專利名稱:一種用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種鋼鐵企業(yè)的煤氣回收利用裝置,特別是一種用于鋼鐵企業(yè)的 煤氣平衡裝置。
背景技術(shù):
目前,鋼鐵企業(yè)有些生產(chǎn)工藝如制焦、轉(zhuǎn)爐煉鋼和高爐煉鐵,在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生 煤氣作為副產(chǎn)品。與此同時,煉鐵熱風爐、燒結(jié)機、制粉爐,轉(zhuǎn)爐煉鋼和軋鋼等生產(chǎn)單元又需 要消耗煤氣。因此鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡問題自始至終都是需要考慮的。但是,煤氣平衡問題在傳統(tǒng)思想中并未受到重視。所謂的煤氣平衡也僅限于將所 發(fā)生的煤氣,能夠滿足自身的需要后,將余下的部分,直接排放掉,或經(jīng)燃燒后排放掉;這會 造成極大的能源浪費。規(guī)模稍大的鋼鐵企業(yè),將副產(chǎn)的煤氣用作化工產(chǎn)品的原料;而化工設(shè) 施的投入巨大,現(xiàn)有國內(nèi)占據(jù)鋼鐵產(chǎn)量半壁江山的民營企業(yè),他們基本上都沒有能力采取 這種措施。一般來說,只要副產(chǎn)的煤氣夠用的,企業(yè)就會認為已經(jīng)很好的解決了內(nèi)部的煤氣 平衡問題。基于這樣的觀念,又由于煤氣出產(chǎn)量往往大于消耗量。所以,企業(yè)不對各煤氣使 用單元的用氣量,特別是如何降低單位產(chǎn)品耗氣量做深度研究。因此,在企業(yè)的傳統(tǒng)做法 中,煤氣平衡的觀念盡管是存在的,許多企業(yè)也會制作煤氣平衡使用表,但是這種煤氣平衡 觀念是粗放式的,是比較原始的煤氣平衡觀念,沒有考慮到節(jié)能的因素。并未形成實質(zhì)性的 煤氣平衡理論,不能夠?qū)︿撹F企業(yè)產(chǎn)生的煤氣進行充分的利用以節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是為鋼鐵企業(yè)提供一種能夠充分利用企業(yè)自身 產(chǎn)生的煤氣的煤氣平衡裝置,使得鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)真正的煤氣平衡,進而達到節(jié)約能源、降低 生產(chǎn)成本的目的。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,煤 氣回收管道的一端與煤氣排放裝置連接,另一端與煤氣儲存裝置連接,所述煤氣儲存裝置 通過煤氣輸出管道與用氣裝置連接,煤氣收集管道的一端與所述煤氣輸出管道連接、另一 端與燃氣發(fā)電裝置連接。上述用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,所述煤氣排放裝置為焦爐、轉(zhuǎn)爐和高爐,所述 焦爐通過第一煤氣回收管道與所述煤氣儲存裝置連接,所述轉(zhuǎn)爐通過第二煤氣回收管道與 所述煤氣儲存裝置連接,所述高爐通過第三煤氣回收管道與所述煤氣儲存裝置連接,所述 第三煤氣回收管道上設(shè)置有TRT發(fā)電裝置。上述用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,所述用氣裝置為熱風爐、燒結(jié)裝置、制粉爐、 用氣轉(zhuǎn)爐和軋鋼裝置。上述用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,所述燃氣發(fā)電裝置通過輸電線與變壓器連 接,所述變壓器與廠電網(wǎng)連接。上述用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,所述煤氣輸出管道和所述煤氣收集管道上設(shè) 置有氣體壓縮機。[0013]本實用新型的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置具有以下有益的技術(shù)效果將鋼鐵企 業(yè)現(xiàn)行的煤氣排放出口一律取消,將煤氣發(fā)生單位與煤氣使用單位全部以密閉的管道連接 起來,形成一個封閉的煤氣循環(huán)體系。首先通過TRT發(fā)電技術(shù),將高爐煤氣的壓力回收利 用,再在系統(tǒng)的末端,設(shè)置一套燃氣發(fā)電裝置,將剩余的煤氣全部回收發(fā)電。原有煤氣平衡 體系是開放式的,本系統(tǒng)采用封閉循環(huán)體系,將原先直接對空排放的煤氣全部進行回收利 用發(fā)電,同時強調(diào)各用氣節(jié)點的煤氣使用量的節(jié)省。此外,在系統(tǒng)中采用了自行開發(fā)研制的 煤氣平衡綜合控制軟件,從而確保燃氣發(fā)電供氣的平穩(wěn),也是本系統(tǒng)的重要創(chuàng)新點。企業(yè)實 施這項技術(shù)后,因為不再有含污染物質(zhì)氣體直接對外排放,極大地改善了生態(tài)環(huán)境,同時節(jié) 能效益顯著。