冶金煤气在钢铁联合企业的应用研究
钢铁冶炼中的煤气热分析技术

钢铁冶炼中的煤气热分析技术钢铁冶炼一直是现代工业的基石之一,而热能则是钢铁冶炼过程中必不可少的元素。
煤气作为一种常用的热能来源,在钢铁冶炼中也扮演着重要的角色。
为了能够更好地利用煤气热能,对煤气的热分析技术就显得尤为重要。
本文将围绕钢铁冶炼中的煤气热分析技术进行深入探讨。
煤气在钢铁冶炼中的应用煤气作为一种化石燃料,在钢铁冶炼、机械制造和化工生产等领域中广泛应用。
在钢铁冶炼过程中,煤气的应用涵盖了多个方面。
首先,煤气是钢铁炉料的重要燃料。
其次,煤气的热能可以用于钢铁的熔炼和烘干等热处理过程。
此外,煤气还用于钢铁的淬火、焊接和氧化脱碳等过程。
而在这些应用中,对煤气的热分析技术就显得尤为重要。
煤气的热分析技术煤气的热分析技术,是对煤气中携带的热能进行量化分析的技术。
煤气中的热能可以通过热流量计来测定。
而热流量计则是一种能够测定输送媒质(如煤气、水等)热量的仪器。
简单来说,热流量计能够通过测定煤气的温度、压力、流速等参数,计算出煤气在单位时间内所输送的热能。
热流量计的使用,不仅可以对煤气的热能进行量化分析,还可以对钢铁冶炼过程中的煤气运行状态进行监控。
通过热流量计测得的煤气传播效率等数据,可以帮助冶炼工程师更好地优化设备、提高煤气利用效率等。
煤气热分析技术在钢铁冶炼中的应用实例作为一种热流量计,煤气热分析技术的应用在钢铁冶炼中并不罕见。
以下是一些应用实例。
1. 汽轮机的运行汽轮机是电炉钢铁冶炼中常用的设备之一。
升温时,煤气热能可以用于汽轮机的升温和汽轮机加热器的加热。
而在运行时,煤气的热量则被转换为汽轮机的电力输出。
为了监测汽轮机运转的情况,热流量计可以用于测量输入汽轮机的煤气流量、温度等参数。
通过这些参数的实时监测,可以优化煤气输入量和质量,从而保障汽轮机的正常工作。
2. 煤气燃烧煤气燃烧是钢铁冶炼过程中必不可少的环节。
而煤气的燃烧质量,则对钢铁的生产效率和质量具有重要影响。
在煤气的燃烧环节中,热流量计可以用于分析煤气的纯度、温度、流速等参数,帮助冶炼工程师进行煤气的质量控制。
冶金企业煤气整合资源的优化管理

冶金企业煤气整合资源的优化管理摘要:煤气资源是冶金企业最重要的资源之一,是企业赖以生存和发展的重要物质基础。
随着钢铁行业的不断发展,冶金企业在生产过程中对煤气资源的需求也越来越大。
但由于各种因素的影响,使得煤气资源分配不均衡,从而导致煤气使用效率低、浪费严重等情况。
本文通过对我国钢铁企业煤气资源管理现状进行分析,并结合实际情况对我国钢铁企业煤气资源整合中存在的问题进行分析,提出优化煤气资源管理的措施。
关键词:冶金企业;煤气整合;资源优化;研究引言:作为一种在冶金企业中非常关键的二次能源,煤气是为钢铁生产体系中的一种能够为其供应动力的血液,因此,煤气的使用程度的高低,是制约我国钢铁行业发展的瓶颈,而如何来解决煤气资源的开发与利用问题,是每个钢铁企业都必须面对的难题。
针对钢铁企业煤气资源的开发利用,国家制定了一系列政策措施,但随着我国钢铁工业的快速发展,钢铁企业生产规模不断扩大,对能源的需求也逐步增大。
因此,迫切需要研究解决提高煤气资源的利用率的途径。
一、我国钢铁厂燃气资源化与再利用的概况当前,随着我国经济和社会发展十分迅速并与社会发展的影响良好,虽然钢铁企业发展得很迅速,但是也造成了副产气体的大量剩余。
最重要的是,他们需要大量的炼铁、炼钢。
随着钢材生产的增长,以及对能量的消耗,数量的不断增长越大,则副产气的持续时间越长。
大量研究和开发节约能源的技术运用实施,实际应用中又会造成煤气的过剩。
快速连续铸造工艺发展、大规模的装备建造,让钢的制造过程中的能量使用得以实现。
持续上升,以循环经济为起点,目标至关重要导致的问题是,生产效率提高,能源消耗增加,而副产资源也是因此,目前更多的是对这种材料的再使用。
