一种炼钢转炉煤气二次回收利用发电系统及方法

摘要

一种炼钢转炉煤气二次回收利用发电的方法，属于炼钢转炉煤气利用技术领域。其发电系统主要包括逆止阀、煤气调节阀、燃烧器、余热锅炉、蓄热器、蒸汽调节阀、汽轮机、发电机组、冷凝器、循环水泵、除氧器，在放散烟囱前设置三通阀和热值分析仪，三通阀安装在烟囱前的放散管道与煤气二次回收管道的连接处，热值分析仪安装在三通阀靠近放散管道来流侧的前方0.5-1.5米处。优点在于：在保证转炉煤气能够得到有效利用的前提下，使转炉煤气回收量得到提高。

说明书

技术领域

本发明属于炼钢转炉煤气利用技术领域，特别涉及一种炼钢转炉煤气二次回收利用发电的方法。

背景技术

炼钢转炉煤气回收利用是当前国内钢铁企业节能工作的重点。转炉煤气的热值较高，是钢铁企业煤气资源的重要组成部分，是实现转炉负能炼钢的重要环节。转炉煤气的有效回收利用既可以节能增效，又有环境效益。

目前，国内外对转炉煤气的回收利用的方式主要是利用OG或LT系统结合转炉煤气柜回收转炉煤气，回收的转炉煤气根据用户需求供用户使用。而目前这种转炉煤气回收方式所能回收利用的转炉煤气量已快接近极限，而转炉煤气二次回收是目前正在兴起的一项新的节能技术，正在不断完善中。

现有的转炉煤气回收系统出于转炉煤气柜对于安全性的考虑，转炉煤气中CO浓度控制在30％以上，O2浓度控制在2％以下，不符合以上要求的转炉煤气直接放散。而此时转炉煤气的热值大约还有1000Kcal，其中热值大于600Kcal的转炉煤气吨钢至少还有回收10m3的潜力。现有的转炉煤气回收利用系统有以下主要问题：①对煤气CO和O2浓度要求高，导致转炉煤气得不到充分回收。②当煤气柜位过高，无法继续回收转炉煤气时，所有转炉煤气都必须放散，导致能源浪费严重。③由于转炉煤气回收的间歇性问题，导致即使回收了放散转炉煤气，现有系统也无法稳定连续的利用这部分能源。鉴于上述问题，应不断改进转炉煤气回收利用技术，其核心问题是如何回收和有效利用这部分放散转炉煤气。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼钢转炉煤气二次回收利用发电的方法。在不影响转炉炼钢和现有转炉煤气回收系统的正常工作情况下，通过转炉煤气二次回收利用发电的方法，在提高转炉煤气回收量的同时，通过发电系统使得这部分间断性的放散转炉煤气能够产生高品质的能量，高效利用了这部分放散转炉煤气。

本发明的发电系统主要包括逆止阀、煤气调节阀、燃烧器、余热锅炉、蓄热器、蒸汽调节阀、汽轮机、发电机组、冷凝器、循环水泵、除氧器等。在放散烟囱前设置三通阀和热值分析仪，三通阀安装在烟囱前的放散管道与煤气二次回收管道的连接处，热值分析仪安装在三通阀靠近放散管道来流侧的前方0.5-1.5米处，通过热值分析仪检测到的煤气热值来控制三通阀的动作，当热值满足煤气二次回收要求时，三通阀二次回收侧打开，烟囱侧关闭，引导煤气进入二次回收系统；当热值不满足煤气二次回收要求时，三通阀二次回收侧关闭，烟囱侧打开，将煤气放散。在保证能够得到有效利用的前提下，使得转炉煤气得回收量得到提高。

所述的燃烧器为带值班火焰的燃烧器。

具体工艺如下：

(1)转炉煤气经一次回收后将不符合转炉煤气柜回收要求(转炉煤气柜回收要求由具体转炉煤气柜回收系统参数决定)的煤气通过放散烟囱放散，通过设置在放散烟囱前的三通阀，将热值在2093-12634KJ/Nm3的放散转炉煤气进行回收利用。

(2)将步骤(1)的放散转炉煤气引入余热锅炉内燃烧，产生0.1-6MPa的中低压蒸气。

(3)余热锅炉产生的蒸气进入蓄热器，使蓄热器内的水焓值升高(具体水焓值的升高范围由蓄热器型号以及蒸汽压力和温度决定)，完成充热过程，同时蓄热器放出蒸汽供汽轮机使用；在没有转炉煤气进入余热锅炉内燃烧产生蒸汽时，蓄热器内的饱和水闪蒸产生蒸汽，经调压后供汽轮机使用，从而产生连续的蒸汽供汽轮机使用，汽轮机带发电机发电。

本发明的优点在于：

1、在放散烟囱前设置三通阀和热值分析仪，将放散的转炉煤气按热值要求进行二次回收，在保证能够得到有效利用的前提下，使得转炉煤气回收量得到提高。

2、将间断性产生的放散转炉煤气通过锅炉和蓄热器的组合运用，使其能够产生连续的蒸气供应，保证发电机组的稳定可靠运行。

3、不需要对原有转炉煤气回收系统进行大量改动，只要增设一套炼钢转炉煤气二次回收利用发电系统，转炉煤气的回收量就会有较大提高，同时发电系统能够带来较好的经济回报。

附图说明

图1是本发明的炼钢转炉煤气二次回收利用发电系统图。其中，热值分析仪1、三通阀2、煤气调节阀3、逆止阀4、燃烧器5、余热锅炉6、循环水泵7、汽包8、蓄热器9、蒸汽调节阀10、汽轮机11、发电机组12、冷凝器13、循环水泵14、除氧器15。

具体实施方式

图1为本发明的一种具体实施方案。

本发明的发电系统主要包括逆止阀4、煤气调节阀3、燃烧器5、余热锅炉6、蓄热器9、蒸汽调节阀10、汽轮机11、发电机组12、冷凝器13、循环水泵14、除氧器15等。在放散烟囱前设置三通阀2和热值分析仪1，三通阀2安装在烟囱前的放散管道与煤气二次回收管道的连接处，热值分析仪1安装在三通阀2靠近放散管道来流侧的前方0.5-1.5米处，通过热值分析仪1检测到的煤气热值来控制三通阀2的动作，当热值满足煤气二次回收要求时，三通阀2二次回收侧打开，烟囱侧关闭，引导煤气进入二次回收系统。具体工艺如下：

(1)转炉煤气经一次回收后将通过设置在放散烟囱前的三通阀2，将热值为2093-12634KJ/Nm3的放散转炉煤气进行回收利用。

(2)将步骤(1)的放散转炉煤气引入余热锅炉6内燃烧，产生4MPa的压蒸气。

(3)余热锅炉6产生的蒸气进入蓄热器9，使蓄热器9内的水焓值升高，完成充热过程，同时蓄热器9放出蒸汽供汽轮机11使用。