以我們的樣板工程,江蘇溧陽鋼鐵有限公司為例,利用剩余煤氣進行發(fā)電的裝 機容量為30MW,年發(fā)電量為2億度,相當于每年為國家節(jié)約標煤76296噸。能夠為全廠提供 19%的生產(chǎn)用電量。加上系統(tǒng)內(nèi)利用煤氣余壓發(fā)電的TRT發(fā)電技術(shù),可為該企業(yè)解決36% 的電力供應。此外,一般火力發(fā)電,燃煤的做功率只有20%左右,而本系統(tǒng)采用的燃氣與蒸 汽混合動力發(fā)電,能量轉(zhuǎn)換率可達到40%以上。本實用新型為鋼鐵企業(yè)提供一種能夠充分 利用企業(yè)自身產(chǎn)生的煤氣的煤氣平衡裝置,使得鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)真正的煤氣平衡,進而達到 節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的目的。
圖1為本實用新型的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實用新型的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。11-焦爐,12-轉(zhuǎn)爐,13-高爐,21-第一煤氣回收管道,22-第二煤氣回收管道, 23-第三煤氣回收管道,3-煤氣儲存裝置,4-煤氣輸出管道,5-燃氣發(fā)電裝置,6-煤氣收集 管道,71-熱風爐,72-燒結(jié)裝置,73-制粉爐,74-用氣轉(zhuǎn)爐,75-軋鋼裝置,8-變壓器,9-TRT 發(fā)電裝置,10-氣體壓縮機,101-廠電網(wǎng)。
具體實施方式
如圖1所示,本實施例用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,煤氣回收管道的一端與煤 氣排放裝置連接,另一端與煤氣儲存裝置3連接,所述煤氣儲存裝置3通過煤氣輸出管道4 與用氣裝置連接,煤氣收集管道6的一端與所述煤氣輸出管道4連接、另一端與燃氣發(fā)電裝 置5連接。所述煤氣排放裝置為焦爐11、轉(zhuǎn)爐12和高爐13,所述焦爐11通過第一煤氣回 收管道21與所述煤氣儲存裝置3連接,所述轉(zhuǎn)爐12通過第二煤氣回收管道22與所述煤氣 儲存裝置3連接,所述高爐13通過第三煤氣回收管道23與所述煤氣儲存裝置3連接,所述 第三煤氣回收管道23上設(shè)置有TRT發(fā)電裝置9。所述用氣裝置為熱風爐71、燒結(jié)裝置72、 制粉爐73、用氣轉(zhuǎn)爐74和軋鋼裝置75。所述燃氣發(fā)電裝置5通過輸電線與變壓器8連接, 所述變壓器8與廠電網(wǎng)101連接。所述煤氣輸出管道4和所述煤氣收集管道6上設(shè)置有氣 體壓縮機10。所述焦爐11產(chǎn)生的煤氣通過第一煤氣回收管道21輸送到所述煤氣儲存裝置3 ; 所述轉(zhuǎn)爐12產(chǎn)生的煤氣通過第二煤氣回收管道22輸送到所述煤氣儲存裝置3 ;所述高爐 13通過第三煤氣回收管道23與所述煤氣儲存裝置3連接,所述第三煤氣回收管道23上設(shè) 置有TRT發(fā)電裝置9以回收利用高爐煤氣壓力,然后在輸送到所述煤氣儲存裝置3。所述煤 氣儲存裝置3中儲存的煤氣通過煤氣輸出管道4分別輸送到熱風爐71、燒結(jié)裝置72、制粉
4爐73、用氣轉(zhuǎn)爐74和軋鋼裝置75,剩余的煤氣通過煤氣收集管道6輸送到燃氣發(fā)電裝置5 進行發(fā)電,然后通過變壓器8輸送到廠電網(wǎng)101。本實施例用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置通過將鋼鐵企業(yè)現(xiàn)行的煤氣排放出口一 律取消,將煤氣發(fā)生單位與煤氣使用單位全部以密閉的管道連接起來,形成一個封閉的煤 氣循環(huán)體系。首先通過TRT發(fā)電技術(shù),將高爐煤氣的壓力回收利用,再在系統(tǒng)的末端,設(shè)置 一套燃氣發(fā)電裝置,將剩余的煤氣全部回收發(fā)電。原有煤氣平衡體系是開放式的,本系統(tǒng)采 用封閉循環(huán)體系,將原先直接對空排放的煤氣全部進行回收利用發(fā)電,同時強調(diào)各用氣節(jié)點的 煤氣使用量的節(jié)省。此外,在系統(tǒng)中采用了自行開發(fā)研制的煤氣平衡綜合控制軟件,從而確保 燃氣發(fā)電供氣的平穩(wěn),也是本系統(tǒng)的重要創(chuàng)新點。企業(yè)實施這項技術(shù)后,因為不再有含污染物 質(zhì)氣體直接對外排放,極大地改善了生態(tài)環(huán)境,同時節(jié)能效益顯著。以我們的樣板工程,江蘇溧 陽鋼鐵有限公司為例,禾I傭剩余煤氣進行發(fā)電的裝機容量為30MW,年發(fā)電量為2億度,相當于每 年為國家節(jié)約標煤76296噸。能夠為全廠提供19%的生產(chǎn)用電量。加上系統(tǒng)內(nèi)利用煤氣余壓 發(fā)電的TRT發(fā)電技術(shù),可為該企業(yè)解決36%的電力供應。此外,一般火力發(fā)電,燃煤的做功率只 有20%左右,而本系統(tǒng)采用的燃氣與蒸汽混合動力發(fā)電裝置,能量轉(zhuǎn)換率可達到40%以上,也 是本技術(shù)的一大亮點。