在美国和日本等发达经济体中,副产品的认知由来已久,因此,开发出了一种新型的气体的回收和再使用技术。
颁布有关的管理系统和法律标准,并将其运用到实际工作中,这对解决欧美国家的资源短缺,是一个很好的办法。
就像20世纪80年代的日本,高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气被完全利用起来,如此一来,效率就提升到了80%以上。
钢铁联合企业副产煤气如何科学利用

钢铁联合企业副产煤气如何科学利用钢铁联合企业(有焦化工序)所用的煤炭在生产过程中会有30%~34%的能量转换为副产煤气,这其中包括高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气。
副产煤气的合理和高效利用,对于企业的节能减排、降低生产成本、改善环境有重大影响。
目前,我国钢铁企业在合理和高效利用副产煤气方面尚有一定的潜力,需要进行科学分析,通过精细化管理,优化回收利用,这样可以提升企业的市场竞争力,实现绿色生产。
钢铁工业副产煤气一览高炉煤气。
高炉煤气是高炉炼铁生产过程的副产品,其产量很大,同时产量波动也大,一般吨铁高炉煤气产量为1400m3~2000m3,高炉煤气产量主要与高炉炼铁的燃料比有关,燃料比越高,产生的高炉煤气量亦越大。
虽然高炉煤气产量大,但是其热值较低,一般为3340kJ/m3~4180kJ/m3,这是由于高炉煤气中N2含量很高,而CO的含量仅占到24%~30%,因此高炉煤气很难充分利用。
随着节能减排工作的进展,高炉炼铁要求尽可能降低燃料比,减少高炉煤气的产量。
高炉煤气除了高炉自身烧热风炉使用一部分外(30%~45%,有自预热小热风炉的消耗煤气多),其余的净煤气经管道输送给钢铁厂其他用户使用,一般用于焦炉加热,烧结机点火,炼钢的在线、离线烤包器,轧钢的加热炉或均热炉等。
由于高炉煤气热值较低,一般企业在使用高炉煤气时,要采用双预热的燃烧技术,这样扩大了高炉煤气使用范围,提高了高炉煤气的使用效果。
焦炉煤气。
焦炉煤气是焦炉炼焦生产过程的副产品,焦炉煤气的产量与配煤和结焦时间有关,一般气煤配比越高,焦炉煤气的产量就越高,生产1t焦炭大约可产焦炉煤气350m3~430m3。
焦炉煤气中H2含量很高,达到55%~60%,因此其热值很高,大约为16000kJ/m3~19000kJ/m3,焦炉煤气是很有经济价值的能源。
焦炉煤气的使用范围比较广泛,主要供焦炉自身加热炼焦煤使用(约20%),轧钢生产高级品种的加热炉、高炉出铁口烘烤、烧结点火、连铸切割、轧钢加热炉等也使用焦炉煤气作燃料,同时焦炉煤气也可以用于提取纯氢、合成甲醇、直接还原炼铁、喷入高炉等。
冶金业高炉煤气运用论文

冶金业高炉煤气运用论文冶金业高炉煤气运用论文1高炉煤气的特点高炉煤气是高炉炼铁的副产品,煤气成分以N2、CO2和CO 为主,其特点是含尘量大、不易着火、燃烧不稳定、热值低,一般为3000~3800kJ/m3(见表1),产出波动大,尤其是高炉休风或发生待料的时候。
高炉煤气的主要用户是高炉热风炉、焦炉、电站锅炉以及燃用高焦混合煤气的轧钢加热炉等。
由于高炉煤气的热值较低,一般企业在煤气平衡不好时首先选择放散高炉煤气,因此高炉煤气放散率一般作为衡量一个企业煤气平衡措施和程度的标志[1]。
表2为近几年我国重点统计钢铁企业副产煤气利用情况[2],由于炼铁产能的增加,高炉煤气产量逐年增多,高炉煤气利用情况不容乐观。
2高炉煤气在钢铁厂的应用高炉煤气因热值低、含尘含水量大、压力波动大等因素在钢铁企业中难以适应消费需要,大局部钢铁厂除高炉热风炉、焦炉等用户使用外,剩余的大量煤气被白白地放散掉,但在先进钢铁企业,高炉煤气除满足消费设备的加热外,很大一局部用于发电或产生蒸汽。
