一种转炉和高炉煤气供给方法与流程

1.本发明涉及钢铁企业煤气柜设备领域，尤其涉及一种转炉和高炉煤气供给方法。


背景技术：

2.在钢铁行业生产中，高炉、转炉等在生产中会产生大量的煤气，一般高炉煤气经过trt后压力约10kpa送往用户，高炉气柜的运行压力一般都在8-15kpa之间，而来自转炉og系统的转炉煤气进气柜压力为3-4kpa，气柜煤气经净化、加压后送往用户。因此高炉气柜的运行压力远高于转炉气柜的运行压力。通常做法是高炉煤气系统与转炉煤气系统都各自使用本系统的煤气柜，当某一座在煤气柜检修时，需要使用另外一座煤气柜或停产。要想保障不停产，高炉煤气系统与转炉煤气系统都需要至少建设2座煤气柜，共需要建设4座煤气柜。增建煤气柜存在以下问题：(1)受场地限制，无法增建较多煤气柜，增建煤气柜的数量越少越好。(2)增建煤气柜数量多，投资相应会加大。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种转炉和高炉煤气供给方法，该煤气储存柜应用于转炉煤气和高炉煤气供给系统中，将其应用到转炉煤气或高炉煤气供给系统后不仅能达到转炉煤气或高炉煤气的充分回收利用的目的，并且避免其他转炉煤气柜或高炉煤气柜因检修而导致煤气大量放散或停产，提高煤气利用率，为企业增加效益，保护自然环境，实现经济效益与环境效益双丰收。
4.本发明是这样实现的，一种转炉和高炉煤气供给方法，其特征在于：该转炉和高炉煤气供给方法基于转炉煤气和高炉煤气供给系统而完成，具体来说，所述转炉煤气和高炉煤气供给系统包括转炉煤气供给系统和高炉煤气供给系统，还包括有连接转炉煤气供给系统和高炉煤气供给系统的煤气储存柜(1)；所述转炉煤气供给系统包括转炉煤气柜(2)、转炉og系统(3)、电除尘系统(5)、增压风机(6)、与相应转炉煤气管网连接的转炉煤气进气总管以及转炉煤气用户；
5.所述转炉煤气柜的进气总管通过一支转炉煤气柜进气管(8)连接转炉煤气柜，在转炉煤气柜进气管(8)上设有第三电动蝶阀(8-1)；转炉煤气柜的进气总管通过煤气储存柜转炉煤气进气管(4)连接煤气储存柜，煤气储存柜转炉煤气进气管上设有第一电动蝶阀(4-1)；
6.转炉煤气柜(2)的转炉煤气柜出气管上设有第四电动蝶阀(8-2)；连接煤气储存柜的煤气储存柜转炉煤气出气管(7)上设有第二电动蝶阀(7-1)，上述第二电动蝶阀和第四电动蝶阀连接转炉煤气用户供给管路，所述炉煤气用户供给管路上依次设有电除尘系统(5)和增压风机(6)；
7.所述高炉煤气供给系统包括高炉煤气柜(9)、高炉bprt机组(10)、与相应高炉煤气管网连接的高炉煤气进气总管以及高炉煤气用户；在高炉煤气进气总管上高炉bprt机组(10)的出口设有第八电动蝶阀(13-1)；
8.所述高炉煤气进气总管通过煤气储存柜高炉煤气进气出气总管(11)连接煤气储存柜；煤气储存柜高炉煤气进气出气总管(11)上设有第五电动蝶阀(11-1)；所述高炉煤气进气总管通过高炉煤气进气管道(13)连接高炉煤气柜和高炉煤气用户；在连接高炉煤气柜管道上的设有第六电动蝶阀；在连接高炉煤气用户的管路上设有第七电动蝶阀(12-2)；
9.基于转炉煤气和高炉煤气供给系统的供给方法如下：
10.一、当煤气储存柜由储存转炉煤气切换为储存高炉煤气时，包括如下步骤：
