一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤方法及系統與流程

本發明涉及一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤方法及系統。

背景技術：

在高爐噴煤中，一般使用壓縮空氣作為載體進行煤粉的輸送與噴吹。為保證噴煤系統的穩定運行，通常設置獨立的空壓站來獲取噴煤所需的壓縮空氣，從空壓機出口經過干燥、過濾后的壓縮空氣一般在40℃左右，考慮到壓縮空氣儲存時與外界的熱交換，最終用于煤粉噴吹的壓縮空氣基本上接近常溫,并容易產生冷空氣噴吹帶來的煤粉中飽和蒸汽結露問題。根據相關理論研究及生產實踐，伴隨煤粉進入高爐的冷(常溫)壓縮空氣將會降低風口前的理論燃燒溫度(將壓縮空氣加熱至鼓風溫度需要熱量)，這種情況在髙噴煤量、大煤比的高爐生產中更為明顯。風口前的理論燃燒溫度的降低，將會影響爐料的加熱、分解、還原和熔化過程的進行，降低煤粉在風口前的燃燒速度與燃燒率，增加燃料消耗，阻礙噴煤量進一步提高。

技術實現要素：

本發明提供一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤方法及系統，以解決上述背景技術中的技術問題。

本發明解決技術問題的技術方案如下：

本發明一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤方法，其特點是：將從儲氣罐出來的常溫態壓縮氣體經換熱器預熱升溫后送入壓縮氣體管線并在該管線中進行調壓、計量，然后將該經預熱、調壓和計量后的壓縮氣體作為高爐煤粉噴吹的載體與噴吹罐出來的流化態煤粉混合經噴吹管線送至高爐，然后在分配器作用下經高爐風口送進高爐。

進一步地，所述壓縮氣體為壓縮空氣或氮氣。

進一步地，所述經換熱器后的壓縮氣體的預熱溫度為70℃～80℃。

進一步地，所述換熱器的熱源為低溫煙氣、蒸汽或熱水。

本發明解決技術問題的另一技術方案如下：

本發明一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤系統，其特點是：包括壓縮氣體預熱系統、壓縮氣體管線、噴吹罐、煤粉調節裝置、噴吹管線和高爐風口；所述壓縮氣體預熱系統與壓縮氣體管線相連；所述壓縮氣體管線的末端和噴吹罐的出口均與煤粉調節裝置的入口連接；所述煤粉調節裝置的出口與噴吹管線相連；所述噴吹管線的末端與高爐風口相連。

進一步地，所述壓縮氣體預熱系統包括儲氣罐、換熱器、熱源管線；所述儲氣罐具有儲氣罐入口和儲氣罐出口；所述換熱器具有換熱器入口、換熱器出口和熱源接口；所述儲氣罐出口與換熱器入口相連；所述換熱器出口與壓縮氣體管線相連；所述熱源管線與熱源接口相連。

進一步地，所述壓縮氣體預熱系統包括儲氣罐、換熱器、熱源管線；所述儲氣罐具有儲氣罐入口和儲氣罐出口；所述換熱器具有換熱器入口、換熱器出口和熱源接口；所述換熱器出口與儲氣罐入口相連；所述熱源管線與熱源接口相連；所述儲氣罐出口與壓縮氣體管線相連。

進一步地，所述噴吹管線上依次設置有噴吹管線閥門、分配器和噴槍組件并相互連接。

進一步地，所述壓縮氣體管線上設置有壓縮氣體管線閥門組和溫度、流量及壓力檢測元件。

進一步地，所述熱源管線上設置有調節閥門組。

應用本發明可以確保高爐煤粉輸送管線溫度穩定維持在70～80℃以上，高于煤粉中的飽和蒸汽結露溫度，避免了冷凝水析出，有利于噴吹管線的順暢；通過預熱噴吹用壓縮氣體，能夠提高氣粉(壓縮氣體-煤粉二相)混合物的入爐溫度，有利于提高煤粉的燃燒與氣化速度，提高煤粉在高爐風口前的燃燒效率，為進一步提高噴煤比創造了有利條件；預熱噴吹用壓縮氣體能夠降低因噴吹造成爐溫降低的不利影響，提高風口前的理論燃燒溫度，降低高爐冶煉的燃料比，有利于系統的節能降耗。

