[發明專利]采用蓄熱式預熱爐預熱高爐煤氣的雙預熱方法及裝置

有效

• 申請號: 201210450233.2
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102952913A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 蘇蔚;戰奇;馬海林;陳興家;侯萬鵬;徐吉林;劉曉青
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團工程技術有限公司
• 主分類號: C21B9/14
• 分類號: C21B9/14;C21B5/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及高爐熱風爐燒爐用煤氣和助燃空氣的預熱領域，尤其涉及一種采用蓄熱式預熱爐預熱高爐煤氣的雙預熱方法及裝置。

背景技術

提高高爐鼓風溫度最直接的方法是采用高熱值煤氣作為熱風爐的燒爐燃料，鋼鐵聯合企業自產的高熱值煤氣有焦爐煤氣和轉爐煤氣，這些高熱值煤氣一般用于軋鋼廠和民用，很少用于高爐熱風爐，即便有些鋼鐵廠可以給高爐熱風爐提供少量的高熱值煤氣，由于煤氣中的焦油、灰塵和酸性物易堵塞熱風爐格子磚通道并造成格子磚表面渣化，降低熱風爐壽命和效率。因此，目前國內外大多數高爐普遍使用高爐煤氣作為熱風爐的燒爐燃料。

另一種提高鼓風溫度的方法是對熱風爐燒爐用的高爐煤氣和助燃空氣進行預熱，這種方法尤其適用于單一使用高爐煤氣作為熱風爐的燒爐燃料的鋼鐵企業。由于高爐煤氣是一種易燃、易爆和劇毒的氣體，為防爆防毒，國內外高爐煉鐵行業一般采用金屬管式換熱器或金屬板式換熱器預熱高爐煤氣，煤氣預熱溫度約200℃，同時將助燃空氣溫度預熱至500℃以上，這樣方可在單燒高爐煤氣的條件下獲得高于1250℃的風溫。將助燃空氣溫度預熱至500℃以上會帶來以下問題：一是助燃空氣與煤氣的溫差過大，熱風爐的陶瓷燃燒器砌體會產生應力，影響陶瓷燃燒器壽命，二是助燃空氣管道及閥門按高溫設計，增加投資。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用蓄熱式預熱爐預熱高爐煤氣的雙預熱方法及裝置，克服金屬管式換熱器或金屬板式換熱器預熱煤氣工藝存在的易積灰堵塞、酸性腐蝕、系統阻損大、預熱溫度低等缺點；降低空氣和煤氣的溫差，有利于熱風爐陶瓷燃燒器的穩定工作和長壽高效。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

采用蓄熱式預熱爐預熱高爐煤氣的雙預熱方法，采用蓄熱式預熱爐將部分高爐煤氣預熱至1000℃-1200℃，預熱后的高溫煤氣與40-80℃的低溫煤氣混合，混合后的煤氣溫度控制在300℃-350℃去熱風爐；同時將助燃空氣預熱至200℃-230℃去熱風爐，這樣在單燒高爐煤氣條件下就可以實現不低于1250℃的高爐鼓風溫度，其具體操作步驟如下：

1）當蓄熱式預熱爐處于燃燒期時，低溫煤氣入口切斷閥和高溫煤氣出口切斷閥關閉，助燃空氣入口切斷閥、燒爐煤氣入口切斷閥和煙氣出口切斷閥開啟，助燃空氣和煤氣進入燃燒器充分混合再進入燃燒室燃燒，產生的高溫煙氣進入蓄熱室將格子磚砌體加熱至1200℃以上，換熱后的低溫煙氣經煙氣出口排放；

2）當蓄熱式預熱爐由燃燒期向送風期換爐時，提前減小助燃空氣入口調節閥開度，降低空氣過剩系數，控制爐內殘留煙氣中含氧量低于安全濃度，根據煙氣出口的溫度決定悶爐或換爐；

3）當蓄熱式預熱爐處于送風期時，開啟低溫煤氣入口切斷閥和高溫煤氣出口切斷閥，關閉助燃空氣入口切斷閥、燒爐煤氣入口切斷閥和煙氣出口切斷閥，部分40-80℃的低溫煤氣由蓄熱室下方進入，經格子磚砌體時被加熱至1000℃±200℃的高溫煤氣，高溫煤氣經管道進入混合室，與40-80℃低溫煤氣混合成300℃±50℃的熱煤氣送給高爐熱風爐；

4）當蓄熱式預熱爐由送風期向燃燒期換爐時，此時引入煙氣將爐內殘留高溫煤氣驅趕至高溫煤氣管道中實現殘留煤氣的回收，開啟煙氣風機、煙氣出口切斷閥和高溫煤氣出口切斷閥，關閉助燃空氣入口切斷閥和低溫煤氣入口切斷閥，煙氣風機將煙氣從煙氣出口強制通入，將爐內殘留的高溫煤氣驅趕至高溫煤氣管道中，當爐內煤氣成分小于1-2%????時，蓄熱式預熱爐轉入燃燒期，重復步驟1）。

當蓄熱式預熱爐由燃燒期向送風期換爐時，為防止煤氣爆炸并保證煤氣質量不受煙氣的影響，用燒爐煤氣驅趕煙氣至煙道中，即關閉助燃空氣入口切斷閥、低溫煤氣入口切斷閥和高溫煤氣出口切斷閥，開啟燒爐煤氣入口切斷閥和煙氣出口切斷閥，將爐內殘留煙氣驅趕至煙道中，然后換爐轉入燃燒期，燒爐煤氣入口切斷閥和煙氣出口切斷閥的關閉或延時關閉通過煙道上設置的測氧儀器和煤氣成分測量來控制。

采用上述蓄熱式預熱爐預熱高爐煤氣的雙預熱方法的裝置，蓄熱式預熱爐的高溫煤氣出口通過高溫煤氣管道與混合室的高溫煤氣入口相連，混合室的低溫煤氣入口與低溫煤氣管路相連，混合室的混合煤氣出口連接熱風爐；空氣換熱器的煙氣入口和出口分別與熱風爐主煙道相連，空氣換熱器的熱空氣出口連接熱風爐。

所述蓄熱式預熱爐的結構形式為外燃式、內燃式或頂燃式中的一種。

所述蓄熱式預熱爐的數量最少為兩座，其工作制度為1燒1送。

所述蓄熱式預熱爐的煙道出口處設有煙氣風機。