專利名稱：高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用干式布袋除塵器進行高爐爐頂均壓煤氣回收的方法及裝置， 尤其是一種采用自然回收，或自然回收加氮氣強制回收的高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回 收裝置。
背景技術：
高爐生產所必需的爐頂均壓煤氣在每次裝料前都被放散到大氣中。這些煤氣直接 放散到大氣中的主要弊端是
1、煤氣中CO含量大，毒性大，嚴重惡化大氣質量；
2、排放過程噪音大，晝夜擾民；
3、煤氣中粉塵含量高，長期污染大氣環境。
因此，長期以來對于高爐爐頂均壓煤氣的排放是本領域試圖解決的問題。以日本 IHI公司為代表的旋風除塵器——噴射回收流程，由于回收煤氣的含塵量高，壓力波動大， 因而未能獲得推廣應用。法國敦克爾克高爐采用的小文氏管，只能應用于采用濕法除塵系 統高爐的爐頂均壓煤氣回收。由于濕法除塵水耗量大，電耗高，煤氣溫度大幅下降，大量的 煤氣顯熱被浪費。
在中國專利申請第90106036. 4號中就公開了一種“高爐爐頂排壓煤氣強制回收 裝置”，該回收裝置由引射器、文氏管除塵器和脫水器組成，在文氏管喉口處內腔安裝介質 噴嘴及噴水器，以低壓蒸氣為引射介質，以使排壓煤氣快速回收，并凈化除塵及減小對凈煤 氣管網的沖擊。該公知技術，當在裝料設備需要均壓時，均壓煤氣經均壓管道進入裝料設 備；在裝料設備排壓時，排壓煤氣經排壓閥、除塵器進入降壓塔裝置，最后進入凈煤氣管網。 該公知技術采用的是濕法除塵，并需要通過脫水器對煤氣進行降壓處理，因此其設備復雜， 且處理后的煤氣同樣存在上述溫度大幅度下降，水、電消耗量大等浪費能源的缺陷。
由于高爐在生產過程中，爐頂裝料設備是周期性地進行受料，均壓、排料、均壓煤 氣的放散也是周期性進行，因此，在高爐生產過程中，均壓煤氣是不斷地進行放散，在公知 的排放過程中，存在著對環境嚴重的污染，以及對能源大量的浪費。隨著節能減排要求的提 高，更加有效地回收高爐的爐頂均壓煤氣已經成為一個亟待解決的問題。發明內容
本發明涉及到一種高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置。本發明采用自然回 收，或自然回收加氮氣強制回收的方法對高爐爐頂均壓煤氣進行回收，能避免將有毒氣體 向大氣中排放，有效的利用均壓煤氣的余熱。
為此本發明提出一種高爐爐頂均壓煤氣回收方法，包括自然回收步驟在高爐裝 料系統進入向料罐裝料程序后，開啟均壓煤氣回收裝置的煤氣回收閥，及凈煤氣管網的止 回閥，從料罐排出的均壓煤氣首先進入緩沖罐，然后進入布袋除塵器，經所述布袋除塵器除 塵后進入所述凈煤氣管網。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，當所述料罐壓力與緩沖罐壓力接 近時，完成所述均壓煤氣的自然回收步驟，切斷所述煤氣回收閥，打開均壓放散閥；將所述 料罐內的剩余所述均壓煤氣經旋風除塵器除塵，再經均壓放散閥及消音器進行放散。
本發明還提出一種高爐爐頂均壓煤氣回收方法，包括自然回收步驟及強制回收步 驟，其中，所述自然回收步驟包括在高爐裝料系統進入向料罐裝料程序后，開啟均壓煤氣 回收裝置的煤氣回收閥，及凈煤氣管網的止回閥，從料罐排出的均壓煤氣首先進入緩沖罐， 然后進入布袋除塵器，經所述布袋除塵器除塵后進入所述凈煤氣管網；當所述料罐內壓力 達到規定壓力值時，進行所述強制回收步驟向所述料罐內充入氮氣，使所述料罐內的剩余 所述均壓煤氣進入所述緩沖罐，當所述料罐內充滿氮氣后，切斷所述煤氣回收閥，并停止向 所述料罐充氮氣。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，所述規定壓力值小于所述料罐放 散均壓煤氣時的初始壓力，且大于所述凈煤氣管網內壓力。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，當所述料罐壓力與緩沖罐壓力接 近時，向所述料罐內充入氮氣。