一种低热值煤气的协同点火系统的制作方法

本技术涉及一种点火系统，具体涉及一种低热值煤气的协同点火系统，属于烧结。

背景技术：

1、现有烧结工艺中，高炉炼铁过程中会产生大量高炉煤气，其大致成分为二氧化碳6-12％、一氧化碳28-33％、氢气1-4％、氮气55-60％、烃类0.2-0.5％及少量的二氧化硫。但高炉煤气的热值较低，仅为3500kj/m3左右，目前大量的低热值的高炉煤气未充分利用，大部分钢铁厂直接将过剩的高炉煤气放散到空气中，不仅危害环境还浪费了资源。

2、将低热值煤气用于烧结点火可以实现高炉煤气的高效利用，但是使用高炉煤气进行烧结点火时点火温度低，烧结料面经常不能被充分点燃，会恶化烧结矿质量。(现有烧结点火使用的是高热值的天然气，或者焦炉煤气；因为焦炉煤气量少，且通常优先用于炼钢工序，所以烧结更多是用的天然气。天然气成本高，使用天然气会增加烧结成本。)

3、公布号为“cn111207410a”的中国专利，公开了一种烧结机点火炉热风助燃系统，属于点火炉助燃技术领域，包括机架、烧结机本体和点火炉，所述点火炉连通有助燃风管，所述烧结机本体的机尾处设置有下料口，所述机架上设置有吸风罩，所述吸风罩位于下料口的正上方，所述吸风罩与助燃风管之间连通有吸气管，所述机架上设置有与吸气管连通的鼓风机。烧结机本体工作后产生的烧结料通过下料口排出，因烧结料的温度很高，导致下料口附近空气的温度较高；工作时，鼓风机工作，使得下料口附近的空气被吸入吸风罩内，通过吸风管通入助燃风管内，最后通向点火炉内，最大限度提高点火温度，减低点火炉煤气消耗，节约燃料。上述发明虽然提出利用烧结机尾高温除尘废气做助燃风，但是具体的应用方法还存在改进空间。

4、鉴于以上现状，需提出一种适用于低热值高炉煤气的烧结点火系统，解决低热值高炉煤气难以用于烧结点火的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种低热值煤气的协同点火系统，解决低热值的高炉煤气或其他低热值燃料用于烧结点火时热值低、点火温度不够的问题，充分利用钢铁企业内部过剩的低热值高炉煤气和烧结机尾部风箱中的高温烟气余热。

2、一种低热值煤气的协同点火系统，该系统包括烧结机、一次预热装置。所述烧结机的上方设有点火保温炉，点火保温炉上设有烧结燃料入口和助燃气体入口。烧结机下方设有风箱，风箱通过烟气管道与大烟道相连接。所述一次预热装置上设有一次煤气入口、一次烟气入口、一次煤气出口和一次烟气出口。所述大烟道的排气口通过第一烟气输送管道与一次预热装置的一次烟气入口相连接。一次预热装置的一次煤气出口通过第一煤气输送管道与点火保温炉的烧结燃料入口相连接，一次预热装置的一次烟气出口通过第二烟气输送管道与点火保温炉的助燃气体入口相连接。优选，在第二烟气输送管道上还设置有旋风除尘器。

3、优选的是，所述一次预热装置包括外壳体、内壳体以及支架。所述外壳体套设在内壳体的外部并与内壳体之间形成换热空腔。内壳体内部腔室形成高温烟气腔。所述一次煤气入口设置在外壳体一侧的下部并与换热空腔相连通，一次煤气出口设置在外壳体顶部并与换热空腔相连通。一次烟气入口设置在外壳体另一侧的下部并与高温烟气腔相连通，一次烟气出口设置在外壳体顶部并与高温烟气腔相连通。所述支架固定设置在外壳体底部。

4、优选的是，所述换热空腔内部设有多层隔板，隔板与外壳体的底面平行且环绕内壳体设置，隔板上设有气孔，相邻两层隔板的气孔错位分布。

5、优选的是，所述高温烟气腔中设有活动锥体和滤网，所述活动锥体设置在高温烟气腔中心，所述滤网设置在一次烟气出口的进气口处。所述高温烟气腔的底部设有集灰斗。

6、优选的是，所述大烟道包括第一烟道和第二烟道。所述风箱包括靠近烧结机头部的前部风箱和靠近烧结机尾部的后部风箱。前部风箱通过前部烟气管道与第一烟道相连通，后部风箱通过后部烟气管道与第二烟道相连通。第二烟道的排气口与第一烟气输送管道的进气端相连接。

7、优选的是，该系统还包括二次预热装置。所述二次预热装置上设有二次煤气入口、二次烟气入口、二次预热燃料入口、二次煤气出口、二次烟气出口和高温废气出口。一次预热装置的一次烟气出口通过第二烟气输送管道与二次预热装置的二次烟气入口相连接。一次预热装置的一次煤气出口通过第一煤气输送管道与二次预热装置的二次煤气入口相连接。二次预热装置的二次煤气出口通过第二煤气输送管道与点火保温炉的燃料入口相连接，二次预热装置的二次烟气出口通过第三烟气输送管道与点火保温炉的助燃气体入口相连接。一次预热装置的一次煤气出口还通过第三煤气输送管道与二次预热装置的二次预热燃料入口相连接。高温废气出口通过高温废气输送管道与第一烟道的进气口相连接。