11.(1)打开第三电动蝶阀(8-1)与第七电动蝶阀(12-2)，同时煤气储存柜(1)投入运行进行储存高炉煤气；第四电动蝶阀(8-2)打开，(8-2)打开后将转炉煤气经电除尘后，进入煤气加压机加压后送入用户；
12.(2)排出煤气储存柜(1)内的转炉煤气，关闭第一电动蝶阀(4-1)、第二电动蝶阀(7-1)，防止转炉煤气进入煤气储存柜(1)；此时，开启第五电动蝶阀(11-1)、第八电动蝶阀(13-1)、第六电动蝶阀(12-1)、第七电动蝶阀(12-2)；其中开启的第六电动蝶阀(12-1)、第七电动蝶阀(12-2)保证高炉煤气正常收气、供气；开启的第五电动蝶阀(11-1)、第八电动蝶阀(13-1)为将高炉煤气柜与煤气储存柜，增大气柜整体的缓冲能力，平衡整体高炉煤气管网两端压力压差；
13.(3)按高炉煤气重新调整煤气储存柜(1)内配重块(1-6)的数量，增加配重块(1-6)的数量，使其满足储存高炉煤气的使用要求；
14.(4)当高炉煤气柜(9)需要停止运行时，关闭第六电动蝶阀(12-1)，开启第八电动蝶阀(13-1)、第五电动蝶阀(11-1)、第七电动蝶阀(12-2)；其中开启的第八电动蝶阀(13-1)开、第五电动蝶阀(11-1)和第七电动蝶阀(12-2)开，在开启状态时保证回收高炉煤气不受影响；
15.当高炉煤气柜(9)需要投入运行时，打开第六电动蝶阀(12-1)；开启第八电动蝶阀(13-1)、第五电动蝶阀(11-1)、第七电动蝶阀(12-2)、三个电动蝶阀为全开启状态；开启的第八电动蝶阀(13-1)开；第五电动蝶阀(11-1)开；第七电动蝶阀(12-2)开，在开启状态时保证回收高炉煤气不受影响；
16.(5)当高炉或高炉bprt机组(10)检修时，关闭第八电动蝶阀(13-1)，由高炉煤气柜(9)、煤气储存柜(1)向用户供气；此时，开启第五电动蝶阀(11-1)、第六电动蝶阀(12-1)，高炉煤气柜(9)和煤气储存柜同时投入，增大储存量，为高炉或高炉bprt机组检修后提供充足的恢复生产时用的煤气量；
17.二、当煤气储存柜(1)由储存高炉煤气改为储存转炉煤气时，该工作方法步骤如下：
18.(1)根据煤气柜内煤气含氧量确定是否排出煤气储存柜(1)内的高炉煤气，如果煤气含氧量低于2％，无需全部排放柜内煤气，只需将煤气储存柜内煤气压力调整到与转炉煤气相等压力等级；同时关闭第五电动蝶阀(11-1)，防止高炉煤气进入煤气储存柜(1)；开启第八电动蝶阀(13-1)、第六电动蝶阀(12-1)、第七电动蝶阀(12-2)，保证在第五电动蝶阀(11-1)关闭时，高炉煤气可以正常的回收并送入用户；
19.(2)按转炉煤气压力重新调整煤气储存柜(1)内配重(1-6)的数量，减少配重(1-6)的数量，使其满足储存转炉煤气的使用要求；
20.(3)当煤气储存柜(1)需要储存转炉煤气时打开第一电动蝶阀(4-1)后，转炉煤气
开始向煤气储存柜(1)送气，煤气储存柜开始储存转炉煤气；同时，开启第三电动蝶阀(8-1)，保证转炉煤气柜(2)也可以回收转炉煤气，防止切换煤气柜的时候转炉煤气产生放散；此时此时煤气储存柜(1)相当于转炉煤气柜，煤气储存柜和转炉煤气柜并列运行，增大转炉煤气回收量，为转炉煤气回收提供更大的缓冲能力；打开第四电动蝶阀(8-2)，同时关闭第二电动蝶阀(7-1)，转炉煤气通过第四电动蝶阀(8-2)进入电除尘系统(5)，经加压机加压送入用户；
