高炉炉顶均压煤气全回收装置的制作方法

本实用新型涉及炼铁高炉节能环保技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种高炉炉顶均压煤气全回收装置。

背景技术：

高炉冶炼生产过程中，在高炉顶部由下至上依次设置称量料罐和高炉料罐。每次进行炉内装料前，都必须对称量料罐进行充压操作，使称量料罐内压力和炉顶压力平衡，称量料罐的下密封阀方可开启，然后将称量料罐内的物料装入炉内。装料结束后须将称量料罐内高压煤气对空放散，称量料罐的上密封阀方可开启，将高炉料罐内物料装入称量料罐。

目前常规设计是在放散管道上设置旋风除尘器和消音器，煤气经旋风除尘器及消音器后高空放散。而高炉炉顶均压煤气放散是炉顶最主要的污染源和噪音源，该模式的主要问题有：排压煤气放散夹带大量粉尘排空，污染高炉区域，尤其成为炉顶最主要的污染源；料罐排压煤气直接对空放散，造成资源浪费；放散夹带大量粉尘进入消音器，影响消音器寿命；排压放散过程产生较大的噪音污染。

近年来，国家对钢铁行业节能环保要求日益严格，同时钢铁行业日益严峻的形势使得钢铁企业更注意生产成本的控制。高炉炉顶均压煤气是含有大量co和灰尘的有毒、可燃物混合气体，炉顶放散不但污染环境，同时也浪费能源，回收这些直接排放的脏煤气，具有十分重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种高炉炉顶均压煤气全回收装置，其通过简单紧凑的煤气全回收装置实现了炉顶的称量料罐均压煤气的回收利用，节约能源，实现零排放，改善高炉炉顶生产的操作环境，减少环境污染，并且系统运行稳定，安全可靠，提高生产效益。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种高炉炉顶均压煤气全回收装置，包括：称量料罐1、第一除尘器5、消音器12、引射器15、第二除尘器22、氮气罐29、第三除尘器34，其中，称量料罐1和第一除尘器5通过主管道连通，第一除尘器5的下方设有粉尘回收阀4，第一除尘器5通过均压管道与第二除尘器22连通、通过放散管道与消音器12连通、通过第一回收管道与第三除尘器34连通，所述均压管道上设有一次均压阀7，所述放散管道上设有排压阀10，所述第一回收管道上设有第一煤气回收控制阀14，所述引射器15设置在第二回收管道上，所述第二回收管道的两端分别位于所述第一煤气回收控制阀14的两侧并均与第一回收管道连通，所述第二回收管道上位于引射器15的两侧分别设有第二煤气回收控制阀16和混合气控制阀17，所述引射器15还通过旁通管道与所述均压管道连通，所述旁通管道上设有引射煤气控制阀26，所述氮气罐29设置在氮气流通管道上，所述氮气流通管道的一端与所述第一除尘器5连通、另一端与所述第二回收管道连通，所述氮气流通管道上设有二次均压阀30和氮气控制阀28，二次均压阀30处于第一除尘器5和氮气罐29之间，氮气控制阀28处于氮气罐29和引射器15之间。

优选的是，所述主管道上连通事故放散管道，所述事故放散管道上设有安全阀6。

优选的是，所述均压管道上还设有第一煤气切断阀8、第二煤气切断阀9、第一电动蝶阀23、电动盲板阀24，第一煤气切断阀8和第二煤气切断阀9分别位于所述一次均压阀7的两侧，第一电动蝶阀23和电动盲板阀24依次靠近所述第二除尘器22。

优选的是，所述均压管道通过支管设置放散阀35，所述支管处于第一电动蝶阀23与第二煤气切断阀9之间。

优选的是，所述第一回收管道上设有第一流量计18、第五煤气切断阀19、第三电动蝶阀33，第一流量计18处于第五煤气切断阀19与第一煤气回收控制阀14之间，第五煤气切断阀19、第三电动蝶阀33靠近所述第三除尘器34。

优选的是，所述旁通管道上还依次设有第一检修阀20、第二流量计21、第二电动蝶阀25、第二检修阀27，引射煤气控制阀26处于第二电动蝶阀25和第二检修阀27之间，所述引射煤气控制阀26是气动阀。

