变压吸附浓缩高炉煤气的经济性分析
工艺方法——高炉煤气变压吸附净化系统
工艺方法——高炉煤气变压吸附净化系统工艺简介高炉煤气中含有粉尘、酸性介质和水蒸气等杂质。
因此需经过除尘脱水处理后才能使用。
近年来，全干法布袋除尘技术凭借除尘率高，污染少等诸多优点，成为高炉煤气除尘的首选。
但使用全干法除尘技术，高炉煤气温度过高，无法直接进入变压吸附净化系统。
为此，本系统加入了煤气冷凝器，对煤气降温后再进行脱水，以满足变压吸附净化系统对煤气温度和含湿量的要求。
净化系统加压机入口的煤气温度需降至常温，且温度越低，加压机效率越高。
同时，煤气含湿量对加压机的效率也影响较大。
因此，需进一步降低煤气温度及湿度，以提高加压机效率。
高炉煤气经初步除尘箱、布袋除尘器及TRT/BPRT 后，一部分去往热风炉作为燃料；剩余部分进入冷凝器降温，之后进入脱水器干燥，最后进入变压吸附净化系统，生成CO产品。
本系统进一步降低了煤气温度，同时降低了煤气含湿量。
高炉煤气经降温脱水后，可以直接供给变压吸附净化系统。
本系统包括初步除尘箱、布袋除尘器、TRT/BPRT、减压阀组、冷凝器、脱水器和变压吸附净化系统。
一、初步除尘箱随着高炉利用系数的不断提高，煤气量和含尘量都增大，现有重力除尘器的除尘效率明显降低。
针对目前重力除尘器存在的结构单一，尘粒不能有效沉降等问题，提出了顶端进气、加挡板的方法。
高炉煤气粗除尘采用初步除尘箱，使用重力除尘与旋风除尘结合的方法，利用尘粒的惯性力将固体颗粒从气体中分离出来。
初步除尘箱顶部设有斜向下的进气管，侧面设有出气管。
由于进气方式的改变，含尘气体在除尘器内部产生旋流，很好的结合了旋风除尘的除尘方法，使除尘率提高。
初步除尘箱内设有斜向下的金属筛板，金属筛板的一侧与初步除尘箱的进气管相对，初步除尘箱底板上设有积尘槽。
积尘槽设于金属筛板底端下方，初步除尘箱的出气管位于金属筛板的另一侧，布袋除尘器的进气口与初步除尘箱的出气管连接。
有金属筛板的重力除尘器，含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用，使其与气流分离。
2024年高炉煤气发电市场前景分析
2024年高炉煤气发电市场前景分析引言随着能源需求不断增长和环境意识的提高，清洁能源的发展越来越受到重视。
在这种背景下，高炉煤气发电作为一种清洁能源技术，具有重要的市场前景。
本文将对高炉煤气发电市场前景进行分析。
市场概述高炉煤气发电是利用高炉煤气作为燃料发电的一项技术。
高炉煤气是钢铁生产过程中产生的一种副产物，含有丰富的可燃气体，如一氧化碳、氢气等。
高炉煤气发电技术将这些可燃气体进行燃烧，通过发电机转化为电能，实现能源的利用。
市场前景1. 持续增长的能源需求随着全球人口的增加和经济的发展，能源需求不断增长。
高炉煤气发电作为一种清洁能源技术，具有广泛的应用前景。
由于高炉煤气发电利用的是钢铁生产过程中的副产物，减少了能源的浪费，符合节能减排的要求，因此在满足能源需求的同时还能保护环境。
2. 政策支持的推动为了促进清洁能源的发展，并减少对传统燃煤发电的依赖，各国政府纷纷出台支持清洁能源发展的政策。
高炉煤气发电作为一种可再生能源技术，符合政府的能源政策，受到政府的支持和推动。
政府的政策支持将进一步促进高炉煤气发电市场的发展。
3. 增强的市场竞争力高炉煤气发电具有较低的成本和较高的效率，相比传统燃煤发电，有着明显的竞争优势。
由于高炉煤气发电作为一种清洁能源技术，符合现代社会对环境保护和可持续发展的要求，因此在市场上具备较强的竞争力。
随着技术的进一步发展和成本的进一步降低，高炉煤气发电市场的竞争力将进一步增强。
市场挑战虽然高炉煤气发电市场具有广阔的前景，但面临一些挑战。
1. 技术需求高炉煤气发电技术要求具备一定的技术和设备支持。
投资者需要持续关注和研究高炉煤气发电技术的最新进展，并进行相应的技术储备和设备更新。
2. 市场风险市场风险是任何一个新兴市场都面临的挑战。
高炉煤气发电市场也不例外。
投资者需要考虑市场需求的不确定性、价格波动、政策变化等风险因素，并制定相应的风险管理策略。