21.(4)当转炉煤气柜(2)需要储存转炉煤气时打开第三电动蝶阀(8-1)后，转炉煤气开始向转炉煤气柜(2)送气，转炉煤气柜(2)开始储存转炉煤气；第一电动蝶阀(4-1)打开，保证煤气储存柜(1)也可以回收转炉煤气，防止切换煤气柜的时候转炉煤气产生放散；此时煤气储存柜(1)相当于转炉煤气柜，煤气储存柜和转炉煤气柜并列运行，增大转炉煤气回收量，为转炉煤气回收提供更大的缓冲能力；开启第二电动蝶阀(7-1)，关闭第四电动蝶阀(8-2)，转炉煤气通过第二电动蝶阀(7-1)进入电除尘系统，经加压机加压送入用户；
22.(5)当转炉煤气柜(2)需要停止运行时，关闭第三电动蝶阀(8-1)、关闭第四电动蝶阀(8-2)，转炉煤气柜(2)退出系统不再回收转炉煤气；第一电动蝶阀(4-1)打开，第二电动蝶阀(7-1)打开，两个电动阀打开后，煤气储存柜(1)投入运行，回收转炉煤气，通过第二电动蝶阀(7-1)进入电除尘，经加压机加压送入用户；
23.(6)当煤气储存柜1需要停止运行时，关闭第一电动蝶阀(4-1)、关闭第二电动蝶阀(7-1)，煤气储存柜(1)退出系统不再回收转炉煤气；第三电动蝶阀(8-1)打开，第四电动蝶阀(8-2)打开，转炉煤气柜(2)投入运行，回收转炉煤气，通过第四电动蝶阀(8-2)进入电除尘系统，经加压机加压送入用户。
24.优选的，煤气储存柜，包括煤气储存柜本体(1-1)和管路附件，所述管路附件设在煤气储存柜本体(1-1)的下部侧板(1-13)上；所述管路附件包括高炉煤气进气和出气总管(11)、转炉煤气进气管(4)和转炉煤气出气管(7)；所述煤气储存柜本体(1-1)内安装有外径小于煤气储存柜本体(1-1)内径的活塞(1-4)，所述活塞的上表面固定设有配重梁(1-5)，所述配重梁的上方放置有配重块；所述活塞的边缘与煤气储存柜本体(1-1)的侧板之间设有卷帘式橡胶膜(1-11)，卷帘式橡胶膜的一端连接活塞(1-4)，另一端连接侧板(1-13)；上述活塞和卷帘式橡胶膜将煤气储存柜本体密封分隔，在活塞和卷帘式橡胶膜的下方形成一个用于封存煤气的密闭空间；在煤气储存柜本体的上部沿煤气储存柜本体的圆周方向设有数个牵引活塞并使活塞保持水平的调平装置。
25.优选的，所述调平装置包括配重砣(1-7)，钢丝绳(1-8)以及滑轮(1-9)，其中滑轮(1-9)固定安装在煤气储存柜本体的上部，所述钢丝绳绕在滑轮上，其中钢丝绳的一端连接配重砣(1-7)，另一端伸入煤气储存柜本体(1-1)内连接活塞(1-4)。
26.优选的，所述调平装置沿圆周方向设有六组，六组调平装置呈均布设置，保证调平的稳定性。
27.优选的，所述活塞为圆拱型结构，增大受力面积，使煤气压力均衡分布于活塞表面。。
28.优选的，在活塞的上方设有上限位板(1-10)和煤气储存柜本体(1-1)的底部设有下限位支撑桩(1-15)。具有限制活塞不超过最高位和最低位，保证安全运行，此装置不影响活塞正常范围内移动。
29.优选的，所述下支撑桩的高度高于高炉煤气进气和出气总管(11)、转炉煤气进气管(4)和转炉煤气出气管(7)的进气管口。
30.所述煤气储存柜本体的侧板上至少设有两处检修口(1-3)，对应检修口(1-3)设置有检修平台(1-2)。便于检修和观察。
31.优选的，所述配重梁为环形配重梁，在活塞的上表面环形配重梁围合的区域内由分隔梁分隔成用于标示记录的分隔区。利于实施施工和操作。