表3为近几年我国宝钢高炉煤气的利用情况,可以看出,高炉煤气放散逐年减少,2023年宝钢高炉煤气有60.89%用于各种工业炉窑加热,35.00%用于电站锅炉发电,放散率仅为0.13%,远远低于全国平均程度。
____新日铁高炉煤气43%用于各种工业炉窑加热,57%用于发电;焦炉煤气80%用于工业炉窑加热,20%用于发电;转炉煤气64%用于工业炉窑加热,36%用于发电。
放散均为零,煤气再利用率约为100%[3]。
烧纯高炉煤气锅炉发电技术、燃气-蒸汽结合循环发电机组和高温蓄热式燃烧技术的研制成功并在钢铁企业中的广泛应用,为高炉煤气的有效利用提供了很好的途径。
如作为世界首台大容量单烧低热值高炉煤气的燃气-蒸汽结合循环机组在宝钢的建成,使宝钢每年被放散约20余亿m3高炉煤气得到有效利用,不仅解决了大型钢铁结合企业的煤气平衡问题,而且对环境保护起到了积极的作用。
钢铁企业煤气系统利用节能分析

钢铁企业煤气系统利用节能分析摘要:钢铁企业煤气系统是钢铁联合企业能源系统的主要部分,不仅涉及煤气生产、输送、分配、消耗等诸多环节,而且还关系到产品产量和质量的提高、原材料成本的降低、环境污染的解决等一系列问题的复杂庞大系统。
本文作者就围绕着钢铁煤气系统的节能问题进行了探讨。
关键词:钢铁企业;煤气;节能前言随着能源紧缺状况的加剧,我国从20世纪80年代开始就对钢铁企业的节能减排特别关注,而且在钢铁企业节能减排上也取得了较好的效果,有效地控制了钢铁生产过程中的能耗。
随着钢铁生产过程中节能的不断下降,同时各项节能技术和措施的大力推广,使钢铁企业的节能空间在压缩过程中不断地减小。
而且目前钢铁企业处于高成本、高产能和低利润的阶段,整个行业产能过剩,而且原材料成本长期居高不下,在这种情况下,钢铁行业的利润越来越低,企业面临着生存、发展和竞争等多方面的压力,而且整个行业还需要受到越来越严格的节能降耗的约束,所以需要面对严峻的节能形势。
1 评估方法和评估内容概述从技术节能、管理节能和理念技能三个维度出发,对能源介质工艺系统进行全面系统的节能评估,其中技术节能包括设备节能和系统节能两个方面。
首先对评估对象进行技术指标对标找出薄弱环节,然后有针对性地进行评估分析,最后提出优化节能措施,建立满足优化能源调度和管理的工艺系统。
该评估对象煤气工艺系统包括全厂煤气系统和转炉煤气(LDG)回收储配系统。
煤气工艺系统运行技术指标的对标要依据现有的生产条件,实行企业内历史最佳值对标、先进指标对标、标杆值对标。
全厂煤气系统的对标技术指标包括:高焦转煤气放散率、煤气压力波动幅度、煤气热值波动幅度和相关煤气设备的运行效率。
转炉煤气回收储配系统的对标技术指标为转炉煤气吨钢水回收热量。
2 钢铁企业煤气特点2.1 高炉煤气高炉煤气是高炉炼铁的副产品,主要成分为:CO (约25%) 、CO2 (约15%) 、N2 (约55%) 、H2、CH4等,由于其CO的含量高,因而其毒性较大。
钢铁企业煤气系统节能探讨 燕望峰

钢铁企业煤气系统节能探讨燕望峰摘要:钢铁企业煤气系统是钢铁联合企业能源系统的主要部分,不仅涉及煤气生产、输送、分配、消耗等诸多环节,而且还关系到产品产量和质量的提高、原材料成本的降低、环境污染的改善等一系列问题的复杂庞大系统。
本文作者就围绕着钢铁煤气系统的节能问题进行了探讨。
关键词:钢铁企业;煤气;节能1 引言钢铁行业一直是我国节能减排关注的重点行业,自上世纪80年代开始,我国以技术手段为主导推进钢铁企业的节能工作,并取得显著成效,吨钢综合能耗、各工序能耗逐年下降。
随着节能技术的不断推广和应用,技术节能空间被不断压缩,节能空间变得越来越小。
当前,我国钢铁业正处在高产能、高成本、低利润的困难时期,主要表现为整个行业产能过剩,原燃料成本居高不下,吨钢利润不断下降。
