放散煤气利用系统及方法_3

文档序号:9544167阅读:来源:国知局
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[0037](1)解决了由间歇性带来的放散煤气难以利用的问题,可实现放散煤气利用系统的连续性供能。
[0038](2)可充分利用放散煤气碳含量高的特点,较低的能耗实现对放散煤气反应产物气体中的co2的捕集。
[0039](3)在放散煤气的处理过程中实质上不会产生N0X,可实现放散煤气的清洁利用。
[0040](4)消除了放散煤气处理过程中的安全隐患,可实现转炉放散煤气的安全利用。
[0041](5)通过转炉放散煤气的安全、清洁、高效利用,可产生显著的经济与环境效益。
【附图说明】
[0042]图1是现有的炼钢厂转炉煤气回收与放散系统的示意图。
[0043]图2是本发明的实施例提供的一种转炉放散煤气利用系统示意图。
[0044]图3是本发明的实施例提供的另一种转炉放散煤气利用系统示意图。
[0045]图4是本发明的实施例提供的有一种转炉放散煤气利用系统示意图。
【具体实施方式】
[0046]以下以转炉放散煤气为例,结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,其他形式的放散煤气或者燃烧尾气皆可以替换以下实施例中的转炉放散煤气。
[0047]如图2所示,是本发明的实施例提供的一种转炉放散煤气利用系统示意图。根据本发明所述的转炉放散煤气的利用系统,其连接三通阀105的放散侧,对原本直接点火放散的转炉放散煤气进行处理利用。所述的转炉放散煤气的利用系统包括化学链燃烧反应器200,所述的化学链燃烧反应器内装填有载氧体。所述的化学链燃烧反应器连接有第一输入管道、第一输出管道、第二输入管道和第二输出管道,所述的输入管道用于向化学链燃烧反应器输入原料,例如为放撒煤气或者空气,所述输出管道用于从化学链燃烧反应器中输出经过氧化反应或者还原反应产生的产物气体。所述的第一输入管道和第一输出管道设置在所述的化学链燃烧反应器的一端;较佳的,第一输入管道和第一输出管道共用一部分管道连接于所述的化学链燃烧反应器。也可以采用三通连接于所述的第一输入管道、第一输出管道和化学链燃烧反应器。所述的第二输入管道和第二输出管道设置在所述的化学链燃烧反应器的另一端;较佳的,第二输入管道和第二输出管道共用一部分管道连接于所述的化学链燃烧反应器。也可以采用三通连接于所述的第二输入管道、第二输出管道和化学链燃烧反应器。所述的第一输入管道连接于所述的三通阀105的放散侧,并在所述第一管道上设置有阀门201,用于控制放撒煤气的流通。在所述的第一输出管道上设置阀门202,用于控制产物气体的流出。所述的第二输入管道连接于空气泵206,并在所述第二输入管道上设置有阀门203。在第二输出管道上设置有阀门204。较佳的,还包括一连通管道,其一端连接于阀门201与化学链燃烧反应器200之间的第一输入管道,另一端连接于阀门203与空气泵206之间的第二输入管道上,并在所述的连通管道上设有阀门207。本实施例的系统,当没有转炉放散煤气产生时,将空气通入化学链燃烧反应器,进行氧气与载氧体发生氧化反应的再生过程;当有转炉放散煤气产生时,停止向化学链反应器通入空气,而将转炉放散煤气通入化学链燃烧反应器,进行CO和氧气分别与载氧体发生还原和氧化反应的处理过程,以同时保证转炉放散煤气的完全利用和供能的连续性。在化学链燃烧反应器200周围布置有冷却夹套205,可通过控制冷却夹套205中换热介质的流量,将反应器温度稳定在预定值,防止化学链燃烧反应温度飙升而损害载氧体。
[0048]本发明的实施例还提供的一种转炉放散煤气利用方法,其采用上述实施例的转炉放散煤气利用系统。当转炉煤气不达标时,三通阀105放散侧打开,回收侧关闭,阀门202、阀门203和阀门207都关闭,阀门201和阀门204打开,放散煤气进入化学链燃烧反应器200,对反应器内的载氧体进行还原,还原产物气体经阀门204排出,进行进一步利用。在通入转炉放散煤气的过程中,如果化学链燃烧反应器的温度低于所控制的反应温度范围,打开阀门207并启动空气泵206,向化学链燃烧反应器通入空气,所通入空气的最大流量为转炉放散煤气流量的25%。当转炉煤气停止放散时,阀门207、阀门201和阀门204关闭,阀门202和阀门203打开,通过空气泵引入空气,对反应器200中的载氧体进行再生,产生的氧化产物气体经阀门202排出,进行进一步利用。转炉放散煤气和空气在反应器200中的流向相反。当有转炉放散煤气产生时,停止向化学链反应器通入空气,此时,将转炉放散煤气通入化学链燃烧反应器200,而当没有转炉放散煤气产生时,将空气通入化学链燃烧反应器。空气的通入时间与流量由转炉煤气的放散时间与流量决定。通过对阀门201、阀门202、阀门203、阀门204的切换,使转炉放散煤气和空气对载氧体的还原和再生交替、持续地进行,实现化学链燃烧装置全时间段持续地向外提供高温烟气。
[0049]如图3所示,是本发明的实施例提供的另一种转炉放散煤气利用系统示意图。与上述的实施例相比,本实施例还包括第一蓄热室301和第二蓄热室302。所述的第一输出管道和第二输出管道通过三通合并后连接于三通阀305,三通阀305还分别连接于第一蓄热室301和第二蓄热室302,用于将化学链燃烧反应器200输出的气体输入第一蓄热室301或者第二蓄热室302。所述的第一蓄热室301和第二蓄热室302还分别设有烟气排除管道,分别连接于三通阀304,并通过阀门304排出。所述的第一蓄热室301连接有待预热气体输入管道,所述的第二蓄热室302连接有待预热气体输入管道,并通过三通阀303连接于待预热气体供应源,通过三通阀303将待预热气体输入第一蓄热室301或第二蓄热室302。所述的第一蓄热室301连接有待预热气体输出管道,所述的第二蓄热室302连接有待预热气体输出管道,用于输出经加热后的待预热气体,待预热气体经加热后成为高温气体。较佳的,将所述的第一蓄热室301和第二蓄热室302的待预热气体输出管道通过三通阀306连接后经由一条管道输出。
[0050]本发明的实施例还提供的一种转炉放散煤气利用方法,其采用上述实施例的转炉放散煤气利用系统将化学链燃反应器产生的高温烟气用于待预热气体的加热。转炉放散煤气经阀门201进入化学链燃烧反应器200,对反应器200内的载氧体进行还原,还原产物气体经阀门204排出,经三通阀305,进入第一蓄热室301,蓄热室301中的蓄热体吸收还原产物气体的热量进行蓄热,还原产物气体经三通阀304离开第一蓄热室301 ;待预热气体由三通阀303进入第二蓄热室302,吸收第二蓄热室302中蓄热体的热量,待预热气体被加热至预定温度,经三通阀306排出,进行进一步利用。当转炉煤气停止放散时,关闭阀门201、阀门204,经阀门203引入空气,对反应器200内的载氧体进行再生,反应产生的氧化产物气体经阀门202引出,经三通阀305,进入第二蓄热室302,对原先被待预热气体冷却的蓄热体进行加热,氧
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