硫后的烟气经过ggh，与脱硝后的热烟气进行换热，换热后的烟气约240～250℃，再利用加热炉加热至280℃后，进入scr脱硝反应器，同时来自氨水罐的氨水经输送泵输送至反应区的氨水蒸发器，通过蒸汽蒸发后的氨气混合气经过喷氨格栅喷入scr反应器进口烟道，在反应器内scr脱硝催化剂的作用下，氨气将烟气中的no
x
选择性催化还原为n2和h2o，完成no
x
的脱除，经脱硝处理后的净烟气，再经过ggh二次换热至约130～140℃，净化后的清洁烟气由引风机经烟囱排入大气。工艺流程如下图1。
3.脱硝工艺中，加热炉使用高炉煤气(3#高炉与2#高炉煤气汇合后直供烧结脱硫脱硝；2#高炉与1#高炉煤气经一期焦化、煤气柜混合后供给1#、2#球团)作为燃料进行燃烧。scr反应器最佳反应温度在280℃左右，因此加热炉对温度的控制至关重要。
4.在高炉停风过程中，极易造成加热炉熄火，会导致scr反应器温度快速降低，致使无法有效喷氨脱硝，出口氮氧化物快速升高直至超标，氮氧化物超标直接造成球团 (烧结)生产线被迫停产，严重影响到了生产经营。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉熄火的方法，以解决高炉停风过程中加热炉熄火的技术问题。
6.第一方面，本技术提供了一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉熄火的方法，所述方法包括：
7.对高炉交替进行减煤粉和减氧气，以控制所述高炉煤气的成分，得到加热炉，其中，所述停风过程中，高炉煤气低位发热值≥2950kj/m3。
8.高炉停风期间，导致加热炉熄火主要原因是煤气发热值迅速降低，减风至停气前煤气热值下降很大，同时，煤气中氮气组分的大幅增加，通过控制
9.可选的，所述减煤粉的次数≥2次。
10.可选的，所述减氧气的次数≥3次。
11.可选的，所述减煤粉和减氧气，具体包括：第一次减煤粉、第一次减氧气、第二次减氧气、停煤粉和停氧气。可选的，所述方法还包括：在高炉开始停风时，停止氧煤枪的氧气。
12.可选的，所述方法还包括：
13.当所述高炉炉顶温度下降至200℃，气密箱的氮气量减至工作状态用量的1/2。
14.可选的，所述方法还包括：
15.在高炉停风开始时，将吹扫氮气量减至工作状态用量的1/2-3/4倍；
16.在所述高炉风量减到全风率的55.0％时，下降管氮气开启程度为1/4-1/2。
17.可选的，所述方法还包括：在高炉停风前，控制脱硝反应器出入口温度为 280-285℃，加热炉炉膛负压为-1.5～-2.5kpa；
18.可选的，所述方法还包括：在高炉停风开始前，no
x
的浓度为18～22mg/nm3，
x
为正整数。
19.可选的，所述方法还包括：在高炉减风后，开启高气放散，直至加热炉的炉膛温度的波动性≤50℃。
20.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：；
21.本技术实施例提供的该方法，所述方法包括：对高炉交替进行减煤粉和减氧气，以控制所述加热炉中煤气的成分，得到加热炉，其中，所述停风过程中，高炉的低位发热值≥2950kj/m3；通过减煤粉和减氧气避免高炉煤气成分急剧波动，从而避免了造成煤气热值波动过大，保证了加热炉不熄火。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例提供的一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉熄火的方法流程示意图。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
27.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
28.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
29.根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉
rd＝0.37，焦比305kg/t，煤比＝204kg/t，炉渣碱度1.17，鼓风湿度2g/m3，热风温度 1245℃，炉顶煤气温度200℃，铁水温度1500℃。以此为依据，计算在不同富氧率条件下的煤气成分。
49.表2煤气成分
[0050][0051]
当富氧率由7％至停氧，co下降4.48％，n2升高9.1％。
[0052]
