一种基于转炉煤气的蒸汽发生装置及方法与流程

本申请涉及炼钢，具体而言，涉及一种基于转炉煤气的蒸汽发生装置及方法。

背景技术：

1、由于转炉冶炼的特殊性，对于采用干法除尘系统的转炉，如图1所示，现有技术中，转炉100在吹炼阶段，氧枪通过氧枪口进入转炉100内部进行吹氧操作，在剧烈的碳氧反应过程中，产生大量的煤气，主要成分是co和co2，转炉煤气在id风机(引风机)抽引作用下，与汽化系统烟道200进行换热，高温高压水吸热后便生成大量高温高压蒸汽，高温高压蒸汽经汽包600储存后经管道输送至蒸汽蓄热器700集中储存及转运；而产生的大量转炉煤气经汽化系统烟道200换热、蒸发器300冷却降温、除尘器400粗除尘及静电除尘后，再通过煤气冷却器的冷却及洗涤后回收至转炉煤气柜500。由于转炉煤气柜500的储存量有限，一旦压力偏高，未达到回收条件时，会将转炉煤气直接放散，这不仅导致转炉煤气能源的浪费，也会对大气造成一定的影响，同时放散的转炉煤气也存在一定的安全隐患。因此，保证安全，充分利用转炉冶炼特性及附加产物的合理使用是炼钢转炉冶炼追求的目标。

2、目前，常规转炉冶炼针对能源的利用、分配而采取的方案或措施普遍为：通过转炉煤气柜储存之后用于其它厂区使用，如热轧加热炉等，但是由于使用节奏的不匹配及使用量的影响，常造成转炉煤气利用不足或不及时，造成转炉煤气柜压力高而无法及时回收转炉煤气，且由于转炉冶炼蒸汽产量的不稳定及沿途管道损失等原因，导致转炉冶炼的产汽不能实现自给自足。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种基于转炉煤气的蒸汽发生装置及方法，能够解决转炉冶炼时转炉煤气的回收、合理利用及蒸汽产汽不足的问题。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于转炉煤气的蒸汽发生装置，包括转炉、煤气储存装置、循环水系统、燃烧装置、及蒸汽储存装置；所述转炉用于将转炉冶炼产生的不稳定煤气经除尘、洗涤后得到转炉煤气；所述煤气储存装置用于集中回收并储存所述转炉煤气，且将所述转炉煤气稳定压力和成分后输送至燃烧装置；所述循环水系统用于提供高温高压循环水；所述燃烧装置用于燃烧转炉煤气从而对高温高压循环水进行加热，进而产生蒸汽；所述蒸汽储存装置用于储存所述蒸汽。

3、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述煤气储存装置为转炉煤气柜，所述不稳定煤气通过干法除尘系统进行除尘、洗涤，所述转炉煤气中一氧化碳的含量为40％～70％。

4、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述燃烧装置包括一组或多组省煤器，通过加热后可实现蒸汽的过热度为10～20℃。

5、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述省煤器的燃烧嘴选用适合煤气的燃烧嘴，能保证煤气正常燃烧且产生的热值为2000～2200kcal/m3。

6、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述转炉煤气通过煤气管道输送至燃烧装置，所述转炉煤气进行引气操作之前，先通过氮气置换装置在煤气管道中采用氮气进行置换。

7、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述煤气管道设有排水器、手动阀门、气动阀门及盲板阀。

8、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述基于转炉煤气的蒸汽发生装置，还包括火种捕捉装置，用于在发生燃烧嘴堵塞故障时，开启煤气管道上预设的氮气引射阀门；所述省煤器的出口管道处设有煤气分析仪，用于指示煤气含量，并在煤气含量超标后开启所述氮气引射阀门。

9、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述燃烧装置通过点火装置引火，以引燃转炉煤气。

10、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述循环水系统及蒸汽储存装置均为炼钢转炉车间的蒸汽蓄热器，所述蒸汽蓄热器的运行压力为1.5～3.0mpa，所述蒸汽蓄热器中混合后的蒸汽分配至转炉车间的各用户点使用，多余的蒸汽输送至能源管网；所述高温高压循环水的温度为200～230℃，压力为2.0～3.5mpa。

11、根据本申请实施例的第二方面，提供了一种基于转炉煤气的蒸汽发生方法，采用上述第一方面任一项所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，包括：