8、优选的是，所述第三煤气输送管道为从第一煤气输送管道上分出的支管。

9、优选的是，在第二煤气输送管道、第三烟气输送管道、高温废气输送管道上均设置有抽风机。

10、优选的是，所述二次预热装置包括保温层和换热层。所述保温层与换热层之间形成煤气加热腔和烟气加热腔，换热层内部形成燃烧膛。所述二次煤气入口设置在保温层一侧的下部并与煤气加热腔相连通，二次煤气出口设置在保温层顶部并于煤气加热腔相连通。所述二次烟气入口设置在保温层另一侧的下部并与烟气加热腔相连通，二次烟气出口设置在保温层顶部并与烟气加热腔相连通。所述燃料入口设置在保温层顶部并与燃烧膛相连通，高温废气出口设置在保温层底部并与燃烧膛相连通。所述燃料入口的两侧设有点火器和烧嘴。

11、优选的是，该装置还包括多层气流分布板，所述气流分布板为带孔的板状结构，气流分布板与保温层的底面平行且设置在煤气加热腔和烟气加热腔内，相邻两层气流分布板的气孔错位分布。

12、优选的是，靠近烧结机头部占风箱总数量2/3～4/5的风箱为前部风箱，其余的风箱为后部风箱。

13、优选的是，所述风箱还包括过渡风箱。所述过渡风箱位于前部风箱和后部风箱之间。过渡风箱的数量占风箱总数量的1/6～1/4。所述过渡风箱下方设有过渡烟气管道，过渡烟气管道上设有切换阀。所述过渡烟气管道的进气端与过渡风箱相连通，其排气端通过切换阀可切换地与第一烟道或第二烟道相连通。

14、优选的是，该系统还包括氧含量检测仪和补氧装置。所述氧含量检测仪设置在第二烟道内部，补氧装置通过补氧管道与第二烟道相连通。

15、优选的是，该系统还包括烟气处理装置。所述第一烟道通过烟气排出管道与烟气处理装置相连通。

16、作为优选，所述烟气处理装置包括依次串联设置的电除尘器、烟气净化单元、排风机以及烟囱。

17、在本实用新型中，利用烧结机下方风箱中的高温烟气预热低热值燃料，将预热后的低热值燃料通入烧结机上方的点火保温炉，同时，对低热值燃料预热后的高温烟气温度仍然较高，具有较大的利用价值，将其通入点火保温炉作为助燃气体，提高低热值燃料的点火温度，便于低热值燃料的利用。

18、在本实用新型中，低热值煤气进入一次预热装置的换热空腔中，高温烟气进入一次预热装置的高温烟气腔中对低热值煤气进行预热。优选地，在换热空腔中设置带气孔的多层隔板，相邻两层隔板的气孔错位分布(如图2)，延长低热值煤气在换热空腔内的停留时间，利于被充分加热。另外，在一次预热装置的高温烟气腔中设有活动锥体和滤网，去除高温烟气中的粉尘，并通过高温烟气腔底部的集灰斗集中处理。

19、在本实用新型中，将烧结机尾部风箱中的高温烟气单独分离出来并引入一次预热机构，提高预热烟气的温度。优选地，在前部风箱和尾部风箱之间设置过渡风箱，并在过渡风箱下方安装切换阀，根据风箱内的烟气温度调节预热烟气的温度，提高预热效率。

20、在本实用新型中，在一次预热装置下游增加二次预热装置，将部分经过一次预热后的低热值煤气作为燃料通入二次预热装置，同时将经过一次预热装置的高温烟气和另一部分低热值煤气通入二次预热装置加热。低热值煤气经过两步梯度预热，可以更好地升温至适宜温度，在用于烧结点火时温度达到点火要求。优选地，将经一次预热后的低热值煤气分流，一部分进入二次预热装置的燃烧膛燃烧，另一部分进入煤气加热腔进一步加热，经过一次预热后的低热值煤气已经达到点火要求，同时将在除尘后的高温烟气也送入二次预热装置中加热，使低热值煤气和烟气的温度进一步提高，最大限度提高了点火温度。同时，在二次预热装置中设有气流分布板，延长低热值煤气和烟气的加热时间。

21、在本实用新型中，由于分离了烧结机尾部风箱中的高温烟气，第一烟道内的烟气温度会偏低(110℃左右)，不在后续除尘步骤中电除尘器工作的适宜温度范围(150℃左右)内，将二次预热装置中燃烧产生的废气送入第一烟道中，调节第一烟道内的烟气温度。同时，过渡风箱的切换阀也可以调节第一烟道内的烟气温度。

22、在本实用新型中，在第二烟道上连接补氧装置，并在第二烟道内设置氧含量检测仪，若烟气中的氧含量较低，通过补氧装置提高烟气中的氧气含量，提高点火成功率。

23、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

24、1、本实用新型提供的一种低热值煤气的协同点火系统，通过两步梯度预热，使低热值煤气达到点火温度，充分利用了钢铁企业内部过剩的低热值煤气，降本增效。

25、2、本实用新型提供的一种低热值煤气的协同点火系统，利用了烧结机尾部风箱中的高温烟气余热，并通过二次余热装置中产生的燃烧废气和过渡风箱的切换阀调节第一烟道内的温度，保证烟气后续的除尘效果。