钢铁企业面临着前所未有的生存、发展和竞争压力,同时还有越来越严格的节能降耗指标约束,节能形势严峻。
2 钢铁企业产生的主要煤气副产品2.1 高炉煤气高炉煤气是高炉炼铁工序的副产品,其特点是热值较低,发生量大,主要用户是高炉热风炉、焦炉、热电锅炉及轧钢加热炉。
正是由于高炉煤气热值较低,一般企业在煤气平衡不好时首先选择放散高炉煤气。
因此,高炉煤气的放散率可以作为衡量一个企业煤气利用水平2.2 焦炉煤气焦炉煤气是焦化工序的副产品,是钢铁企业中最为优质的气体燃料,传统的焦炉煤气主要供高炉出铁口烘烤、烧结点火、连铸切割、轧钢加热炉等使用。
另外,也可作为厂区生活用气或外供市政使用,真正实现企业内部与社会的大循环。
随着蓄热式技术的发展,现今钢铁企业中只能使用焦炉煤气的用户已大大减少,包括加热炉、烧结点火等用户都可以用高炉煤气和转炉煤气替代。
由于煤气发电的热电转换效率较低,焦炉煤气应优先考虑制氢,在全厂统一建制氢站,集中调配供冷轧、连铸切割、苯加氢等,而制氢后的解析气还可掺人煤气管网进一步综合利用。
2.3 转炉煤气转炉煤气是转炉工序的副产品,其中含有60%一70%的一氧化碳,根据技术装备水平和操作水平,吨钢可回收50―110m3转炉煤气,主要供转炉车间混铁炉加热保温、铁水及钢水罐烘烤等使用,也可视实际情况送高炉热风炉、石灰窑和锅炉等用户使用。
燃气-蒸汽联合循环技术在钢铁企业中的应用

冶 金
能 源
41
J a n . 2 0 1 4
E NE RG Y F 0R ME T AL L URGI C AL I NDUS T R Y
燃 气 一蒸 汽 联 合 循 环 技 术 在 钢 铁 企 业 中 的应 用
王 强
( 中冶东方东方工程技术公 司)
气 一 蒸 汽联 合 循环 显然 可 以提高循 环 热效率 。 钢铁企业 C C P P一 般 由高 炉 煤 气 供 给 系 统 、
高炉煤气 的燃气 一蒸汽联合循环发 电”作 为行
业关键共性技 术之一 ,2 0 0 8年 以前在宝钢 、鞍 钢 、济钢 、通钢、邯钢等就已建成运行。 目 前包
Wa n g Q i a n g ( B e r i s E n g i n e e r i n g a n d R e s e a r c h C o r p o r a t i o n )
Ab s t r a c t Ai m a t t h e a c t u a l s i t u a t i o n o f t h e e x c e s s c o a l g a s i n i r o n s t e e l p l a n t s ,d i s c u s s e d t h e t e c h n i — c a l f e a t u r e s a n d a p p l i c a t i o n c o n d i t i o n s o f c o mb i n e d c y c l e p o w e r p l a n t ,i n c l u d i n g t h e a p p l i c a t i o n s t a t u s i n s t e e l i n d u s t r y .B y c o mp a r i s o n.t h e ma x i mu m e c o n o mi c a n d e n v i r o n me n t a 1 b e n e i f t s c a n b e o b t a i n e d b y a p p l y i n g CC P P i n s t e e l i n d u s t y. r Ke y wo r d s g a s— — s t e a m c o mb i n e d c y c l e p o w e r g e n e r a t i o n b l a s t f u r n a c e g a s s u p p l y s y s t e m g a s t u r - - b i n e e x h a u s t —h e a t b o i l e r s t e a m t u r b i B e
