一种利用高炉煤气制高炉喷吹煤气的装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于钢铁行业高炉煤气综合利用的技术领域，是一种利用高炉煤气制高炉喷吹煤气的装置。


背景技术：

[0002]
近10年来，随着我国钢铁行业的迅速发展及钢铁产能的扩大，如何提高钢铁企业煤气综合利用的附加值以降低吨钢成本，一直是钢铁企业关心的重要问题。
[0003]
目前，关于钢铁企业煤气的综合利用中，除焦炉煤气制氢等特殊工序具有较高的利用附加值外，其它如高炉煤气、转炉煤气或高炉煤气、转炉煤气掺混焦炉煤气作燃料气、ccpp发电等利用方式，产生的附加值均较低，不能有效地降低吨钢成本。鉴于此，为提高煤气的综合利用价值，有研究利用焦炉煤气中的高h
2
含量，将焦炉煤气用作高炉喷吹煤气返吹进高炉，以降低高炉的焦比，由于焦炭价格极高，此种利用方式可以有效地降低高炉工程的成本进而降低吨钢成本。另外，由于焦炉煤气中的h
2
含量较高，h
2
具有还原效率高、还原反应为吸热反应等特点，因此利用焦炉煤气做高炉喷吹煤气需要重点考虑的问题在于喷吹量和喷吹位置的选取，以尽可能提高焦炉煤气的利用率降低高炉焦比和高炉能耗。
[0004]
对于高炉煤气来说，目前主要用于蓄热式热风炉用燃料气、ccpp发电、掺混焦炉煤气或转炉煤气作轧钢等工序用燃料气等，产生的附加值较低。同时，这类工序主要利用的是高炉煤气的热值，由于高炉煤气热值较低且无效气n
2
、co
2
含量较高，用作燃料气、发电等工序利用率较低。
[0005]
基于上述情况，如何对高炉煤气进行高附加值综合利用，以降低吨钢成本，一直是钢铁企业关注的重要问题。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于：针对目前高炉煤气综合利用附加值较低的问题，提出了一种利用高炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，该装置采用煤气变换和煤气脱氮脱碳的方式富集高炉煤气中的co、h
2
并调节co/h
2
比例，制备得到适合高炉喷吹的喷吹煤气，采用装置制备的喷吹煤气进行高炉喷吹可以有效地降低高炉焦比，实现高炉煤气的高附加值利用。
[0007]
为达到上述目的，采用如下技术方案。
[0008]
一种利用高炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，包括热旋风除尘器(1)、干法布袋除尘器(2)、控制阀(3)、煤气变换装置(4)、煤气冷却装置(5)、煤气加压机i(6)、真空变压吸附脱氮脱碳装置(7)、煤气加压机ii(8)，其特征在于：热旋风除尘器(1)通过煤气管道与高炉炉顶相连，然后依次通过煤气管道与干法布袋除尘器(2)、控制阀(3)、煤气变换装置(4)、煤气冷却装置(5)、煤气加压机i(6)、真空变压吸附脱氮脱碳装置(7)、煤气加压机ii(8)相连。
[0009]
进一步，所述的煤气变换装置(4)，采用co+h
2
o=co
2
+h
2
的变换反应，控制装置出口煤气中co/h
2
的比值(体积百分比)为0.5～1.5。
[0010]
进一步，所述的煤气冷却装置(5)，经其冷却后的煤气温度为40℃～50℃。
[0011]
进一步，所述的煤气加压机i(6)，经其加压后的煤气压力为0.3mpa(g)～0.6mpa(g)。
[0012]
进一步，所述的真空变压吸附脱氮脱碳装置(7)，采用真空变压吸附的方式脱除煤气中的n
2
和co
2
，脱氮脱碳后的煤气中n
2
含量≤5%(体积百分比)，co
2
含量≤2%(体积百分比)。
[0013]
进一步，所述的煤气加压机ii(8)，经其加压后的煤气压力为0.5mpa(g)～0.65mpa(g)。
[0014]
本实用新型的有益效果包括如下几点。
[0015]
1) 本实用新型采用煤气变换和煤气脱氮脱碳的方式富集高炉煤气中的co、h
2
并调节co/h
2
比例，制备得到适合高炉喷吹的喷吹煤气，采用本实用新型制备的喷吹煤气进行高炉喷吹可以有效地降低高炉焦比，实现高炉煤气的高附加值利用。
[0016]
2) 本实用新型利用干法布袋除尘后的高炉煤气(150℃～220℃，0.2mpa(g)～0.3mpa(g))进行煤气变换，省去了煤气加热、加压工序的能耗。
[0017]
3) 本实用新型采用煤气变换和煤气脱氮脱碳的方式富集高炉煤气中的co、h
2
及调节co/h
2
比例，可以根据高炉工况的变化调节co/h
2
比例，以有效地提高喷吹煤气利用率、降低高炉焦比，同时可以保证高炉炉顶煤气温度稳定(防止炉顶煤气超温导致干法布袋除尘器损坏)，技术经济优势明显。
附图说明
[0018]
图1为本实用新型的装置示意图。包括：热旋风除尘器(1)、干法布袋除尘器(2)、控制阀(3)、煤气变换装置(4)、煤气冷却装置(5)、煤气加压机i(6)、真空变压吸附脱氮脱碳装置(7)、煤气加压机ii(8)。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0020]
如图所示，一种利用高炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，包括热旋风除尘器(1)、干法布袋除尘器(2)、控制阀(3)、煤气变换装置(4)、煤气冷却装置(5)、煤气加压机i(6)、真空变压吸附脱氮脱碳装置(7)和煤气加压机ii(8)。
[0021]
当需要利用高炉煤气制备高炉喷吹煤气时，打开控制阀(3)，高炉炉顶煤气(150℃～220℃，0.2mpa(g)～0.3mpa(g))经热旋风除尘器(1)和干法布袋除尘器(2)进行除尘后，根据后续高炉喷吹煤气需要控制一部分高炉煤气经控制阀(3)进入煤气变换装置(4)中，其余部分高炉煤气进入高炉煤气管网。
[0022]
进入煤气变换装置(4)中的高炉煤气，采用co+h
2
o=co
2
+h
2
的变换反应，控制煤气变换装置(4)出口煤气中co/h
2
的比值(体积百分比)为0.5～1.5。经煤气变换装置(4)进行煤气变换后的高炉煤气，进入煤气冷却装置(5)，将煤气温度冷却至40℃～50℃后，进入煤气加压机i(6)中将煤气加压至0.3mpa(g)～0.6mpa(g)。
[0023]
通过煤气加压机i(6)加压至0.3mpa(g)～0.6mpa(g)的高炉煤气，进入真空变压吸附脱氮脱碳装置(7)中，采用真空变压吸附的方式进行煤气中n
2
和co
2
的脱除，脱氮脱碳后的煤气中n
2
含量≤5%(体积百分比)，co
2
含量≤2%(体积百分比)。经真空变压吸附脱氮脱碳装
置(7)脱除n
2
和co
2
的高炉煤气，进入煤气加压机ii(8)，通过煤气加压机ii(8)加压至0.5mpa(g)～0.65mpa(g)后，即可作为高炉喷吹煤气返吹回高炉。
[0024]
本实用新型采用煤气变换和煤气脱氮脱碳的方式富集高炉煤气中的co、h
2
及调节co/h
2
比例，制备得到适合高炉喷吹的喷吹煤气，并可根据高炉工况的变化调节co/h
2
比例，以有效地提高喷吹煤气利用率、降低高炉焦比，实现高炉煤气的高附加值利用，同时可以保证高炉炉顶煤气温度稳定，技术经济优势明显。