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，在所述強制回收步驟中，向所述料 罐內充入的氮氣量大于等于1. 5倍的所述料罐容積。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，當所述料罐內充滿氮氣后，完成所 述均壓煤氣的強制回收步驟，切斷所述煤氣回收閥，打開均壓放散閥；將所述料罐內的氮氣 經旋風除塵器除塵，再經均壓放散閥及消音器進行放散。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，所述自然回收步驟和強制回收步 驟所需時間之和小于所述裝料系統允許的時間。
如所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其中，在所述強制回收步驟中，所述氮氣由 所述料罐的底部進入所述料罐。
本發明還提出一種高爐爐頂均壓煤氣回收裝置，其中，所述回收裝置包括緩沖 罐、至少一個布袋除塵器，其中，所述緩沖罐通過一煤氣回收閥與高爐料罐相連接，所述布 袋除塵器與所述緩沖罐串聯連接，所述布袋除塵器的出口端與凈煤氣管網相連接，且布袋 除塵器與凈煤氣管網之間設有煤氣止回閥。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置，其中，所述高爐料罐的底部進一步與氮 氣供給裝置相連接，且之間設有控制氮氣供給的控制閥。
如上所述的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置，其中，所述氮氣供給裝置與高爐料罐之 間依次至少設有減壓閥、氮氣切斷閥和止回閥。
本發明的高爐爐頂均壓煤氣回收方法和裝置克服了現有技術存在回收煤氣的含 塵量高，壓力波動大，對凈煤氣管網造成污染等問題，能有效解決有毒氣體排放和粉塵污 染，減輕消音器負荷，爐頂布置方便，符合日益增高的環境保護要求的特點。
本發明的爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置，不占用爐頂有限的空間及增加爐頂 框架的荷載，結構簡單、易于布置、安全性高；同時，除塵效果好、回收煤氣干凈，回收后的煤 氣直接進入凈煤氣管網，對凈煤氣管網污染小，并且幾乎沒有壓力波動的影響，可以最大限 度減少有毒氣體的排放，做到真正的環保。
本發明是在能源緊缺和強調環境保護的今天，避免有毒氣體向大氣排放、回收能源、改善環境的行之有效的措施。它徹底解決了采用干式布袋除塵器的高爐爐頂均壓煤氣 回收難的問題。
以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中，
圖1是本發明的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置一個實施例的結構示意圖2是本發明的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置另一個實施例的結構示意圖。
附圖標號說明
10、料罐11、旋風除塵器12、均壓放散閥
13、消音器14、均壓閥15、二次均壓系統
2、自然回收系統20、煤氣回收閥21、緩沖罐
22、布袋除塵器23、止回閥24、凈煤氣管網
3、強制回收系統30、氮氣供給裝置31、減壓閥
32、氮氣切斷閥33、止回閥；34、35、碟閥具體實施方式
本發明提出的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，主要包括自然回收步驟在高爐裝料 系統進入向料罐裝料程序后，開啟均壓煤氣回收裝置的煤氣回收閥，及凈煤氣管網的止回 閥，從料罐排出的均壓煤氣首先進入緩沖罐，然后進入布袋除塵器，經所述布袋除塵器除塵 后進入所述凈煤氣管網。通過本發明采用的干式布袋除塵器對高爐爐頂均壓煤氣進行自然 回收，能克服現有技術存在的問題，無需要消耗大量水、電能源的情況下，將無料鐘料罐內 的部分均壓煤氣進行回收，且本發明的設備結構簡單，回收成本低。
