高爐煤氣催化燃燒設(shè)備及其高爐煤氣純燒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ]本發(fā)明涉及一種高爐煤氣催化燃燒設(shè)備及其高爐煤氣純燒的方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]高爐煤氣的可燃?xì)怏w中一氧化碳的含量占25%、還有少量的氫氣和甲烷氣體。高爐煤氣二氧化碳占15%、氮?dú)庹?5%。由于高爐煤氣中可燃?xì)怏w的含量低，從噴嘴中噴出的高爐煤氣不能在常溫下的空氣中被點(diǎn)燃。所以要與可燃?xì)怏w含量的焦?fàn)t煤氣或者轉(zhuǎn)爐煤氣混合后，才能在常溫下的空氣中從噴嘴中噴出后點(diǎn)燃。但高爐煤氣與焦?fàn)t煤氣或者轉(zhuǎn)爐煤氣混合后的熱值并不高，用來預(yù)熱熱風(fēng)爐加熱前的空氣的溫度并不高；而且焦?fàn)t產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣或者轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣并不多，沒辦法配給全部高爐煤氣，只能配給一半的高爐煤氣，所以另一半高爐煤氣只好排向高空。焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣中的一氧化碳含量很高、屬于高熱值燃?xì)?，如果與高爐煤氣混合就會(huì)變成低熱值燃?xì)?，用這種低熱值燃?xì)鉄仩t，產(chǎn)生的水蒸汽的溫度是達(dá)不到蒸汽蝸輪發(fā)電機(jī)所使用的最低水蒸汽溫度值，需要更高熱值燃料的鍋爐把不達(dá)標(biāo)的水蒸汽進(jìn)一步加熱。焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣屬于高熱值燃?xì)?，在鋼鐵行業(yè)中有很多用途;例如:鋼坯熱扎時(shí)吹渣火焰使用的燃?xì)?，薄板加熱冷扎使用的燃?xì)猓诟郀t的熱風(fēng)爐中使用的高熱值燃?xì)?。高爐煤氣純燒是一個(gè)世界難題，需要有才能的人來破解這一難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明高爐煤氣催化燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)如下:從煉鐵高爐頂部出來的溫度在80?150°〇之間的骯臟的高爐煤氣進(jìn)入一個(gè)二級冷卻器的熱交換通道后被冷卻下來。然后經(jīng)過熟石灰水濕法脫硫器去除二氧化硫氣體和氯化氫氣體，再生石灰粉干法脫硫器進(jìn)一步脫除二氧化硫氣體和氯化氫氣體、同時(shí)也去除水蒸汽。經(jīng)過氨氣脫硝器去除一氧化氮?dú)怏w。熟石灰水濕法脫硫器和生石灰粉干法脫硫器的結(jié)構(gòu)如下:在雙U隔離管后段上方的粗管上裝有帶許多小孔的過濾布，過濾布能夠讓氣體穿過、但會(huì)阻礙水的穿過。雙U隔離管后段內(nèi)的水位低于粗管，補(bǔ)充水通過雙U隔離管后段上方的粗管側(cè)壁上的補(bǔ)充水管和補(bǔ)充水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥流到過濾布上，再從過濾布流入雙U隔離管后段內(nèi)。雙U隔離管后段底部泄漏管上依次裝有上泄漏閥和下泄漏閥。生石灰粉干法脫硫器的結(jié)構(gòu)如下:補(bǔ)充水管上方的粗管上裝有生石灰粉干法脫硫器的流化床，生石灰粉干法脫硫器的生石灰粉投放裝置的投放管向下傾斜地安裝在生石灰粉干法脫硫器的流化床上方粗管的側(cè)壁上。