附圖說明

圖1是本發明所述一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤系統結構示意圖；

圖2是實施例3的結構示意圖；

圖中：1.儲氣罐，2.換熱器，3.調節閥門組，4.噴吹罐，5.噴吹管線閥門，6.分配器，7.噴槍組件，8.高爐風口，9.壓縮氣體管線，10.壓縮氣體閥門組，11.噴吹管道，12.煤粉調節裝置，13.儲氣罐入口，14.儲氣罐出口，15.熱源管線，16.熱源接口，17.換熱器入口，18.換熱器出口。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：

如圖1所示，一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤方法，其特點是：將從儲氣罐出來的常溫態壓縮氣體經換熱器預熱升溫后送入壓縮氣體管線并在管線中進行調壓、計量，然后將該經預熱、調壓和計量后的壓縮氣體作為高爐煤粉噴吹的載體與噴吹罐出來的流化態煤粉混合經噴吹管線送至高爐，然后在分配器作用下經高爐風口送進高爐。

本實施例中所述壓縮氣體為壓縮空氣或氮氣。

本實施例中所述經換熱器后的壓縮氣體的預熱溫度為70℃～80℃。

本實施例中所述換熱器的熱源為低溫煙氣、蒸汽或熱水。

通過本實施例所述方法，可以確保高爐煤粉輸送的管線溫度穩定維持在70℃～80℃以上，高于煤粉中的飽和蒸汽結露溫度，避免了冷凝水析出，有利于噴吹管線的順暢；通過預熱噴吹用壓縮氣體，能夠提高氣粉(壓縮氣體-煤粉二相)混合物的入爐溫度，有利于提高煤粉的燃燒與氣化速度，提高煤粉在高爐風口前的燃燒效率，為進一步提高噴煤比創造了有利條件；預熱噴吹用壓縮氣體能夠降低因噴吹造成爐溫降低的不利影響，提高風口前的理論燃燒溫度，降低高爐冶煉的燃料比，有利于系統的節能降耗，如壓縮氣體為壓縮空氣；當高爐噴吹高揮發分煙煤，為確保噴煤安全，壓縮氣體可以采用氮氣，在這種情況下依然可以采用換熱器進行預熱，其效果與預熱壓縮空氣具有同等效果；換熱器的熱源可以采用工業生產中產生的低溫煙氣、蒸汽或熱水，既能夠節約資源，避免浪費，又能夠對環境起到保護作用。

實施例2：

一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤系統，其特點是：包括壓縮氣體預熱系統、壓縮氣體管線9、噴吹罐4、煤粉調節裝置12、噴吹管線11和高爐風口8；所述壓縮氣體預熱系統與壓縮氣體管線9相連；所述壓縮氣體管線9的末端和噴吹罐4的出口均與煤粉調節裝置12的入口連接；所述煤粉調節裝置12的出口與噴吹管線11相連；所述噴吹管線11的末端與高爐風口8相連。

本實施例所述壓縮氣體預熱系統包括儲氣罐1、換熱器2、熱源管線15；所述儲氣罐1具有儲氣罐入口13和儲氣罐出口14；所述換熱器2具有換熱器入口17、換熱器出口18和熱源接口16；所述儲氣罐出口14與換熱器入口17相連；所述換熱器出口18與壓縮氣體管線9相連；所述熱源管線15與熱源接口16相連。

本實施例中所述噴吹管線11上依次設置有噴吹管線閥門5、分配器6和噴槍組件7并相互連接。

本實施例中所述壓縮氣體管線9上設置有壓縮氣體管線閥門組10和溫度、流量及壓力檢測元件。設置壓縮氣體管線閥門組10可以調節壓縮氣體在管線中的流速、流量，以便使壓縮氣體達到要求后與煤粉混合，滿足該系統運行的需要。