為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結合附圖及較佳 實施例，對本發明提出的高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置的具體實施方式
、步驟、結 構、特征及功能，詳細說明如后。另外，通過具體實施方式
的說明，當可對本發明為達成預定 目的所采取的技術手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說明 用，并非用來對本發明加以限制。
請配合參見圖1，本發明提出的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置包括緩沖罐21、至少 一個布袋除塵器22，其中，所述緩沖罐21通過一煤氣回收閥20與高爐料罐10相連接，所述 布袋除塵器22與所述緩沖罐21串聯連接，所述布袋除塵器22的出口端與凈煤氣管網M相 連接，且布袋除塵器22與凈煤氣管網M之間設有煤氣止回閥23。所述的緩沖罐21、布袋 除塵器22可以設置在高爐周圍適當的位置，只需通過管路分別與高爐料罐10、凈煤氣管網 相連通，因此本發明的回收裝置不占用高爐爐頂有限的空間，且不會增加爐頂框架的荷載， 結構簡單、易布置，并具有較高的安全性。
本發明的對高爐頂均壓煤氣的自然回收步驟是在高爐裝料系統進入向料罐10 裝料程序后，先開啟連接均壓煤氣回收裝置與料罐均壓煤氣排放管路的煤氣回收閥20，并 打開凈煤氣管網M的進氣口端的止回閥23。則從料罐10內排出的壓力較高的均壓煤氣以 高速通過煤氣回收閥20后首先進入緩沖罐21，在緩沖罐21內壓力被減小，減壓后的均壓煤 氣進入布袋除塵器22進行過濾除塵，經所述布袋除塵器22除塵后潔凈的均壓煤氣被輸送5到所述凈煤氣管網M內。當所述料罐10內的壓力與緩沖罐21內的壓力接近，例如當所述 料罐10內的壓力達到1. 5 2. 0大氣壓，則完成所述均壓煤氣的自然回收步驟，切斷所述 煤氣回收閥20，打開均壓放散閥12，將所述料罐10內的剩余均壓煤氣經旋風除塵器11除 塵后，再經均壓放散閥12及消音器13放散到大氣中。本發明由于料罐10內的均壓煤氣首 先進入到緩沖罐21內，使均壓煤氣的壓力減小后再進入到布袋除塵器22，從而減小了高壓 煤氣對布袋除塵器22的沖擊，提高了布袋除塵器22的使用壽命，并且經過緩沖罐21后，進 入布袋除塵器22以及除塵后的潔凈煤氣的壓力較為均衡，對凈煤氣管網幾乎沒有壓力波 動的影響。此外，布袋除塵器22不限定僅設置一個，可以根據實際需要設置多個，當設置多 個布袋除塵器22時，各布袋除塵器之間可以采用串聯連接，從而進一步提高除塵效果，當 然也可以并聯連接，以提高對均壓煤氣的除塵速度。經本發明的回收方法具有除塵效果好、 回收的煤氣干凈，除塵后的潔凈煤氣直接進入凈煤氣管網，對凈煤氣管網的污染小的優點。
自然回收過程所需的時間根據不同高爐的具體條件而確定，如爐頂壓力、緩沖罐的容積、均壓放散管道的管徑以及設定自然回收終結時料罐壓力等相關參數，通過高壓氣 體臨界壓力計算公式纟^t^t力=I^ifli計算出壓力比值，以判斷高壓氣體處 于臨界狀態還是亞臨界狀態。當If"1時，均壓煤氣處于臨界狀態，料罐中的均壓煤
權利要求
1.一種高爐爐頂均壓煤氣回收方法，包括自然回收步驟在高爐裝料系統進入向料罐 裝料程序后，開啟均壓煤氣回收裝置的煤氣回收閥，及凈煤氣管網的止回閥，從料罐排出的 均壓煤氣首先進入緩沖罐，然后進入布袋除塵器，經所述布袋除塵器除塵后進入所述凈煤 氣管網。
2.如權利要求1所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，當所述料罐內的壓 力與緩沖罐內的壓力接近時，完成所述均壓煤氣的自然回收步驟，切斷所述煤氣回收閥，打 開均壓放散閥；將所述料罐內的剩余所述均壓煤氣經旋風除塵器除塵，再經均壓放散閥及 消音器進行放散。