生石灰粉投放裝置的生石灰罐里的生石灰粉經(jīng)過生石灰罐底部裝有的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥，從生石灰粉投放裝置的投放管向下投放到生石灰粉干法脫硫器的流化床上。生石灰粉干法脫硫器的流化床上的生石灰與水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成熟石灰，細(xì)小的熟石灰粉落到帶許多小孔的過濾布上，然后在從過濾布上的小孔落入雙U隔離管后段的熟石灰水里。生石灰粉干法脫硫器的流化床上方粗管的側(cè)壁上裝有氨氣管，氨氣管上裝有電動(dòng)調(diào)節(jié)氨氣閥。臟的高爐煤氣從雙U隔離管前段下方的管道進(jìn)入雙U隔離管，然后把雙U隔離管后段裝有的熟石灰水頂起;熟石灰水向上從過濾布的小孔穿過，臟的高爐煤氣穿過雙U隔離管后段裝有的熟石灰水，再向上穿過過濾布、在過濾布上方的熟石灰水中形成大量的氣泡，這些氣泡從過濾布上方的熟石灰水中溢出、使熟石灰水沸騰。臟的高爐煤氣與熟石灰水充分混合除去臟的高爐煤氣中的二氧化硫和氯化氫，臟的高爐煤氣在穿過流化床的生石灰粉時(shí)，將臟的高爐煤氣中的二氧化硫、氯化氫進(jìn)一步去除、同時(shí)也將水蒸汽去除。氨氣通過氨氣管和氨氣管上裝有的電動(dòng)調(diào)節(jié)氨氣閥進(jìn)入生石灰粉干法脫硫器的流化床上方粗管將臟的高爐煤氣中的一氧化氮去除。經(jīng)過氨氣管上方的管道上依次裝有布袋除塵器和靜電除塵器除去高爐煤氣中的灰塵。脫除二氧化硫、氯化氫、水蒸汽和一氧化氮，除去灰塵后的干凈的高爐煤氣進(jìn)入二級冷卻器的第一級冷交換通道被加熱、同時(shí)冷卻了剛從煉鐵高爐出來的臟的高爐煤氣，經(jīng)過二級冷卻器的第一級冷交換通道被加熱的干凈的高爐煤氣被軸流風(fēng)機(jī)經(jīng)高爐煤氣電動(dòng)調(diào)節(jié)閥壓入高爐煤氣催化燃燒器中。高爐煤氣催化燃燒器的結(jié)構(gòu)如下:高爐煤氣催化燃燒器的下段有預(yù)混室，高爐煤氣催化燃燒器的上段有兩個(gè)燃燒層，兩個(gè)燃燒層由兩層蜂窩狀或泡沫狀催化陶瓷板或者兩層蜂窩狀或泡沫狀催化合金板組成。兩層蜂窩狀或泡沫狀催化陶瓷板或者兩層蜂窩狀或泡沫狀催化合金板之間的側(cè)壁上裝有環(huán)形風(fēng)管上有一圈吹風(fēng)嘴。吹風(fēng)嘴中裝有空氣等離子火焰點(diǎn)火與加熱的噴嘴，或者吹風(fēng)嘴中裝有燃?xì)饣鹧纥c(diǎn)火與加熱的噴嘴。兩層蜂窩狀或泡沫狀催催化陶瓷板或者兩層蜂窩狀或泡沫狀催催化合金板之間的側(cè)壁上裝有溫度傳感器的探頭。上層蜂窩狀或泡沫狀催催化陶瓷板或者上層蜂窩狀或泡沫狀催催化合金板的上方裝有離子火焰探測器。鼓風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)或者富氧發(fā)生器生產(chǎn)出來的富氧經(jīng)過二級冷卻器的第二級冷交換通道被加熱后的第一路風(fēng)或者富氧經(jīng)過預(yù)混電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥進(jìn)入高爐煤氣催化燃燒器中的預(yù)混室。