浅析燃气在钢铁联合企业的综合利用

Dic s i n o ePr p r to f u eAn h a e e s u so n t e a a i n o h Cr d t r c n
过程 , 产生 了大量的副产燃气 , 如高炉煤气 、 焦炉煤气 、 转炉煤气 等 。副产煤气所提供的能量在钢铁企业总能耗中占有很大 比例 。
充分地利用钢铁企业 的副产煤气 ,尽 量少引入 或不引人补充燃
料有着重大的经济意义 , 不仅可以节约大量 的燃料 , 也可 以减少 低热值煤 气的排放 , 从而极大地 改善环境 。
科技情报开发与经济
文章编 号:0 5 6 3 (0 )6 0 6 — 4 10 — 0 3 2 1 3 — 16 0 1
S IT C F R A IN D V L P E T& E O O C— E H I O M TO E E O M N N C N MY
21 年 0 1
第2卷 1
第 3 期 6
收稿 日期 :0 1 1- 8 2 1— 10
浅析燃 气在钢铁 联合企 业的综合 利 用
王 国鹏
( 山西太钢工程技术有 限公 司, 山西太原 ,3 0 9 000 )
摘
要: 介绍 了燃 气在钢铁 企业的综合利 用, 比较 了钢铁 企业副产燃气 的热值和各 工
序 对 燃 气 的要 求 ,分 析 了钢 铁 企 业 副产 燃 气 的 特 点 以及 钢 铁 企 业 燃 气 用 户 的使 用 特
2I1 高炉 煤 气 的 产量 和特 点 . .
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冶金煤气在钢铁联合企业的应用研究
【摘要】分析了冶金煤气的种类和特性,探讨了煤气在钢铁联合企业的应用;根据企业煤气供需特点,提出了煤气合理利用的方向和途径,为钢铁企业实现节能减排服务。
【关键词】冶金煤气钢铁联合企业节能
1 前言
大型钢铁联合企业的高炉-转炉流程包括烧结/球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等生产工序,是典型的铁-煤化工过程:含铁原料经过一系列复杂的物理化学变化从天然资源冶炼成钢铁产品,含碳能源经高炉、焦炉等能源转换装置转变为高炉煤气、焦炉煤气、电等二次能源,其中煤气资源占企业总能耗的比例达40%左右。
近年来,我国钢铁工业迅猛发展,钢铁冶金技术不断进步,使得钢铁厂副产煤气资源量越来越多。
实现煤气的充分回收、合理利用,对于钢铁厂降低成本、发挥其能源转换作用具有重要的意义,不仅有利于降低钢铁厂单位产品的能源消耗和污染物排放,还可以与石化行业形成工业生态链,产生新的经济效益和社会效益。
2 冶金煤气的种类及特性
冶金煤气资源是指在生产钢铁产品时副产的气体燃料,主要包括高炉煤气(BFG)、焦炉煤气(COG)和转炉煤气(LDG),由于产生工艺不同,成分和热值有较大差异。
高炉煤气是铁矿石和焦炭在高炉中发生还原反应产生的,主要成份为CO和N2,热值较低,一般为3000~3800kJ/m3;焦炉煤气是洗精煤在焦炉绝氧的状态下炭化或干馏产生的,主要成份为H2和CH4,热值约16000~19300kJ/m3;转炉煤气是氧气转炉冶炼钢水时产生的,主要成份为CO和CO2,热值为7500~8000kJ/m3。
回收的煤气主要作为燃料供焦炉、热风炉、加热炉等炉窑加热使用,剩余部分用于自备电厂发电,有全烧(或掺烧)煤气锅炉发电和燃气蒸汽联合循环发电(CCPP)等方式。
