节能新技术高炉气伴烧_高炉炼铁节能技术

2020-02-28 其他范文下载本文

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节能新技术-高炉煤气伴烧

用高炉（转炉）煤气作燃料气

高炉（转炉）煤气放散塔自动放散点火伴烧系统

亮点

用高炉（转炉）煤气作为燃料气源的高空自动点火伴烧器是本系统的核心。从此改变了，高炉放散塔点火与伴烧必须使用焦炉煤气、天然气、液化气等作为燃料气源的历史!

仅此改变，为每家钢铁企业，一年节约伴烧燃料气费，数百万乃至数千万元！

特点

使用高炉（转炉）煤气作燃料气的高空自动点火伴烧器，是自动点火伴烧系统的核心。

它首先将电能转换为直流高压电弧，点燃高炉（转炉）煤气，产生煤气火焰，为同体的催化反应室提供反应所需的初始条件。

在催化反应室，高炉（转炉）煤气与空气中的氧气发生剧烈的氧化反应，产生足够大的高炉（转炉）煤气火焰。继而点燃放散的煤气使其自维燃烧。自动点火伴烧系统，专利技术、安全可靠、适应性强、无人职守、效益显著，是国家推广优秀节能案例。

一．关于高炉煤气放散塔

1.为什么设置高炉（转炉）煤气放散塔

按照国家安全与环境保护的要求，高炉煤气排放时必须在特设的燃烧器中燃烧完全，达标后由高炉煤气放散塔放散。

2.高炉（转炉）煤气放散时不能自身维持燃烧

高炉（转炉）煤气中的燃气主要是一氧化碳，其含量一般在19%-30%之间;热值700-1800kcal/m3。在没有伴烧火焰的情况下，在放散塔燃烧器中仅依靠高炉煤气自身产生的热量，不能够维持燃烧。

3.目前在高炉（转炉）煤气塔中使用的伴烧燃气

①自产的焦炉煤气做伴烧燃气

焦炉煤气热值一般在4000kcal/m3左右，作为高炉煤气的烧火焰伴烧燃气，燃烧火焰稳定，不易被高速的排放气体吹灭。

但是焦炉煤气含杂和胶质较高，极易造成点火燃料气管道堵塞，需频繁的清洗管道，导致维护量很大。

焦炉煤气热值高，是钢铁企业主要能源之一，用于作伴烧燃气也是很大浪费。

②自产的转炉煤气做伴烧燃气

转炉煤气热值一般在1200-2000kcal/m3之间，只有在特殊设计的高空点火伴烧器中才能点燃，产生转炉煤气伴烧火焰，稳定地实现高炉（转炉）煤气放散塔的伴烧。

转炉煤气比焦炉煤气的杂质含量低，使用转炉煤气做伴烧燃气维护量小。转炉煤气的热值是焦炉煤气热值的2-4分之一，经济效益十分明显。

③使用外购的石油液化气或天然气做伴烧燃气

这些燃气热值较高，作为伴烧燃气火焰稳定不易熄灭。使用石油液化气时需要蒸汽加热的汽化系统，尤其在气温较低时为防止液化更是需要加热，工艺流程增加、维护量也增加。使用外购的燃料也给企业带来了一笔不小的开支。

4.难题：放散的高炉（转炉）煤气被点燃并能自维燃烧

用电能直接点燃高炉煤气这样才能实现自动点火。

用高炉煤气做伴烧燃气这样才能最经济有效地达到高炉煤气自维燃烧的目的。

二．高炉煤气自维燃烧自动点火伴烧系统

1.自维燃烧自动点火伴烧器结构及作用

主要有直流高压电弧发生器；催化反应室；高炉煤气采气分配管道，三部分有机结合而成。

它们的作用是：

①直流高压电弧发生器，是将低热值点火器的高压电转换为电弧，点燃高炉煤气与空气的混合气体。

②催化反应室，将高炉煤气与空气的混合气体在催化作用和电梯电弧起始点燃条件下使高炉煤气自维燃烧，产生较大的高炉煤气火焰，作为放散火炬的伴烧，使放散的高炉煤气燃烧可靠。

