一种钛渣电炉煤气回收综合利用系统的制作方法

1.本发明属于煤气回收技术领域，具体涉及一种钛渣电炉煤气回收综合利用系统。


背景技术：

2.近几年，随着钛工业的迅速发展，以高钛渣为主的富钛料也得到了快速发展，建设的大型密闭钛渣电炉也越来越多，装备也向大型化、自动化方向发展，煤气也进行了回收利用，但回收煤气的热值普遍较低，并且钛渣电炉在冶炼过程中产生大量的煤气，煤气中含有一氧化碳、氮气、氢气等成分。煤气直接外排不但对大气造成污染，而且是一种资源的浪费，与低碳环保、可持续发展理念相悖。煤气回收利用就显得尤为重要，回收利用就必须要向多元化方向发展，突破单一利用的技术瓶颈。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种钛渣电炉煤气回收综合利用系统，充分考虑各气体特性，从环境保护、节能减耗、综合利用等方面着手，对煤气进行回收利用，结合现场实际运行需求，将化学能转化为内能，通过能源转化，实现多元化利用。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种钛渣电炉煤气回收综合利用系统，包括：
6.钛渣电炉，用于产生高温煤气以及钛渣和铁；
7.高温烟气净化装置，所述高温烟气装置与钛渣电炉之间连接有水冷烟道，用于对高温煤气降温除尘；
8.煤气柜，所述煤气柜与高温烟气净化装置之间连接有管道，用于存储降温净化后的煤气；
9.加压机，所述加压机与煤气柜连接，用于对煤气加压并稳定输送到下一工序组件；
10.燃气蒸汽锅炉，所述燃气蒸汽锅炉内设置有天然气和煤气两用低氮燃烧器，所述加压机的输出端与天然气和煤气两用低氮燃烧器连通，用于稳定连续产生蒸汽。
11.上述结构的工作过程及原理如下：
12.在钛渣电炉正常生产过程中，反应生成的高温煤气通过水冷烟道进入高温烟气净化装置，在高温煤气净化装置中完成冷却、除尘过程，冷却除尘后的煤气进入煤气柜进行储存，煤气柜中的煤气通过煤气加压机的加压后稳定均匀输送至天然气和煤气两用低氮燃烧器，通过天然气和煤气两用低氮燃烧器进行燃烧产生热能供给燃气蒸汽锅炉产生蒸汽；在煤气充足的情况下，单独使用煤气作为燃料供燃气蒸汽锅炉使用，煤气不充足的情况下，煤气与天然气可以按照任意比例进行混合燃烧，在没有煤气的情况下，可以单独使用天然气作为燃料燃烧；实现在任何工况下，燃气蒸汽锅炉都可以稳定连续产生蒸汽。
13.进一步的，所述煤气柜采用二段式干式橡胶膜密封煤气柜。
14.采用二段式干式橡胶膜密封煤气柜在容量大的前提下投资成本低。
15.有益效果：本发明回收利用钛渣生产过程产生的电炉尾气，从而减少了电炉冶炼
产生的废气排放，解决钛渣在生产过程中产生的尾气造成的污染，减少温室气体排放，密闭钛渣电炉产生的炉气有大量的可燃成分，是一种很好的清洁能源，对其进行有效的回收利用既可以提高企业经济效益，又可以促进企业的清洁生产、实现循环经济；充分回收利用钛渣生产过程产生的尾气用于燃气蒸汽锅炉，生产蒸气并入动力厂蒸汽管网，从而减少了钛渣厂外排废气对环境的污染，实现清洁生产，使生产成本大大降低。
附图说明
16.图1为本发明的结构组成图；
17.图2为本发明的工艺流程图。
18.附图标记：1、钛渣电炉；2、高温烟气装置；3、煤气柜；4、加压机；5、天然气和煤气两用低氮燃烧器；6、燃气蒸汽锅炉。
具体实施方式
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
20.实施例：
21.如图1和图2所示，本实施例提供了一种钛渣电炉1煤气回收综合利用系统，包括：
22.钛渣电炉1，用于产生高温煤气以及钛渣和铁；
23.高温烟气净化装置，高温烟气装置2与钛渣电炉1之间连接有水冷烟道，用于对高温煤气降温除尘；
24.煤气柜3，煤气柜3与高温烟气净化装置之间连接有管道，用于存储降温净化后的煤气；
25.加压机4，加压机4与煤气柜3连接，用于对煤气加压并稳定输送到下一工序组件；加压机4采用45kw煤气加压机，共有两台，型号为l105wd。
26.燃气蒸汽锅炉6，燃气蒸汽锅炉6内设置有天然气和煤气两用低氮燃烧器5，加压机4的输出端与天然气和煤气两用低氮燃烧器5连通，用于稳定连续产生蒸汽。燃气蒸汽锅炉6采用20t/h的燃气锅炉。天然气和煤气两用低氮燃烧器5采用型号为mtg1400/f的全自动比调燃烧机，燃气蒸汽锅炉6采用型号为szs20-1.25-q。