在实际使用过程中,有单一煤气用户也有混合煤气用户。
(图1)为某钢铁厂能流图,其中阴影部分为煤气流,分别表示三种煤气的回收与利用情况,由图可见,该厂副产煤气回收量占能源消耗的比例为36.2%,回收的煤气中,63%用于内部加热,37%用于发电。
3 煤气在钢铁企业的应用
3.1 煤气回收与应用情况
钢铁厂煤气主要作为燃料供焦炉、热风炉、加热炉等工业炉窑加热使用,这部分占煤气资源量的50~80%,剩余的供自备电厂发电,多余部分放散。
(表1)为部分钢铁厂2010年煤气回收情况,从体积和热量两个方面的比较;(表2)为部分钢铁厂2010年煤气利用情况比较。
从(表1)和(表2)可以看出,宝钢和新日铁副产煤气利用水平相当,体现了先进企业副产煤气利用的方向。
而我国大多数钢铁厂像鞍钢和首钢一样,在煤气回收和利用上存在很多问题,有的甚至更差,主要体现在:用能设备落后,煤气消耗量大;煤气缓冲能力小,放散量大,如鞍钢用于发电的高炉煤气和转炉煤气仅占回收量的17.3%和6.4%,高炉煤气放散量高达12.9%,与宝钢和新日铁相比,差距较大;煤气管理水平低,转炉煤气回收量小,利用率低。
3.2 煤气利用的发展方向
企业充分利用煤气资源和降低吨钢综合能耗的主要方向是回收转炉煤气、降低各工序的煤气燃耗和降低有关工序的钢比系数。
具体措施是:
(1)降低铁钢比,调整高炉煤气和焦炉煤气的比例,解决有些企业高炉煤气过剩和焦炉煤气不足的矛盾;回收转炉煤气,提高吨钢煤气产率。
(2)采用节能新技术、新工艺,降低煤气消耗,如采用一火成材,热装热送,空气(煤气)预热,中、低温烟气的有效利用技术等,可大幅度降低煤气的用量;采用高效蓄热式燃烧技术,有效利用烟气余热,提高煤气利用效率,大幅度降低设备单位燃耗。
(3)增建煤气柜,提高管网缓冲能力;扩大自备电厂等缓冲用户额煤气吞吐能力,扩大调节范围;充分发挥煤气柜的调节作用,把煤气柜和自备电厂结合起来,稳定煤气管网压力和煤气供应量,减少煤气放散。
(4)充分回收各种副产煤气,在满足钢铁生产流程燃料需求的前提下,富余煤气全部用来发电。
为提高煤气热电转换效率,在保证煤气供应量稳定充足的前提下,采用发电效率较高的燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)机组,考虑到各设备作业时间的差异、工艺参数变化等原因,煤气产生和消耗量波动较大,为了不造成这部分煤气放散,又确保发电机组满负荷稳定运行,采用燃煤掺烧煤气锅炉发电机组。
大型钢铁联合企业应优先选用装机容量较大的CCPP机组,并以掺烧煤气燃煤锅炉-蒸汽轮机发电机组作为煤气的缓冲用户,钢产量较高的中型企业可选择装机容量适当的CCPP机组,辅以掺烧煤气锅炉-蒸汽轮机发电机组作为煤气的缓冲用户,钢产量较低的小型企业选择装机容量适当的掺烧煤气燃煤锅炉-蒸汽轮机发电机组,并尽可能地实施热电联产,提高煤气热电转换效率。
(5)加强煤气平衡的编制和煤气调度工作;均衡组织生产,避免用能设备集中检修或使用煤气,减少煤气放散。
建立能源管理中心,通过对煤气系统实时监控、调度,实现煤气的产、供、用一元化管理,充分利用监控中心的调控功能
挖掘煤气资源的潜力,最大限度地减少煤气放散。
宝钢和新日铁等钢铁联合企业通过能源中心对煤气的发生和使用进行监控、预测和管理,实时调整管网中送往各用户的煤气流量,并优化煤气混合过程中的配比系数等,充分合理利用煤气资源。
4 结语
煤气是钢铁联合企业重要的能源资源,通过对煤气特性的分析以及煤气在主生产工序和发电等方面的应用分析,指出提高煤气利用的措施,加强节能技术的应用,建设煤气管理系统,充分利用企业的煤气资源,实现节能减排。
参考文献:
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