32.优选的，所述煤气储存柜本体为双层结构，内侧柜体和外侧柜体之间设有加强支撑组件(12),保证柜体的整体强度。
33.和现有技术相比，本发明具有的优点和技术效果：本发明的煤气储存柜，可以在不检修时储存高炉煤气或者转炉煤气，并通过调整煤气储存柜本体内配重的数量、对其煤气系统做相应调整，从而满足煤气柜储存不同煤气体的使用要求。将其应用到转炉煤气或高炉煤气供给系统后不仅能达到转炉煤气或高炉煤气的充分回收利用的目的，并且避免其他转炉煤气柜或高炉煤气柜因检修而导致煤气大量放散或停产，减少公司能源介质的浪费，提高煤气利用率，为企业增加效益，保护自然环境，实现经济效益与环境效益双丰收。多功能气柜投入使用后，可以减少建造煤气柜的数量，解决了建设用地紧张的问题，并且节省了投资费用。
附图说明
34.图1是本发明结构示意图；
35.图2是包含本发明的转炉煤气和高炉煤气供给系统原理图。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.请参阅图1，一种转炉和高炉煤气供给方法，该转炉和高炉煤气供给方法基于转炉煤气和高炉煤气供给系统而完成，具体来说，所述转炉煤气和高炉煤气供给系统还包括有连接转炉煤气供给系统和高炉煤气供给系统的煤气储存柜1，可以实现转炉和高炉煤气供给切换；
38.所述转炉煤气供给系统包括转炉煤气柜2、转炉og系统3、电除尘系统5、增压风机6、与相应转炉煤气管网连接的转炉煤气进气总管以及转炉煤气用户；
39.所述转炉煤气柜的进气总管通过一支转炉煤气柜进气管8连接转炉煤气柜，在转炉煤气柜进气管8上设有第三电动蝶阀8-1；转炉煤气柜的进气总管通过煤气储存柜转炉煤气进气管4连接煤气储存柜，煤气储存柜转炉煤气进气管上设有第一电动蝶阀4-1；
40.转炉煤气柜2的转炉煤气柜出气管上设有第四电动蝶阀8-2；连接煤气储存柜的煤气储存柜转炉煤气出气管7上设有第二电动蝶阀7-1，上述第二电动蝶阀和第四电动蝶阀连接转炉煤气用户供给管路，所述炉煤气用户供给管路上依次设有电除尘系统5和增压风机6；
41.所述高炉煤气供给系统包括高炉煤气柜9、高炉bprt机组10、与相应高炉煤气管网
连接的高炉煤气进气总管以及高炉煤气用户；在高炉煤气进气总管上高炉bprt机组10的出口设有第八电动蝶阀13-1；
42.所述高炉煤气进气总管通过煤气储存柜高炉煤气进气出气总管11连接煤气储存柜；煤气储存柜高炉煤气进气出气总管11上设有第五电动蝶阀11-1；所述高炉煤气进气总管通过高炉煤气进气管道13连接高炉煤气柜和高炉煤气用户；在连接高炉煤气柜管道上的设有第六电动蝶阀；在连接高炉煤气用户的管路上设有第七电动蝶阀12-2；
43.采用上述转炉煤气和高炉煤气供给系统用于转炉煤气和高炉煤气供给的供给方法，包括如下步骤：
44.一、当煤气储存柜由储存转炉煤气切换为储存高炉煤气时，包括如下步骤：
45.(1)打开第三电动蝶阀8-1与第七电动蝶阀12-2，同时煤气储存柜1投入运行进行储存高炉煤气；第四电动蝶阀8-2打开，8-2打开后将转炉煤气经电除尘后，进入煤气加压机加压后送入用户；