27.上述结构的工作过程及原理如下：
28.在钛渣电炉1正常生产过程中，钛精矿与还原剂在钛渣电炉中进行冶炼，形成冶炼产物钛渣、铁及高温煤气，反应生成的高温煤气通过水冷烟道进入高温烟气净化装置，在高温煤气净化装置中完成冷却、除尘过程，冷却除尘后的煤气进入煤气柜3进行储存，煤气柜3中的煤气通过煤气加压机4的加压后稳定均匀输送至天然气和煤气两用低氮燃烧器5，通过天然气和煤气两用低氮燃烧器5进行燃烧产生热能供给燃气蒸汽锅炉6产生蒸汽，与天然气在全自动化任意配比条件下进行燃烧；在煤气充足的情况下，单独使用煤气作为燃料供燃气蒸汽锅炉6使用，煤气不充足的情况下，煤气与天然气可以按照任意比例进行混合燃烧，
在没有煤气的情况下，可以单独使用天然气作为燃料燃烧；实现在任何工况下，燃气蒸汽锅炉6都可以稳定连续产生蒸汽，最终产生20t/h的1.25mpa饱和蒸汽并入蒸汽管网。理论每年产生蒸汽20t/h的1.25mpa饱和蒸汽，根据蒸汽价格为200.84元/吨，最终产生约1446万元的经济效益。
29.在本发明的另一个实施例中，如图1所示，煤气柜3采用二段式干式橡胶膜密封煤气柜3。
30.采用二段式干式橡胶膜密封煤气柜3在容量大的前提下投资成本低。
31.钛渣电炉在生产过程中要产生大量尾气，每生产一吨钛渣产生289kg一氧化碳，每月生产钛渣约5100吨，故每月产生约226万方的尾气。外排的尾气中含有60％～70％一氧化炭、1％氢气、15％～20％氮气、12.5％～16.5％二氧化碳、0.5％氧气、2％甲烷。本项目充分依托钛渣电炉生产过程中产生的尾气，对于净化环境、综合利用、节能降耗、减少温室气体排放等方面有着积极的促进作用。产业链中各生产线相互依存，相互支持，实现了能源、资源利用效率的最大化。本项目建成后，充分回收利用钛渣生产过程产生的尾气用于燃气蒸汽锅炉，生产蒸气并入湘润公司动力厂蒸汽管网，从而减少了钛渣厂外排废气对环境的污染，实现清洁生产。蒸汽生产由于从钛渣生产线中得到了燃料供应的优势，因此，其生产成本大大降低。项目符合循环经济理念。钛渣电炉在生产过程中要产生大量尾气，理论产气量为350nm3/吨渣。一般电炉产生尾气基本都是外排，外排的尾气中含一氧化炭、氢气、氮气等成分，是一种很好的气体能源，但也含有少量的二氧化碳和极少量的硫化氢等有害气体，但这种尾气利用起来也是一种很好的热能源，不利用则对环境造成污染。本项目的建设是为了解决钛渣在生产过程中产生的尾气造成的污染，减少温室气体排放，密闭钛渣电炉产生的炉气有大量的可燃成分，是一种很好的清洁能源，对其进行有效的回收利用既可以提高企业经济效益，又可以促进企业的清洁生产、实现循环经济。
32.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种钛渣电炉煤气回收综合利用系统，其特征在于，包括：钛渣电炉，用于产生高温煤气以及钛渣和铁；高温烟气净化装置，所述高温烟气装置与钛渣电炉之间连接有水冷烟道，用于对高温煤气降温除尘；煤气柜，所述煤气柜与高温烟气净化装置之间连接有管道，用于存储降温净化后的煤气；加压机，所述加压机与煤气柜连接，用于对煤气加压并稳定输送到下一工序组件；燃气蒸汽锅炉，所述燃气蒸汽锅炉内设置有天然气和煤气两用低氮燃烧器，所述加压机的输出端与天然气和煤气两用低氮燃烧器连通，用于稳定连续产生蒸汽。2.根据权利要求1所述的钛渣电炉煤气回收综合利用系统，其特征在于，所述煤气柜采用二段式干式橡胶膜密封煤气柜。

技术总结
本发明公开了一种钛渣电炉煤气回收综合利用系统，包括钛渣电炉，用于产生高温煤气以及钛渣和铁；高温烟气净化装置，所述高温烟气装置与钛渣电炉之间连接有水冷烟道，用于对高温煤气降温除尘；煤气柜，所述煤气柜与高温烟气净化装置之间连接有管道，用于存储降温净化后的煤气；加压机，所述加压机与煤气柜连接，用于对煤气加压并稳定输送到下一工序组件；燃气蒸汽锅炉，所述燃气蒸汽锅炉内设置有天然气和煤气两用低氮燃烧器，所述加压机的输出端与天然气和煤气两用低氮燃烧器连通。本发明所述的钛渣电炉煤气回收综合利用系统对煤气进行回收利用，结合现场实际运行需求，将化学能转化为内能，通过能源转化，实现多元化利用。实现多元化利用。实现多元化利用。


技术研发人员：吴永生 赵天银 包文涛 钱芋帆 张媛媛
受保护的技术使用者：新疆湘和新材料科技有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/7/31