本實施例為鋼鐵企業(yè)提供一種能夠充分利用企業(yè)自身產(chǎn)生的煤氣的煤 氣平衡裝置,使得鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)真正的煤氣平衡,進而達到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的目的。如圖2所示,本實施例與實施例1的不同之處在于,焦爐11煤氣全部用于直接發(fā) 電,采用燃氣蒸汽混合動力裝置發(fā)電。本實施例的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置適用于煤 氣消耗量較小的情況下,在轉(zhuǎn)爐12和高爐13產(chǎn)生的煤氣足夠用氣裝置使用的時候,避免焦 爐11產(chǎn)生的煤氣依次經(jīng)過煤氣回收管道、煤氣儲存裝置3、煤氣輸出管道4、煤氣收集管道 6,然后再進入燃氣發(fā)電裝置5進行發(fā)電;使得效率更高。以下數(shù)據(jù)基于年產(chǎn)300萬噸的鋼鐵廠(1)產(chǎn)氣焦爐年產(chǎn)量120萬噸,每噸礦產(chǎn)煤氣420m3,每小時產(chǎn)煤氣6. 3萬m3 ;該焦爐煤氣 全部用于直接發(fā)電。采用燃氣蒸汽混合動力發(fā)電,發(fā)電機功率60兆瓦。轉(zhuǎn)爐每噸鋼產(chǎn)煤氣80m3,日產(chǎn)鋼375噸,轉(zhuǎn)爐每小時產(chǎn)煤氣3萬m3。高爐每噸鐵產(chǎn)煤氣2000m3,每小時產(chǎn)煤氣75萬m3。(2)用氣熱風爐,燒結(jié)用氣,制粉爐,三項合計使用高爐煤氣每小時34萬m3。轉(zhuǎn)爐使用轉(zhuǎn)爐煤氣每小時1. 65萬m3。軋鋼使用高爐煤氣每小時6. 4萬m3??晒?jié)余,高爐煤氣75-34-6. 4 = 34. 6 萬 m3。節(jié)余轉(zhuǎn)爐煤氣1. 35萬m3/小時。合計節(jié)余煤氣36萬m3/小時??紤]到還有其他用氣的可能,將節(jié)余煤氣的一半,用于發(fā)電,每小時可發(fā)電30000 度,即可上一套30兆瓦的發(fā)電機組。本實用新型不限于上述實施例,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,對本實用新型的上述 實施例所做出的任何顯而易見的改進或變更,都不會超出本實用新型的上述實施例和權(quán)利 要求的保護范圍。
權(quán)利要求一種用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,其特征在于,煤氣回收管道的一端與煤氣排放裝置連接,另一端與煤氣儲存裝置(3)連接,所述煤氣儲存裝置(3)通過煤氣輸出管道(4)與用氣裝置連接,煤氣收集管道(6)的一端與所述煤氣輸出管道(4)連接、另一端與燃氣發(fā)電裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,其特征在于,所述煤氣排放 裝置為焦爐(11)、轉(zhuǎn)爐(12)和高爐(13),所述焦爐(11)通過第一煤氣回收管道(21)與所 述煤氣儲存裝置(3)連接,所述轉(zhuǎn)爐(12)通過第二煤氣回收管道(22)與所述煤氣儲存裝 置(3)連接,所述高爐(13)通過第三煤氣回收管道(23)與所述煤氣儲存裝置(3)連接,所 述第三煤氣回收管道(23)上設(shè)置有TRT發(fā)電裝置(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,其特征在于,所述用氣裝置 為熱風爐(71)、燒結(jié)裝置(72)、制粉爐(73)、用氣轉(zhuǎn)爐(74)和軋鋼裝置(75)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,其特征在于,所述燃氣發(fā)電 裝置(5)通過輸電線與變壓器(8)連接,所述變壓器(8)與廠電網(wǎng)(101)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,其特征在于,所述煤 氣輸出管道(4)和所述煤氣收集管道(6)上設(shè)置有氣體壓縮機(10)。
專利摘要一種用于鋼鐵企業(yè)的煤氣平衡裝置,煤氣回收管道的一端與煤氣排放裝置連接,另一端與煤氣儲存裝置連接,所述煤氣儲存裝置通過煤氣輸出管道與用氣裝置連接,煤氣收集管道的一端與所述煤氣輸出管道連接、另一端與燃氣發(fā)電裝置連接。本實用新型為鋼鐵企業(yè)提供一種能夠充分利用企業(yè)自身產(chǎn)生的煤氣的煤氣平衡裝置,使得鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)真正的煤氣平衡,進而達到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的目的。
文檔編號F17D1/04GK201636525SQ20092027619
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者楊昭平 申請人:楊昭平