结论高炉煤气发电作为一种清洁能源技术，在能源需求不断增长和环境保护意识提高的背景下，具有广阔的市场前景。
高炉煤气利用现状及节能减排新技术
高炉煤气利用现状及节能减排新技术1. 引言1.1 高炉煤气利用现状及节能减排新技术高炉煤气是高炉生产过程中产生的一种含有大量可燃物质的气体，通常包含一氧化碳、二氧化碳、氢气等成分。
目前，高炉煤气的利用率并不高，主要是因为其成分复杂、含有有害物质、热值低等局限性。
为了有效利用高炉煤气资源，降低环境污染，必须开发新的高炉煤气利用技术。
近年来，随着科技的不断进步，一些新型高炉煤气利用技术逐渐被应用。
采用膜分离技术去除有害成分，提高煤气热值；利用催化剂将一氧化碳转化为甲烷等可燃气体，增加能源利用效率。
这些新技术在一定程度上改善了高炉煤气利用效果，同时也起到了节能减排的作用。
随着新技术的不断推广和应用，高炉煤气的利用率将会进一步提高，资源得到更有效地利用，环境污染也将得到一定程度的减少。
未来，随着科技的不断革新，我们有信心在高炉煤气利用领域取得更大的突破，实现资源利用和环境保护的双赢。
2. 正文2.1 高炉煤气的含量及成分分析高炉煤气是高炉生产过程中产生的一种重要气体产品，其含量及成分对高炉的正常运行和环保效果起着至关重要的作用。
高炉煤气的主要成分包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、一氧化氮等，其中一氧化碳和氢气是其主要组成部分。
一氧化碳是高炉煤气的主要还原剂，而氢气则是其主要燃料。
高炉煤气中还含有少量的硫化氢、甲醛和苯等有毒有害物质，需要进行有效处理和利用，以减少对环境的影响。
在高炉煤气的含量及成分分析中，需要对不同高炉的产气情况和成分进行详细的测定和分析，以确定煤气的物理、化学性质，并据此选择合适的利用技术和设备。
对高炉煤气进行实时监测和控制，可以有效提高炉内燃烧效率，减少能源消耗和排放。
高炉煤气的含量及成分分析是高炉煤气利用技术的基础，只有深入了解煤气的特性，才能更好地实现高炉煤气的有效利用和环保效果。
2.2 现有高炉煤气利用技术的局限性1. 煤气含量和质量不稳定：目前的高炉煤气生产过程中，由于原料煤种类、含量和煤质的不确定性，导致煤气的含量和质量难以保持稳定。
变压吸附制氧在高炉富氧中的应用
制氧在高炉炼铁中的应用及情景分析一、氧气在高炉中的应用情况高炉富氧鼓风具有提高产量、增加煤比、降低焦比的显著作用。
1．富氧鼓风的增产作用众所周知，富氧鼓风的最直接和最显著的作用是提高高炉产量。
在保持风量不变和焦比不变的条件下，理论计算，富氧1%可增产4.76%。
实际生产的增产幅度要低些。
新版“高炉炼铁的手册”中介绍，在风中含氧21~25%时，富氧1%，增产3.3%，鼓风中含氧25~30%时,富氧1%,增产3%。
如下列举国内一些钢厂高炉富氧相关情况。
2007年武钢上半年4#高炉(2519m3)指标情况2007年鞍钢7#高炉(2593.21m3)指标情况2006.7-2007.4沙钢1#高炉(2618m3)指标情况2006.10-2007.4南钢新厂2#高炉(2666m3)指标情况当比较国内外高炉操作参数时，我们会发现，在富氧率上的差距是最大的。
我国企业的富氧率〈3%，多数在0~2%。
使用的氧气是炼钢剩余氧，供应不稳定，时有时无。
而国外一些高炉的富氧率在5%左右，甚至更高。
如：瑞典SSAB的高炉富氧率为4.5%, 芬兰Rautaruukki为5~6%, 荷兰康力斯高炉的鼓风全氧为30.3%, 相当于富氧近10%。
如以相差4个百分点为例，同等条件下，我国的高炉利用系数要低12%以上。
由于钢铁工业的快速发展，我国的高炉炼铁面临着巨大的产量压力。
一些行之有效的增产措施都已在生产中得到应用。
虽说这些措施仍有进一步发挥作用的余地，但空间和效果均有限。
如最有效的入炉品位已提高到59~60%，再提高1~2个百分点已相当困难。
新建高炉是一个不得已而为之的办法，不仅投资巨大、周期长，而且还会有日后生铁总量下降时，高炉设备闲置的风险。
相比之下，只有富氧具有较大的提升空间，能够达到显著的增产效果，同时可以减少大量新建高炉所带来的一系列问题。
