[發(fā)明專利]一種用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110926501.2
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113739581B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周國成;祝凱;劉權(quán)利;張玉文;魯雄剛;楊玉文
• 申請（專利權(quán)）人: 昌黎縣興國精密機(jī)件有限公司;上海大學(xué)
• 主分類號: F27D7/02
• 分類號: F27D7/02;F27D19/00;F27D7/06
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 朱亞娜;吳小燦

一種用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫方法及設(shè)備，結(jié)合鋼鐵廠供氫需求和交通領(lǐng)域中氫能汽車使用的車載供氫技術(shù)，構(gòu)建應(yīng)用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫系統(tǒng)，給高爐或豎爐冶煉過程安全、穩(wěn)定的供氫進(jìn)行富氫冶煉試驗(yàn)和生產(chǎn)，提供一條有效可靠的途徑。與新建制氫廠相比，投資建設(shè)成本低，操作流程簡單，不受技術(shù)升級改造限制，靈活性強(qiáng)。同時，用兩臺工作長管車和兩個減壓系統(tǒng)進(jìn)氣管路，解決高爐富氫冶煉所需連續(xù)供氫的問題。由于制氫技術(shù)還未成熟，建造制氫廠難度高，利用車載供氫系統(tǒng)供氫，不僅解決富氫冶煉氫源供應(yīng)的這一難題，而且能夠順應(yīng)氫能技術(shù)的快速發(fā)展的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于富氫冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

為應(yīng)對全球氣候變化，降低CO2溫室氣體排放，低碳生產(chǎn)成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。我國規(guī)劃CO2排放力爭2030年前達(dá)峰，努力爭取2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。鋼鐵工業(yè)是落實(shí)碳減排目標(biāo)任務(wù)的重要責(zé)任主體，是碳交易市場的核心參與者。鋼鐵生產(chǎn)的整個過程中，高爐或豎爐煉鐵工序的CO2排放量約占80％，故而，高爐或豎爐煉鐵工序是CO2排放最大工序，亦是減排的核心，對降碳有著決定性影響。高爐或豎爐工藝開發(fā)和應(yīng)用低碳冶煉技術(shù)迫在眉睫。利用氫代替碳用于冶煉過程，氫反應(yīng)產(chǎn)物是水，可大幅減少CO2排放，從根本上實(shí)現(xiàn)高爐低碳冶煉。目前我國有1000多座高爐或豎爐，如何給高爐冶煉過程安全、穩(wěn)定的供氫進(jìn)行富氫冶煉試驗(yàn)和生產(chǎn)，沒有發(fā)現(xiàn)合適方法和成熟的途徑。并且大多數(shù)鋼鐵廠沒有煉焦廠，無法近距離為高爐提供氫源。新建制氫廠成本過高，建廠周期長。目前制氫技術(shù)還未成熟，制氫技術(shù)更迭快，制氫廠后期升級改造成本高，同時不利于安全、穩(wěn)定地為高爐冶煉過程供氫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫方法及設(shè)備。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫方法，包括如下步驟：

S1，在鋼鐵冶煉廠內(nèi)或鋼鐵冶煉廠附近的指定位置設(shè)立多個指定工作停車位；

S2，根據(jù)供氫站到指定工作停車位的距離，以及鋼鐵冶煉廠的氫氣日需量，計(jì)算在運(yùn)輸途中的氫氣運(yùn)輸裝置的數(shù)量N1和在專用停車位上能夠正常供氫的氫氣運(yùn)輸裝置的數(shù)量N2，其中，N2≧3；

S3，將在指定工作停車位上能夠正常供氫的氫氣運(yùn)輸裝置分為工作長管車和備用長管車，其中，工作長管車至少有兩臺分別為第一工作長管車和第二工作長管車，備用長管車至少有一臺；將在運(yùn)輸途中的氫氣長管車按照其內(nèi)氫氣含量分為滿載長管車和空載長管車；

S4，將兩臺工作長管車分別接入減壓系統(tǒng)；所述減壓系統(tǒng)將其中第一工作長管車中的高壓氫氣減壓后通入噴吹系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝还ぷ鏖L管車中的氫氣壓力值低于設(shè)定供壓值時，打開第二工作長管車的進(jìn)氣管路，切斷第一工作長管車的進(jìn)氣管路；同時將被切斷的進(jìn)氣管路連接到備用長管車，使其成為新的工作長管車；此時，被切斷供氫的第一工作長管車被標(biāo)記為空載長管車，并立刻開出鋼鐵冶煉廠駛向供氫站加氫；在第二工作長管車中的氫氣壓力值低于設(shè)定供壓值之前，至少有一輛在運(yùn)輸途中的滿載長管車，進(jìn)入鋼鐵冶煉廠并停到指定工作停車位上成為備用長管車；實(shí)現(xiàn)車載循環(huán)供氫。

作為優(yōu)選，所述鋼鐵冶煉廠內(nèi)至少設(shè)有3個指定專用停車位，用于停放兩臺工作長管車和一臺備用長管車；與所述氫氣減壓系統(tǒng)相連的進(jìn)氣管路至少有兩條，所述進(jìn)氣管路通過設(shè)有截止閥的進(jìn)氣軟管連接工作長管車的出氣端口。

作為優(yōu)選，根據(jù)權(quán)利要求1所述用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫方法，其特征在于，所述氫氣減壓系統(tǒng)包括2個截止閥減壓器，分別連接兩條進(jìn)氣管路，所述截止閥減壓器交替使用，實(shí)現(xiàn)氫氣的持續(xù)減壓供應(yīng)。

作為優(yōu)選，所述設(shè)定供壓值為15bar。

一種用于高爐或豎爐富氫冶煉的車載供氫設(shè)備，包括：