本實施例中所述熱源管線15上設置有調節閥門組3。

本實施例所述帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤系統的工作方式如下：壓縮氣體從儲氣罐入口13進入儲氣罐1，然后從儲氣罐出口14排出并通過換熱器入口17進入換熱器2，熱源通過熱源管線15從熱源接口16進入換熱器2并對換熱器2內部的壓縮氣體進行預熱，經預熱后的壓縮氣體從換熱器出口18進入壓縮氣體管線9，并在該管線中進行調壓、計量，然后該經預熱、調壓和計量后的壓縮氣體作為高爐煤粉噴吹的載體與噴吹罐4出來的流化態煤粉混合經噴吹管線11送至高爐，然后在分配器6和噴槍組件7的作用下經高爐風口8送進高爐。

本實施例中壓縮氣體從儲氣罐入口13進入儲氣罐1，在儲氣罐1之后設置換熱器2，可以很好的將儲氣罐出口14出來的壓縮氣體通過換熱器2進行預熱；本實施例中在熱源管線15上設置調節閥門組3，在壓縮氣體管線9上設置溫度檢測元件，可以通過對調節閥門組3的調節，以控制熱源的流量來控制壓縮氣體的預熱溫度，通過溫度檢測元件便于控制壓縮氣體預熱到指定的溫度。

實施例3：

一種帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤系統，其特點是：包括壓縮氣體預熱系統、壓縮氣體管線9、噴吹罐4、煤粉調節裝置12、噴吹管線11和高爐風口8；所述壓縮氣體預熱系統與壓縮氣體管線9相連；所述壓縮氣體管線9的末端和噴吹罐4的出口均與煤粉調節裝置12的入口連接；所述煤粉調節裝置12的出口與噴吹管線11相連；所述噴吹管線11的末端與高爐風口8相連。

本實施例中所述壓縮氣體預熱系統包括儲氣罐1、換熱器2、熱源管線15；所述儲氣罐1具有儲氣罐入口13和儲氣罐出口14；所述換熱器2具有換熱器入口17、換熱器出口18和熱源接口16；所述換熱器出口18與儲氣罐入口13相連；所述熱源管線15與熱源接口16相連；所述儲氣罐出口14與壓縮氣體管線9相連。

本實施例中所述噴吹管線11上依次設置有噴吹管線閥門5、分配器6和噴槍組件7并相互連接。

本實施例中所述壓縮氣體管線9上設置有壓縮氣體管線閥門組10和溫度、流量及壓力檢測元件。

本實施例中所述熱源管線15上設置有調節閥門組3。

本實施例中在換熱器2之后設置儲氣罐14，可以將換熱器2預熱好的壓縮空氣送入儲氣罐14中，以滿足該系統運行的需要。

本實施例所述帶壓縮氣體預熱的高爐噴煤系統的工作方式如下：壓縮氣體從換熱器入口17進入換熱器2，熱源通過熱源管線15從熱源接口16進入換熱器2并對換熱器2內部的壓縮氣體進行預熱，該預熱后的壓縮氣體從換熱器出口18排出并通過儲氣罐入口13進入儲氣罐1，然后從儲氣罐出口14排出并進入壓縮氣體管線9，并在該管線中進行調壓、計量，然后該經預熱、調壓和計量后的壓縮氣體作為高爐煤粉噴吹的載體與噴吹罐4出來的流化態煤粉混合經噴吹管線11送至高爐，然后在分配器6和噴槍組件7的作用下經高爐風口8送進高爐。

實施例2與實施例3的區別在于換熱器2與儲氣罐1的前后位置不同，需要根據儲氣罐1容積大小、冬季環境溫度及高爐煤粉輸送耗氣量來決定兩者的前后關系；當儲氣罐1容積較大、冬季環境溫度較低及中小高爐低煤比噴吹時，換熱器2設置在儲氣罐1之后為佳。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。