46.(2)排出煤气储存柜1内的转炉煤气，关闭第一电动蝶阀4-1、第二电动蝶阀7-1，防止转炉煤气进入煤气储存柜1；此时，开启第五电动蝶阀11-1、第八电动蝶阀13-1、第六电动蝶阀12-1、第七电动蝶阀12-2；其中开启的第六电动蝶阀12-1、第七电动蝶阀12-2保证高炉煤气正常收气、供气；开启的第五电动蝶阀11-1、第八电动蝶阀13-1为将高炉煤气柜与煤气储存柜，增大气柜整体的缓冲能力，平衡整体高炉煤气管网两端压力压差；
47.(3)按高炉煤气重新调整煤气储存柜1内配重块1-6的数量，增加配重块1-6的数量，使其满足储存高炉煤气的使用要求；
48.(4)当高炉煤气柜9需要停止运行时，关闭第六电动蝶阀12-1，开启第八电动蝶阀13-1、第五电动蝶阀11-1、第七电动蝶阀12-2；其中开启的第八电动蝶阀13-1开、第五电动蝶阀11-1和第七电动蝶阀12-2开，在开启状态时保证回收高炉煤气不受影响；
49.当高炉煤气柜9需要投入运行时，打开第六电动蝶阀12-1；开启第八电动蝶阀13-1、第五电动蝶阀11-1、第七电动蝶阀12-2、三个电动蝶阀为全开启状态；开启的第八电动蝶阀13-1开；第五电动蝶阀11-1开；第七电动蝶阀12-2开，在开启状态时保证回收高炉煤气不受影响；
50.(5)当高炉或高炉bprt机组10检修时，关闭第八电动蝶阀13-1，由高炉煤气柜9、煤气储存柜1向用户供气；此时，开启第五电动蝶阀11-1、第六电动蝶阀12-1，高炉煤气柜9和煤气储存柜同时投入，增大储存量，为高炉或高炉bprt机组检修后提供充足的恢复生产时用的煤气量；
51.二、当煤气储存柜1由储存高炉煤气改为储存转炉煤气时，该工作方法步骤如下：
52.(1)根据煤气柜内煤气含氧量确定是否排出煤气储存柜1内的高炉煤气，如果煤气含氧量低于2％，无需全部排放柜内煤气，只需将煤气储存柜内煤气压力调整到与转炉煤气相等压力等级；同时关闭第五电动蝶阀11-1，防止高炉煤气进入煤气储存柜1；开启第八电动蝶阀13-1、第六电动蝶阀12-1、第七电动蝶阀12-2，保证在第五电动蝶阀11-1关闭时，高炉煤气可以正常的回收并送入用户；
53.(2)按转炉煤气压力重新调整煤气储存柜1内配重1-6的数量，减少配重1-6的数量，使其满足储存转炉煤气的使用要求；
54.(3)当煤气储存柜1需要储存转炉煤气时打开第一电动蝶阀4-1后，转炉煤气开始
向煤气储存柜1送气，煤气储存柜开始储存转炉煤气；同时，开启第三电动蝶阀8-1，保证转炉煤气柜2也可以回收转炉煤气，防止切换煤气柜的时候转炉煤气产生放散；此时此时煤气储存柜(1)相当于转炉煤气柜，煤气储存柜和转炉煤气柜并列运行，增大转炉煤气回收量，为转炉煤气回收提供更大的缓冲能力；打开第四电动蝶阀8-2，同时关闭第二电动蝶阀7-1，转炉煤气通过第四电动蝶阀8-2进入电除尘系统5，经加压机加压送入用户；
55.(4)当转炉煤气柜2需要储存转炉煤气时打开第三电动蝶阀8-1后，转炉煤气开始向转炉煤气柜2送气，转炉煤气柜2开始储存转炉煤气；第一电动蝶阀4-1打开，保证煤气储存柜1也可以回收转炉煤气，防止切换煤气柜的时候转炉煤气产生放散；此时此时煤气储存柜(1)相当于转炉煤气柜，煤气储存柜和转炉煤气柜并列运行，增大转炉煤气回收量，为转炉煤气回收提供更大的缓冲能力；开启第二电动蝶阀7-1，关闭第四电动蝶阀8-2，转炉煤气通过第二电动蝶阀7-1进入电除尘系统，经加压机加压送入用户；