③高炉煤气采气分配管道，完成高炉煤气直接或间接采样，并在高空点火伴烧器的腔体内与空气配比混合，为高炉煤气的点燃和催化条件下的维持燃烧提供条件。

2.自维燃烧自动点火伴烧系统的组成自维燃烧高空自动点火伴烧系统有：高空点火伴烧头、低热值点火器、耐高温高电压的石英绝缘子及高压导线、就地式主控制器、启动点火信号源、火炬火焰遥测器、火炬火焰探测组件、气动球阀、与DCS通讯单元等组成。

各部分的作用：

①自维燃烧自动点火伴烧头

每个放散管一般需配置2-3套自维燃烧自动点火伴烧头，作为燃料气源的高炉煤气取自主管网，由气动球阀控制。主要作用是适时地产生足够大的伴烧火焰，使放散煤气充分燃烧。

②高压发生、高温高电压绝缘子及导线

对应每个自维燃烧自动点火伴烧器，配置一台低热值点火器，作用是给点火伴烧器提供高压电。

每台低热值点火器至自维燃烧自动点火伴烧头，都配置一路耐高温、高电压的石英绝缘子及高压导线。

③就地式主控箱

低热值点火器的220V电源信号，或气动球阀的控制信号等都受主控制箱控制。主控制器主要由PLC、隔离功率驱动器、信号隔离输入输出器、人机对话按钮、硬手动开关、状态显示灯、分区防爆箱和防雨、防尘柜组成。一般为了节约投资

将该系统安装在火炬现场，称之为就地式主控系统。它可以和中控室的DCS系统通讯，也可和在中控室另设的计算机PC系统通讯。这样在中控室既可以对现场实施点火操作，又可以动态观察、记录放散塔煤气燃烧的运行情况。④启动点火信号

高炉煤气放散时需要打开放散阀，该信号可作为启动点火信号，或另设排放检测仪获得信号。

⑤火焰探测

放散管煤气是否被点燃，需要有火焰反馈信号。该信号的获得是使用专用的火炬火焰遥测器或火焰探测组件。

3.自维燃烧自动点火伴烧系统的工作过程

当主控制系统接受到高炉煤气放散信号后，首先向低热值点火器送出220V电源信号，低热值点火器送出22000V-30000V高压电，通过高温高电压导线送给直流高压电弧发生器产生电弧。在自动点火伴烧头的腔体内与来自主管网的受控高炉煤气与空气的混合气体相遇、点燃。从自维燃烧自动点火伴烧头的催化反应室侧面及上部喷出火焰，引燃放散管放散出的高炉煤气。

当放散塔放散的燃气被点燃后，自维燃烧自动点火伴烧头的催化反应室仍然继续工作，起到伴烧火焰作用，保证放散塔放散出的高炉煤气完全燃烧。此时火焰遥测器火火炬火焰探测组件已经监测到放散塔燃烧的火焰信号，并将此信号回馈给主控制器。主控制器将切断低热值点火器的供电，直流高压电弧发生器停止工作，系统处于监控状态。

如果放散塔在放散过程中熄灭，主控制器系统将重复以上点火程序。

就地式主控制器面板上有人机对话按钮、开关，可以手动实施半自动和硬手动点火。同时把放散塔现场信息以通讯方式回馈给中控室的DCS或计算机系统，不仅可以显示，还记录放散塔的现场情况，同时可以通过鼠标或触摸屏对现场实施人工半自动点火操作。

三、系统主要配置

序号名称及规格单位数量高空点火伴烧头不锈钢套 2-3

2低热值点火器HYDDHQ套 2-3就地式主控制箱套 1专用软件套 1石英绝缘组件套 6-12高压转接盒个 2-4高压瓷横担套实测火焰探测组件HYZW套 1/管火炬火焰遥测器1台视情况定燃气控制阀台视放散管数定裸高压电缆￠2316L多股不锈钢丝绳米视情况定

四．主要技术参数

① 点火用燃气

高炉煤气：压力≧7kpa

热值≧680 kcal/m3

② 火焰大小

与高炉煤气的供给量相关

③ 电源