3.一種高爐爐頂均壓煤氣回收方法，包括自然回收步驟及強制回收步驟，其中，所述 自然回收步驟包括在高爐裝料系統進入向料罐裝料程序后，開啟均壓煤氣回收裝置的煤 氣回收閥，及凈煤氣管網的止回閥，從料罐排出的均壓煤氣首先進入緩沖罐，然后進入布袋 除塵器，經所述布袋除塵器除塵后進入所述凈煤氣管網；當所述料罐內壓力達到規定壓力 值時，進行所述強制回收步驟向所述料罐內充入氮氣，使所述料罐內的剩余所述均壓煤氣 進入所述緩沖罐，當所述料罐內充滿氮氣后，切斷所述煤氣回收閥，并停止向所述料罐充氮 氣。
4.如權利要求3所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，所述規定壓力值小 于所述料罐放散均壓煤氣時的初始壓力，且大于所述凈煤氣管網內壓力。
5.如權利要求4所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，當所述料罐內的壓 力與緩沖罐內的壓力接近時，向所述料罐內充入氮氣。
6.如權利要求3所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，在所述強制回收步 驟中，向所述料罐內充入的氮氣量大于等于1. 5倍的所述料罐容積。
7.如權利要求3所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，當所述料罐內充滿 氮氣后，完成所述均壓煤氣的強制回收步驟，切斷所述煤氣回收閥，打開均壓放散閥；將所 述料罐內的氮氣經旋風除塵器除塵，再經均壓放散閥及消音器進行放散。
8.如權利要求3所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，所述自然回收步驟 和強制回收步驟所需時間之和小于所述裝料系統允許的時間。
9.如權利要求3至8任一項所述的高爐爐頂均壓煤氣回收方法，其特征在于，在所述強 制回收步驟中，所述氮氣由所述料罐的底部進入所述料罐。
10.一種高爐爐頂均壓煤氣回收裝置，其特征在于，所述回收裝置包括緩沖罐、至少 一個布袋除塵器，其中，所述緩沖罐通過一煤氣回收閥與高爐料罐相連接，所述布袋除塵器 與所述緩沖罐串聯連接，所述布袋除塵器的出口端與凈煤氣管網相連接，且布袋除塵器與 凈煤氣管網之間設有煤氣止回閥。
11.如權利要求10所述的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置，其特征在于，所述高爐料罐的 底部進一步與氮氣供給裝置相連接，且之間設有控制氮氣供給的控制閥。
12.如權利要求11所述的高爐爐頂均壓煤氣回收裝置，其特征在于，所述氮氣供給裝 置與高爐料罐之間依次至少設有減壓閥、氮氣切斷閥和止回閥。
全文摘要
本發明提出一種高爐爐頂均壓煤氣回收方法及回收裝置，該方法包括自然回收步驟、強制回收步驟。該回收裝置包括緩沖罐、至少一個布袋除塵器。所述緩沖罐通過一煤氣回收閥與高爐料罐相連接，所述布袋除塵器與所述緩沖罐串聯連接，所述布袋除塵器的出口端與凈煤氣管網相連接，且布袋除塵器與凈煤氣管網之間設有煤氣止回閥；所述高爐料罐的底部進一步與氮氣供給裝置相連接，且之間設有控制氮氣供給的控制閥。本發明有效解決了有毒氣體排放和粉塵污染，且不占用爐頂有限的空間及不會增加爐頂框架的荷載，結構簡單、易于布置、安全性高；同時，除塵效果好、回收煤氣干凈，回收后的煤氣直接進入凈煤氣管網，并且幾乎沒有壓力波動的影響。
文檔編號C21B7/22GK102031321SQ20101060470
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者馮艷波, 呂宇來, 吳啟常, 張波, 羅思紅, 趙艷霞 申請人:中冶京誠工程技術有限公司