鼓風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)或者富氧發(fā)生器生產(chǎn)出來的富氧進(jìn)入二級冷卻器的第二級冷換通道被加熱后的第二路風(fēng)經(jīng)過助燃電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥后進(jìn)入環(huán)形管，再從環(huán)形管上的吹風(fēng)嘴吹入兩層蜂窩狀或泡沫狀催化陶瓷板或者兩層蜂窩狀或泡沫狀催化合金板之間的縫隙空間;在兩層蜂窩狀或泡沫狀催催化陶瓷板或者兩層蜂窩狀或泡沫狀催催化合金板之間的縫隙中與干凈的高爐煤氣混合在一起，協(xié)助干凈的高爐煤氣在高爐煤氣催化燃燒器中的兩個(gè)燃燒層的蜂窩狀或泡沫狀催催化陶瓷板或者蜂窩狀或泡沫狀催催化合金板上燃燒。
[0004]本發(fā)明高爐煤氣純燒的方法:a)對干凈的高爐煤氣進(jìn)行再生加熱和對支持高爐煤氣純燒的空氣或者富氧進(jìn)行加熱:從煉鐵高爐出來的溫度在80?150°C之間的骯臟的高爐煤氣經(jīng)過一個(gè)二級冷卻器的熱交換通道后被冷卻下來。經(jīng)過石灰水濕法脫硫器去除二氧化硫氣體和氯化氫氣體，再經(jīng)過生石灰粉干法脫硫器進(jìn)一步脫除二氧化硫氣體和氯化氫氣體、同時(shí)也脫除水蒸汽。經(jīng)過氨氣脫硝器脫除一氧化氮?dú)怏w，再經(jīng)過布袋除塵器和靜電出塵器除去高爐煤氣中的灰塵。脫除二氧化硫、氯化氫、一氧化氮和水蒸汽，除去灰塵的干凈的高爐煤氣進(jìn)入二級冷卻器的第一級冷交換通道被加熱、同時(shí)冷卻了剛從煉鐵高爐出來的臟的高爐煤氣，經(jīng)過二級冷卻器的第一級冷交換通道被加熱的干凈的高爐煤氣被軸流風(fēng)機(jī)壓入高爐煤氣催化燃燒器中。鼓風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)或者富氧發(fā)生器生產(chǎn)出來的富氧進(jìn)入二級冷卻器的第二級冷換通道被加熱，同時(shí)進(jìn)一步冷卻了經(jīng)過第二級冷交換通道的干凈的高爐煤氣冷卻后的臟的高爐煤氣。進(jìn)入高爐煤氣催化燃燒器中的干凈的高爐煤氣和空氣或者富氧的溫度越高，干凈的高爐煤氣就越容易被點(diǎn)燃。b)往高爐煤氣催化燃燒器的預(yù)混室吹入一定量的空氣或者富氧與預(yù)混室里面的干凈的高爐煤氣預(yù)混合:適量的空氣或者富氧與預(yù)混室里面的干凈的高爐煤氣預(yù)混合，有利于干凈的高爐煤氣點(diǎn)燃;與干凈的高爐煤氣預(yù)混合的空氣或者富氧的量太多，干凈的高爐煤氣預(yù)混合被點(diǎn)燃時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。C)燃燒器的溫度越高，燃料在燃燒器在就越容易被點(diǎn)燃；用氣體打火機(jī)是無法直接將噴入柴油灶的燃燒器中的柴油點(diǎn)燃。用手把報(bào)紙揉成一團(tuán)、再澆上柴油，用氣體打火機(jī)點(diǎn)燃澆有柴油的報(bào)紙團(tuán)，然后把點(diǎn)燃的報(bào)紙團(tuán)放入柴油灶的燃燒器中，把鐵鍋放在柴油灶上，啟動(dòng)柴油灶的風(fēng)機(jī)。澆有柴油的報(bào)紙團(tuán)在柴油灶的風(fēng)機(jī)鼓入的風(fēng)中迅速地燃燒，加熱柴油灶的燃燒器。等柴油灶的燃燒器的溫度升高后，再啟動(dòng)柴油栗、并打開柴油閥，柴油進(jìn)入柴油灶的燃燒器后，從柴油噴嘴中噴出、被柴油灶的燃燒器中燃燒的報(bào)紙團(tuán)火焰點(diǎn)燃。對高爐煤氣催化燃燒器的燃燒層進(jìn)行加熱:高爐煤氣催化燃燒器的燃燒層的溫度越高，進(jìn)入高爐煤氣催化燃燒器的燃燒層的干凈的高爐煤氣就越容易被點(diǎn)燃。用空氣等離子火焰加熱高爐煤氣催化燃燒器的燃燒層，或