冶金业高炉煤气运用论文

2020-01-21 17:53:01 208

1高炉煤气的特性

高炉煤气是高炉炼铁的副产品。气体的主要成分是N2，CO2和CO。粉尘量大，不易着火，燃烧不稳定，发热量低。一般为3000〜3800kJ / m3（见表1）。输出波动很大，尤其是在高炉内没有空气或物料等待时。高炉煤气的主要用户是使用高焦炭混合气的高炉热风炉，焦炉，电站锅炉和轧制炉。由于高炉煤气的热值较低，因此大多数公司选择在煤气平衡不好的情况下释放高炉煤气。因此，高炉煤气的释放率一般用作衡量煤气平衡措施和企业水平的依据。表2显示了近年来中国重点钢铁企业的副产品气利用

。由于炼铁能力的提高，高炉煤气的产量逐年增加，高炉煤气的利用也不容乐观。

2高炉煤气在钢厂中的应用

高炉煤气由于热值低，粉尘和水含量高而难以适应钢铁企业和大的压力波动。生产要求。除了在大多数钢铁厂中使用高炉热风炉和焦炉外，其余大量的气体都是徒劳释放的。然而，在先进的钢铁企业中，除了满足生产设备的加热要求外，很大一部分还用于发电或产生蒸汽。表3显示了近年来宝钢高炉煤气的利用情况。可以看出，高炉煤气排放量逐年减少。 2004年，宝钢高炉煤气的60.89％用于加热各种工业炉，而35.00％用于发电锅炉进行发电和释放。比率仅为0.13％，远低于全国平均水平。日本新日铁高炉煤气中有43％用于加热各种工业炉，57％用于发电；焦炉煤气的80％用于工业炉加热，20％用于发电； 64％的转炉气用于工业炉，用于加热，36％的用于发电。排放全部为零，气体再利用率约为100％

。纯高炉煤气锅炉发电技术，燃气-蒸汽联合循环发电机组和高温蓄热式燃烧技术的发展已成功开发并广泛应用于钢铁企业，为有效利用高炉煤气提供了良好的途径。例如，宝钢建成了世界上第一台大容量单燃烧低热量高炉煤气燃气蒸汽联合循环装置，使宝钢每年能够释放约20亿立方米的高炉煤气，并得以有效利用。不仅解决了大型钢厂气体平衡问题，而且对环境保护起到了积极作用。

2.1纯高炉煤气锅炉发电技术

高炉煤气锅炉燃烧是钢铁企业中的一种新技术，它使用大量的低热值高炉煤气来发电。 。它不影响锅炉的安全运行。在这种情况下，可以通过调节发电负荷来增加或减少高炉煤气的量，这不仅有效地利用了高炉煤气资源，而且还为用户提供了缓冲，可以调节煤气的压力波动。网络及时。首钢自应用高炉煤气锅炉发电技术以来，已产生蒸汽57.6×104t，发电4320×104kWh，节约标准煤17.6×104t，年综合效益超过4000万元。目前，杭州锅炉厂，江西锅炉厂，无锡锅炉厂在中国主要生产这类锅炉，具有130〜220t / h的高温高压电站锅炉机组。该技术已广泛应用于鞍钢，马钢，武钢，沙钢，梅钢，鞍钢等企业。

2.2燃气-蒸汽联合循环发电

燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）工作原理是除尘后的低热值气体（高炉煤气）为蒸汽涡轮机燃烧室中与空气混合。燃烧产生高温高压气体，带动涡轮机工作并发电；然后，高温气体进入废热锅炉以产生蒸汽，该蒸汽驱动蒸汽轮机工作并发电。另外，剩余的转炉气和炼焦炉气也可用于低热值煤气的热电联产综合利用，提高发电效率。该技术是当今世界上钢铁行业最高效的副产物天然气发电热能转换系统，通常由高炉煤气或混合气供应系统，燃气轮机系统，废热锅炉组成系统，蒸汽轮机系统和发电机组系统。与传统的锅炉-发电机组相比，CCPP热电转换效率提高了近10个百分点，可以达到45％以上（见表4），大大降低了发电成本，节能效果显着，经济性好和环境效益。目前，宝钢，通钢和济钢已全部投产，鞍钢的CCPP也正在建设中。预计将于2007年投入使用。

2.3高温蓄热燃烧技术（HTAC）

高温空气蓄热燃烧技术（HTAC）是一种新的燃烧技术，已知的无焰燃烧技术，烟气高效，具有多种优点，例如气体回收，空气的高温预热以及明显的节能效果。其特点是最大程度地回收了烟气热量，实现了超高温（燃烧空气被预热至1000°C以上）和超稀氧气浓度（燃料在低氧气浓度下燃烧），从而实现了燃料的高效率化学能源利用和燃烧产物产生的NOx排放量低。从根本上提高了加热炉的能效（热效率提高了85％），不仅减少了钢铁企业剩余的高炉煤气的排放，而且节省了能源。这是一项能够满足当前资源和环境要求的先进技术。近年来，蓄热式火焰炉发展迅速，在中国已建成，投入运行或正在建造200多个蓄热式火焰炉。

3改善高炉煤气利用率的措施

低发热量的高炉煤气的特点是易燃成分低，燃烧不稳定，燃烧温度低和大量燃烧。烟气。火焰稳定性直接关系到燃烧的安全性。通常，低热值气体通常用于增强燃烧，例如使高炉气体富集或使用热交换器将高炉气体和燃烧空气预热一倍。

3.1富化高炉煤气

炼铁过程中产生的大量高炉煤气也用作高炉热风炉燃料的使用通常约占天然气产量的40％。但是，随着高炉焦炭比的降低，高炉煤气的热值已降至3300kJ / m3以下。显然，如果不采取其他附加措施，就不可能用这种高炉煤气获得较高的风温。 。为了获得较高的风温，基本上使用了富集高炉煤气的方法，即混合一部分高热值煤气（如焦炉煤气，转炉煤气等）以获得高风温度。风温度。宝钢的2号高炉与转炉气混合，鞍钢的一些高炉与焦炉气混合，以获得较高的风温以满足生产要求。

在未预热高炉煤气的条件下，很难满足工业加热的要求，因此大量不能使用高炉煤气。松手。如果将这些低热值气体及其助燃空气进行预热，就可以完全满足工业加热的高温要求，不仅节省了大量燃料，还减少了对大气环境的污染并扩大了大气低热量气体的应用范围。能源消耗设备（例如加热炉，热处理炉等）的燃料利用率是指炉中剩余的热量（有效热量和炉子的热损失之和）与提供给炉子或热设备的燃料燃烧热物质获得的有效能量和设备的热损耗与燃料燃烧热之比称为燃料利用率

4结论

（2）高炉煤气除了用作钢厂的加热燃料外，还可以用于其他目的，例如发电，并充分利用这种副产品。能源不仅可以减少企业的能源消耗，而且可以改善钢铁行业对周围环境的污染。

（3）通过高炉煤气的富集和燃烧空气与煤气的双重预热，可以提高高炉煤气的利用效率，克服了高炉煤气发热量低，难以解决的难题。燃烧，增加高炉煤气的使用量，减少高炉煤气的释放。