优选的是，所述旁通管道还与外部气源管道连通，所述外部气源管道上设有外部气源控制阀31。

优选的是，所述放散管道上还设有第三煤气切断阀11，第三煤气切断阀11处于排压阀10和第一除尘器5之间。

优选的是，所述第一回收管道上还设有第四煤气切断阀13，第四煤气切断阀13处于第一煤气回收控制阀14和第一除尘器5之间。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型通过简单紧凑的煤气全回收装置实现了炉顶的称量料罐均压煤气的回收利用，节约能源，实现零排放，改善高炉炉顶生产的操作环境，减少环境污染，并且系统运行稳定，安全可靠，提高生产效益。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的全回收流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种高炉炉顶均压煤气全回收装置，包括：称量料罐1、第一除尘器5、消音器12、引射器15、第二除尘器22、氮气罐29、第三除尘器34，其中，称量料罐1和第一除尘器5通过主管道连通，第一除尘器5的下方设有粉尘回收阀4，第一除尘器5通过均压管道与第二除尘器22连通、通过放散管道与消音器12连通、通过第一回收管道与第三除尘器34连通，所述均压管道上设有一次均压阀7，所述放散管道上设有排压阀10，所述第一回收管道上设有第一煤气回收控制阀14，所述引射器15设置在第二回收管道上，所述第二回收管道的两端分别位于所述第一煤气回收控制阀14的两侧并均与第一回收管道连通，所述第二回收管道上位于引射器15的两侧分别设有第二煤气回收控制阀16和混合气控制阀17，所述引射器15还通过旁通管道与所述均压管道连通，所述旁通管道上设有引射煤气控制阀26，所述氮气罐29设置在氮气流通管道上，所述氮气流通管道的一端与所述第一除尘器5连通、另一端与所述第二回收管道连通，所述氮气流通管道上设有二次均压阀30和氮气控制阀28，二次均压阀30处于第一除尘器5和氮气罐29之间，氮气控制阀28处于氮气罐29和引射器15之间。

本实用新型中第一除尘器5是将从称量料罐1中流出的煤气进行除尘处理，第二除尘器22流出的气体是传统的高炉煤气经除尘后的半净煤气或净煤气，第三除尘器34用于对回收后的煤气进行除尘后进入低压并管网后送入煤气用户。

本实用新型通过均压管道和氮气流通管道分别实现了一次均压和二次均压，一次均压和二次均压构成了均压系统，一次均压是打开一次均压阀7后，将第二除尘器22中的半净煤气或净煤气通过均压管道送入第一除尘器5，再打开粉尘回收阀4，经主管道后进入称量料罐1进行一次均压，完成一次均压。二次均压是打开二次均压阀30，氮气罐29中的氮气经过氮气流通管道进入第一除尘器5，再经主管道进入称量料罐1进行二次均压，以便于开启或关闭控制称量料罐1的上密封阀和下密封阀。

本实用新型通过打开第一煤气回收控制阀14使得称量料罐1中煤气经主管道、第一除尘器5、第一回收管道进入第三除尘器34，称量料罐1中的气压逐渐减小，但还未达到大气压，此时，关闭第一煤气回收控制阀14，打开第二煤气回收控制阀16、混合气控制阀17、引射煤气控制阀26，从第二除尘器22流出的半净煤气或净煤气经均压管道、旁通管道流入引射器15，原来流经第一回收管道的气体经第二回收管道进入引射器15，通过旁通管道中的处于高压的半净煤气或净煤气带动从第一除尘器5流入第二回收管道中的处于相对较低压力的气体，在引射器15中混合后通过混合气控制阀17经第一回收管道进入第三除尘器34，进一步释放称量料罐1中的气体，对称量料罐1进行泄压，直到达到大气压，便于开启或关闭控制称量料罐1的上密封阀和下密封阀。

当从第二除尘器22流出的半净煤气或净煤气无法满足泄压时，通过打开氮气控制阀28使得氮气罐29中的氮气从氮气流通管道进入旁通管道流入引流器15，使得处于高压的氮气带动从第一除尘器5流入第二回收管道中的处于相对较低压力的气体，在引射器15中混合后通过混合气控制阀17经第一回收管道进入第三除尘器34，进一步释放称量料罐1中的气体，对称量料罐1进行泄压，直到达到大气压，便于开启或关闭控制称量料罐1的上密封阀和下密封阀。