12、所述转炉将转炉冶炼产生的不稳定煤气经除尘、洗涤后得到转炉煤气；

13、所述煤气储存装置集中回收并储存所述转炉煤气，且将所述转炉煤气稳定压力和成分后输送至燃烧装置；

14、所述循环水系统提供高温高压循环水；

15、所述燃烧装置燃烧转炉煤气从而对高温高压循环水进行加热，进而产生蒸汽；

16、所述蒸汽储存装置储存所述蒸汽。

17、本申请的技术方案，通过将转炉冶炼自身所产的转炉煤气，集中回收至转炉煤气柜，借助转炉煤气柜稳定压力及成分后，结合转炉煤气柜的输出总管，将转炉煤气反向输送至蒸汽蓄热器区域处的燃烧装置，该燃烧装置通过燃烧转炉煤气从而加热蒸汽蓄热器里的高温高压循环水，进而产生蒸汽，实现蒸汽的发生，最后再输送至蒸汽蓄热器储存，或者分配至转炉车间的各用户点使用，多余的蒸汽输送至能源管网。本申请基于转炉煤气的蒸汽发生装置及方法，对转炉煤气的平衡、再利用以及能源的充分利用都达到了较好的效果，对转炉区域的生产环境、操作人员的安全均有极大的改善，并能够解决现有技术中转炉冶炼时转炉煤气的回收、合理利用及蒸汽产汽不足的问题。

技术特征：

1.一种基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，包括转炉、煤气储存装置、循环水系统、燃烧装置、及蒸汽储存装置；所述转炉用于将转炉冶炼产生的不稳定煤气经除尘、洗涤后得到转炉煤气；所述煤气储存装置用于集中回收并储存所述转炉煤气，且将所述转炉煤气稳定压力和成分后输送至燃烧装置；所述循环水系统用于提供高温高压循环水；所述燃烧装置用于燃烧转炉煤气从而对高温高压循环水进行加热，进而产生蒸汽；所述蒸汽储存装置用于储存所述蒸汽。

2.根据权利要求1所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述煤气储存装置为转炉煤气柜，所述不稳定煤气通过干法除尘系统进行除尘、洗涤，所述转炉煤气中一氧化碳的含量为40％～70％。

3.根据权利要求1所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述燃烧装置包括一组或多组省煤器，通过加热后可实现蒸汽的过热度为10～20℃。

4.根据权利要求3所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述省煤器的燃烧嘴选用适合煤气的燃烧嘴，能保证煤气正常燃烧且产生的热值为2000～2200kcal/m3。

5.根据权利要求4所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述转炉煤气通过煤气管道输送至燃烧装置，所述转炉煤气进行引气操作之前，先通过氮气置换装置在煤气管道中采用氮气进行置换。

6.根据权利要求5所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述煤气管道设有排水器、手动阀门、气动阀门及盲板阀。

7.根据权利要求5所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，还包括火种捕捉装置，用于在发生燃烧嘴堵塞故障时，开启煤气管道上预设的氮气引射阀门；所述省煤器的出口管道处设有煤气分析仪，用于指示煤气含量，并在煤气含量超标后开启所述氮气引射阀门。

8.根据权利要求1所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述燃烧装置通过点火装置引火，以引燃转炉煤气。

9.根据权利要求1所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，其特征在于，所述循环水系统及蒸汽储存装置均为炼钢转炉车间的蒸汽蓄热器，所述蒸汽蓄热器的运行压力为1.5～3.0mpa，所述蒸汽蓄热器中混合后的蒸汽分配至转炉车间的各用户点使用，多余的蒸汽输送至能源管网；所述高温高压循环水的温度为200～230℃，压力为2.0～3.5mpa。

10.一种基于转炉煤气的蒸汽发生方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的基于转炉煤气的蒸汽发生装置，包括：

技术总结
本申请提供了一种基于转炉煤气的蒸汽发生装置及方法。所述蒸汽发生装置包括转炉、煤气储存装置、循环水系统、燃烧装置、及蒸汽储存装置；所述转炉用于将转炉冶炼产生的不稳定煤气经除尘、洗涤后得到转炉煤气；所述煤气储存装置用于集中回收并储存所述转炉煤气，且将所述转炉煤气稳定压力和成分后输送至燃烧装置；所述循环水系统用于提供高温高压循环水；所述燃烧装置用于燃烧转炉煤气从而对高温高压循环水进行加热，进而产生蒸汽；所述蒸汽储存装置用于储存所述蒸汽。本申请对转炉煤气的平衡、再利用以及能源的充分利用都达到了较好的效果，能够解决转炉冶炼时转炉煤气的回收、合理利用及蒸汽产汽不足的问题。

技术研发人员：史良,常生财,王和兵,王劲,庞森,郝冬彬,王景娟,张坤,李珊珊,韩翯然,董蕾,万铁军,于立梅
受保护的技术使用者：首钢京唐钢铁联合有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15