气密箱氮气：正常生产情况下，煤气发生量为1363.73m3/t铁，气密箱氮气用量 7.43m3/t铁，气密箱氮气占煤气体积的0.55％。当减风到1/2时，气密箱氮气量约升高至1.10％。
[0053]
喷煤用氮气：正常生产情况下，喷煤氮气消耗为20.30m3/t铁，占煤气体积的 1.49％。当减风到1/2时，占煤气体积约升高至2.98％。
[0054]
吹扫氮气：停气前使用的吹扫氮气主要为重力除尘器阀杆、阀座和下降管氮气。除尘器阀杆、阀座为开启状态，下降管氮气在停气之前打开，吹扫下降管(吹扫氮气未安装流量表，无法计算影响程度)。
[0055]
在一些实施方式中，所述方法还包括：在高炉停风前，控制脱硝反应器出入口温度为280-285℃，加热炉炉膛负压为-1.5～-2.0kpa；
[0056]
控制scr反应器温度为280-285℃，加热炉炉膛负压为-1.5～-2.5kpa的原因是负压低，燃烧稳定，不易熄火,负压大易造成烧嘴脱火熄火，具有防熄火的积极效果。
[0057]
在一些实施方式中，所述方法还包括：在高炉停风开始前，no
x
的浓度为30～ 35mg/nm3，
x
为正整数。
[0058]
控制no
x
的浓度为18～22mg/nm3的原因是如果发生熄火，有足够再次点火1-2次而排放不超标的时间，具有在点火期间排放不发生超标的积极效果。
[0059]
在一些实施方式中，所述方法还包括：在高炉减风后，开启高气放散，直至加热炉的炉膛温度的波动性≤50℃。
[0060]
脱硝加热炉停风过程中，高炉开始减风后，预计20分钟后加热炉炉膛温度会明显下降同时火检闪跳，此时应维持4～5档，增加煤气流量，如发生熄火立即组织重新点火(可单烧嘴先升温)，可以降低熄火的概率。
[0061]
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的方法进行详细说明。
[0062]
实施例1
[0063]
一种在高炉停风过程中避免脱硝加热炉熄火的方法，所述方法包括：
[0064]
对高炉交替进行减煤粉和减氧气，以控制所述加热炉中煤气的成分，得到停风加热炉，其中，所述停风过程中，高炉的低位发热值≥2950kj/m3。
[0065]
具体包括：
[0066]
停煤和停氧的先后次序为先停氧煤枪氧气，再减煤、后减氧。停煤、停氧分步交替
进行，停煤分两步，停氧分三步进行。停煤后停喷吹输送氮气。冷却氮气在拔枪时停。
[0067]
停风过程中，当顶温下降至200℃，气密箱氮气量减至用量的1/2。
[0068]
高炉减风开始重力除尘器阀杆和阀座氮气用量至1/2。下降管氮气在风量减到 4500m3/min时开启1/4，保持正压，停气后全部开启。
[0069]
根据高炉减风时间，减风前半小时将scr出入口温度维持到280-285℃。炉膛负压维持-1.5～-2.5kpa左右，与此同时将no
x
控制在18～22mg/nm3之间。
[0070]
高炉开始减风后，预计20分钟后加热炉炉膛温度会明显下降同时火检闪跳，此时应维持4～5挡，增加煤气流量，如发生熄火应积极组织重新点火(可单烧嘴先升温)。
[0071]
对比例1
[0072]
本对比例与实施例不同之处在于：2020年8月7日，1#、2#高炉风机掉，瞬时一步停煤停氧，造成1#球、3#球加热炉熄火。
[0073]
对比例2
[0074]
本对比例与实施例不同之处在于：例如2020年10月9日1#高炉检修，在减风过程中1#球加热炉在高炉煤气压力基本稳定的情况下由于热值降低(2780kj/m3)，加热炉炉膛温度在10分钟时间里迅速下降了200摄氏度，随后造成了上烧嘴熄火
[0075]
对比例3
[0076]
本对比例与实施例不同之处在于：2020年8月31日，3#高炉停风过程中，未分步减煤减氧，造成烧结加热炉熄火。
[0077]
由实施例和对比例可知，加热炉交替进行减煤粉和减氧气，加热炉的低位发热值为2950kj/m3，对避免加热炉熄火十分重要。
[0078]
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
[0079]
1)对影响高炉煤气热值的因素进行控制，避免了脱硝加热炉熄火。
[0080]
2)避免了外排废烟气氮氧化物超标，保护环境。
[0081]
3)避免了球团、烧结产线停机事故。
[0082]
4)提高了停风过程中生成煤气的发热值。
[0083]
5)降低了停风过程中氮气消耗，降低生产成本。
[0084]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0085]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。