本实用新型通过打开排压阀10经放散管道可将第一除尘器5除尘后的气体经过消音器12排放，此管路的设计可确保当煤气回收系统均出现故障时，通过放散管道保证炉顶装料系统正常进行，避免影响高炉生产。

本实用新型通过简单紧凑的煤气全回收装置实现了炉顶的称量料罐均压煤气的回收利用，节约能源，实现零排放，改善高炉炉顶生产的操作环境，减少环境污染，并且系统运行稳定，安全可靠，提高生产效益。

在另一技术方案中，所述主管道上连通事故放散管道，所述事故放散管道上设有安全阀6。称量料罐1在均压过程中，若出现称量料罐1内压力值超压，安全阀6自动开启，煤气沿事故放散管道通过安全阀6进行泄压，保证系统安全运行。

在另一技术方案中，所述均压管道上还设有第一煤气切断阀8、第二煤气切断阀9、第一电动蝶阀23、电动盲板阀24，第一煤气切断阀8和第二煤气切断阀9分别位于所述一次均压阀7的两侧，第一电动蝶阀23和电动盲板阀24依次靠近所述第二除尘器22。多个阀门的设置，提升管道的安全性。

在另一技术方案中，所述均压管道通过支管设置放散阀35，所述支管处于第一电动蝶阀23与第二煤气切断阀9之间。当均压管道出现故障时，可通过放散阀35将气体释放。

在另一技术方案中，所述第一回收管道上设有第一流量计18、第五煤气切断阀19、第三电动蝶阀33，第一流量计18处于第五煤气切断阀19与第一煤气回收控制阀14之间，第五煤气切断阀19、第三电动蝶阀33靠近所述第三除尘器34。多个阀门的设置，提升管道的安全性。

在另一技术方案中，所述旁通管道上还依次设有第一检修阀20、第二流量计21、第二电动蝶阀25、第二检修阀27，引射煤气控制阀26处于第二电动蝶阀25和第二检修阀27之间，所述引射煤气控制阀26是气动阀。多个阀门的设置，提升管道的安全性。

在另一技术方案中，所述旁通管道还与外部气源管道连通，所述外部气源管道上设有外部气源控制阀31。当从第二除尘器22流出的半净煤气或净煤气无法满足泄压时，还可以通过外部气源管道输送外部气源(比如高压蒸汽)在引射器15中进行混合，实现对称量料罐1的泄压。

在另一技术方案中，所述放散管道上还设有第三煤气切断阀11，第三煤气切断阀11处于排压阀10和第一除尘器5之间。多个阀门的设置，提升管道的安全性。

在另一技术方案中，所述第一回收管道上还设有第四煤气切断阀13，第四煤气切断阀13处于第一煤气回收控制阀14和第一除尘器5之间。多个阀门的设置，提升管道的安全性。

本实用新型具体的工作过程为：当高炉装料完成后，打开均压系统的一次均压阀7，称量料罐1完成均压后放散的煤气经过主管道后，进入第一除尘器5进行一次除尘，后经第一煤气回收控制阀14，沿第一回收管道进入第三除尘器34。当称量料罐1的压力达到设定压力值时，称量料罐1一次自然回收完成，打开旁通管道上的第二电动蝶阀25，利用高压半净煤气或净煤气通过煤气引射器15将称量料罐1内残余煤气抽到第三除尘器34内，避免残余煤气外排。称量料罐1的排压煤气进入第三除尘器34内完成精除尘，最后进入低压并管网，少量的煤气灰堆积在第三除尘器34的底部。当高炉炉顶装料系统发出称量料罐1均压信号时，首先打开第一除尘器5下部的粉尘回收阀4，其次打开一次均压阀7，高炉半净煤气或净煤气进入称量料罐1，完成对称量料罐1的一次均压过程，然后打开二次均压阀30，使用氮气对称量料罐1进行二次均压，根据压力检测，称量料罐1的压力达到设定压力值时，关闭二次均压阀30，粉尘回收阀4，称量料罐1均压过程完成。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。