一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统技术方案

技术编号:44873226 阅读:5 留言:0更新日期:2025-04-08 00:13
本技术公开一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,包括依次连通设置的气基竖炉、炉顶气换热器和炉顶气洗涤器,炉顶气洗涤器出气口分别经第一管道连接工艺气压缩机进气口、经第二管道连接透平膨胀机进气口、经第三管道连接工艺气加热器燃料进气口;工艺气压缩机工艺气出口与气基竖炉的还原气进口连通;透平膨胀机工艺气出口与燃烧锅炉燃料进口连通;经第三管道与工艺气加热器燃烧补氧助燃进气口连通。炉顶气经过净化后部分直接用于拖动工艺气压缩机,部分用于透平膨胀做功;部分工艺气加热器作为工艺气加热器的燃料气;高温蒸汽还能进入汽轮发电机组进行发电,使气基竖炉产生的高温高压炉顶气得到了充分利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于余热回收,具体涉及一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统


技术介绍

1、规模化大生产的直接还原铁工艺减碳幅度大,越来越引起钢铁生产者的青睐,其中,气基竖炉直接还原技术具有能耗低、产品稳定、污染少而得到了业内的广泛认可,目前常用的气基竖炉直接还原铁主要有midrex和hly两种工艺路线,这两种工艺产品的金属化率相当,区别在于,原料氢碳比和竖炉装置的生产压力等级不同,其中,hyl工艺路线氢碳比大,减碳能力更强,现有hyl工艺产生的竖炉炉顶气第一部分进入主工艺与原料气混合成为原料混合气,经补压、净化、重整加热补氧后再次进入竖炉作为还原剂进行还原反应;第二部分经竖炉炉顶洗涤器后再经减温减压或透平膨胀发电,第三部分作为加热炉燃料,为原料混合气加热炉提供加热燃料,其缺陷在于,第二部分炉顶气的减温减压处理属于高质低用,并未实现对炉顶气的梯级利用,造成了竖炉生产工序的能耗大,炉顶气中携带的热量被浪费。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本技术的目的是提供一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,解决了现有技术中余热回收效率低、热利用成本高的技术问题。

2、为了解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案予以实现:

3、一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,包括依次连通设置的气基竖炉、炉顶气换热器和炉顶气洗涤器,所述炉顶气洗涤器出气口分别经第一管道连接工艺气压缩机进气口、经第二管道连接透平膨胀机进气口、经第三管道连接工艺气加热器燃料进气口;

4、所述工艺气压缩机工艺气出口与气基竖炉的还原气进口连通;

5、所述透平膨胀机工艺气出口与燃烧锅炉燃料进口连通;

6、经第三管道与工艺气加热器燃烧补氧助燃进气口连通。

7、本技术还具有以下技术特征:

8、具体的,炉顶气换热器蒸汽出口经第四管道连接汽轮发电机组进汽口,炉顶气换热器工艺气出口与炉顶气洗涤器进气口连通;所述炉顶气换热器的进水口连接软化水管道,炉顶气换热器的进气口经管道连通气基竖炉出气口;

9、所述软化水管道还与燃烧锅炉进水口连通,所述燃烧锅炉出汽口经第五管道连接汽轮发电机组进汽口连通。

10、更进一步的,所述工艺气压缩机与气基竖炉之间的管路上还设置有混合气重整器。

11、更近一步的,所述工艺气压缩机与透平膨胀机之间设置有离合器。

12、更进一步的,所述工艺气压缩机上还连接有电动机。

13、更进一步的,所述工艺气加热器经第一排烟管道连通烟囱,所述燃烧锅炉经第二排烟管道连通烟囱。

14、更进一步的,所述工艺气加热器还连接有第一加氧管道;所述燃烧锅炉上还连接有第二加氧管道。

15、更进一步的,所述第一管道上还连接有补气管道。

16、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

17、(1)本技术中,气基竖炉产生的高温高压炉顶气经过净化后部分直接用于拖动工艺气压缩机,部分用于透平膨胀做功,且工艺气压缩机与透平膨胀机通过离合器连接,减少了上电网和从电网取电二次能量转换过程;部分工艺气加热器作为工艺气加热器的燃料气,使得气基竖炉产生的高温高压炉顶气得到的充分利用。

18、(2)本技术中炉顶气换热器产生的高温蒸汽能够进入汽轮发电机组进行发电,与传统的余热锅炉相比,炉顶气得到了更为合理的利用,压力能和热能也得到了梯级利用,能源结构得到有效优化。

19、本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

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【技术保护点】

1.一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,包括依次连通设置的气基竖炉(1)、炉顶气换热器(2)和炉顶气洗涤器(3),其特征在于,所述炉顶气洗涤器(3)出气口分别经第一管道(4)连接工艺气压缩机(5)进气口、经第二管道(6)连接透平膨胀机(7)进气口、经第三管道(8)连接工艺气加热器(9)燃烧进气口;

2.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述炉顶气换热器(2)蒸汽出口经第四管道(13A)连接汽轮发电机组(12)进汽口,所述炉顶气换热器(2)工艺气出口与炉顶气洗涤器(3)进气口连通;所述炉顶气换热器(2)的进水口连接软化水管道(11),所述炉顶气换热器(2)的进气口经管道连通气基竖炉(1)出气口;

3.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述工艺气压缩机(5)与气基竖炉(1)之间的管路上还设置有混合气重整器(14)。

4.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述工艺气压缩机(5)与透平膨胀机(7)之间设置有离合器(15)。

5.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述工艺气压缩机(5)上还连接有电动机(16)。

6.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述工艺气加热器(9)经第一排烟管道(19)连通烟囱(17),所述燃烧锅炉(10)经第二排烟管道(18)连通烟囱(17)。

7.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述工艺气加热器(9)还连接有第一加氧管道;所述燃烧锅炉(10)上还连接有第二加氧管道。

8.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述第一管道(4)上还连接有补气管道(20)。

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【技术特征摘要】

1.一种气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,包括依次连通设置的气基竖炉(1)、炉顶气换热器(2)和炉顶气洗涤器(3),其特征在于,所述炉顶气洗涤器(3)出气口分别经第一管道(4)连接工艺气压缩机(5)进气口、经第二管道(6)连接透平膨胀机(7)进气口、经第三管道(8)连接工艺气加热器(9)燃烧进气口;

2.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述炉顶气换热器(2)蒸汽出口经第四管道(13a)连接汽轮发电机组(12)进汽口,所述炉顶气换热器(2)工艺气出口与炉顶气洗涤器(3)进气口连通;所述炉顶气换热器(2)的进水口连接软化水管道(11),所述炉顶气换热器(2)的进气口经管道连通气基竖炉(1)出气口;

3.如权利要求1所述的气基竖炉工艺炉顶气余热余压高效利用系统,其特征在于,所述工艺气压缩机(5)与气基竖炉(1)之间的管路上还设置有混合气重整器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:李玉红谢永康刘金王庆伟常刘军程德辉邓继祖王咏梅
申请(专利权)人:西安陕鼓动力股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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