56.(5)当转炉煤气柜2需要停止运行时，关闭第三电动蝶阀8-1、关闭第四电动蝶阀8-2，转炉煤气柜2退出系统不再回收转炉煤气；第一电动蝶阀4-1打开，第二电动蝶阀7-1打开，两个电动阀打开后，煤气储存柜1投入运行，回收转炉煤气，通过第二电动蝶阀7-1进入电除尘，经加压机加压送入用户；
57.(6)当煤气储存柜1需要停止运行时，关闭第一电动蝶阀4-1、关闭第二电动蝶阀7-1，煤气储存柜1退出系统不再回收转炉煤气；第三电动蝶阀8-1打开，第四电动蝶阀8-2打开，转炉煤气柜2投入运行，回收转炉煤气，通过第四电动蝶阀8-2进入电除尘系统，经加压机加压送入用户。
58.上述的煤气储存柜优选技术方案如下：请参阅图2，包括煤气储存柜本体1-1和管路附件，所述管路附件设在煤气储存柜本体1-1的下部侧板1-13上；所述管路附件包括高炉煤气进气和出气总管11、转炉煤气进气管4和转炉煤气出气管7；其特征在于：所述煤气储存柜本体1-1内安装有外径小于煤气储存柜本体1-1内径的活塞1-4，所述活塞的上表面固定设有配重梁1-5，所述配重梁的上方放置有配重块；所述活塞的边缘与煤气储存柜本体1-1的侧板之间设有卷帘式橡胶膜1-11，卷帘式橡胶膜的一端连接活塞1-4，另一端连接侧板1-13；上述活塞和卷帘式橡胶膜将煤气储存柜本体密封分隔，在活塞和卷帘式橡胶膜的下方形成一个用于封存煤气的密闭空间；在煤气储存柜本体的上部沿煤气储存柜本体的圆周方向设有数个牵引活塞并使活塞保持水平的调平装置。
59.优选的，所述调平装置包括配重砣1-7，钢丝绳1-8以及滑轮1-9，其中滑轮1-9固定安装在煤气储存柜本体的上部，所述钢丝绳绕在滑轮上，其中钢丝绳的一端连接配重砣1-7，另一端伸入煤气储存柜本体1-1内连接活塞1-4。
60.优选的，所述调平装置沿圆周方向设有六组，六组调平装置呈均布设置。
61.优选的，所述活塞为圆拱型结构，增大受力面积，使煤气压力均衡分布于活塞表面。
62.优选的，在活塞的上方设有上限位板1-10和煤气储存柜本体1-1的底部设有下限位支撑桩1-15。具有限制活塞不超过最高位和最低位，保证安全运行，此装置不影响活塞正常范围内移动。
63.优选的，所述下支撑桩的高度高于高炉煤气进气和出气总管11、转炉煤气进气管4和转炉煤气出气管7的进气管口。
64.所述煤气储存柜本体的侧板上至少设有两处检修口1-3，对应检修口1-3设置有检修平台1-2。便于检修和观察。
65.优选的，所述配重梁为环形配重梁，在活塞的上表面环形配重梁围合的区域内由分隔梁分隔成用于标示记录的分隔区。利于实施施工和操作。
66.优选的，所述煤气储存柜本体为双层结构，内侧柜体和外侧柜体之间设有加强支撑组件12,保证柜体的整体强度。
67.煤气储存柜的活塞随着储存煤气的多少做上下运动，在活塞上方有环形配重梁，在环形配重梁上有配重块，环形配重梁与配重块决定煤气柜内煤气的压力，调整配重块的重量、实现煤气柜储存不同煤气体的压力使用要求；煤气储存柜本体的底部设有高炉煤气管道与转炉煤气进气管和转炉煤气出气管道，分别与高炉煤气系统和转炉煤气系统连接；调整好配重块的重量后再对煤气系统进行相应调整，使煤气储存柜不仅能达到转炉煤气或高炉煤气的充分回收利用的目的，并且避免其他转炉煤气柜或高炉煤气柜因检修而导致煤气大量放散或停产，提高煤气利用率，为企业增加效益，保护自然环境，实现经济效益与环境效益双丰收。
68.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。