值得高兴的是，我国的一些企业已充分认识到富氧的增产作用, 并在生产中加以实施。
宝钢3号高炉的利用系数已>2.5t/m3d，其中最重要的措施是富氧率达到4.5%以上。
2023年高炉煤气行业市场分析现状
2023年高炉煤气行业市场分析现状高炉煤气是一种通过炼钢过程中产生的煤气，由于其高热值和丰富的化学成分，被广泛应用于燃料和化工行业。
该行业市场现状如下：一、市场规模高炉煤气行业市场规模庞大，主要由燃料和化工两大市场组成。
根据统计数据，2019年全球高炉煤气市场规模超过2000亿美元，其中燃料市场占比约为60%，化工市场占比约为40%。
市场规模呈稳步增长的趋势。
二、市场竞争格局高炉煤气行业市场竞争激烈，存在着龙头企业和中小企业的竞争格局。
龙头企业通常具有规模经济优势和技术实力，拥有较大的市场份额。
而中小企业则通过专业化和差异化竞争来获取一定市场份额。
三、技术创新高炉煤气行业技术创新水平较高，主要体现在高炉煤气的提纯和利用方面。
近年来，新一代高炉煤气提纯技术取得突破，使得高炉煤气的热值和纯度有了显著提高。
同时，高炉煤气在化工领域的利用也得到了新的突破，涉及到氢气、甲烷、乙烯等有机化学品的生产。
四、市场需求高炉煤气市场需求受到钢铁产业和化工产业的影响。
钢铁产业是高炉煤气的主要需求方，随着我国钢铁产能的减少和产业结构的调整，对高炉煤气的需求有所下降。
而化工产业则对高炉煤气的需求有所增加，尤其是在新型化工材料和绿色化工的发展方面。
五、环保压力高炉煤气行业受到环保压力的影响较大。
一方面，高炉煤气中含有大量的二氧化碳等温害气体，对环境造成较大的影响。
另一方面，全球范围内对于化石燃料的限制和减排要求日益严格，加大了高炉煤气行业的环保投入和技术研发的难度。
六、市场前景高炉煤气行业市场前景较为广阔。
一方面，随着全球对于清洁能源的需求不断增加，高炉煤气被视为一种清洁能源替代品，未来市场需求有望持续增长。
另一方面，高炉煤气还具备广泛的化工应用前景，尤其是在新材料和新能源领域的发展方面。
总之，高炉煤气行业市场规模庞大、竞争激烈，技术创新水平较高，市场需求受到环保压力的影响。
然而，市场前景依然广阔，高炉煤气有望成为清洁能源和新材料领域的重要应用品。
高炉煤气利用现状及节能减排新技术
高炉煤气利用现状及节能减排新技术随着我国工业化进程的不断加快，高炉煤气的利用成为了一个备受关注的话题。
高炉煤气是炼铁过程中产生的重要副产品，含有大量的一氧化碳和氢气等可燃气体成分，具有潜在的经济价值。
目前，我国正在积极探索高炉煤气的利用现状以及节能减排的新技术，以提高高炉煤气的利用率，降低能源消耗，减少对环境的影响。
一、高炉煤气利用现状高炉煤气是炼铁过程中的一种重要的副产品，在炼铁炉内煤气发生反应时，生成的剩余气体。
根据统计数据，高炉煤气中一氧化碳的含量约占50-60%，氢气的含量约占20-30%，其余为二氧化碳、氮气和少量的水蒸气。
这些可燃气体具有较高的热值，可以被用作燃料，因此对高炉煤气的有效利用成为了当前的研究热点。
目前，我国对高炉煤气的利用主要集中在两个方面：1. 发电：高炉煤气的利用方式之一是通过燃烧发电。
将高炉煤气直接燃烧发电，可以有效地将其热能转化为电能，实现资源的综合利用。
这种方式不仅减少了对传统煤炭的需求，还能减少二氧化碳等有害气体的排放，对环保具有积极影响。
2. 化工原料：高炉煤气中含有丰富的一氧化碳和氢气，可以用于合成化工原料。
通过适当的气体分离和转化技术，可以将高炉煤气中的一氧化碳和氢气提炼出来，用于生产甲醇、乙烯等化工原料，实现了高炉煤气的有效利用。
二、节能减排新技术在高炉煤气利用过程中，如何提高其利用率、降低能源消耗、减少对环境的影响成为了当前的研究热点。
以下介绍一些目前正在积极研究和应用的新技术：1. 高炉煤气焚烧技术升级：在高炉煤气的利用过程中，燃烧是一个非常重要的环节。
传统的高炉煤气燃烧装置往往存在燃烧效率低、污染物排放高等问题。
当前研究方向之一是对高炉煤气焚烧技术进行升级，采用先进的燃烧装置和烟气处理技术，提高其燃烧效率，减少有害气体排放。
2. 高炉煤气深度利用技术：当前，一些先进的高炉煤气深度利用技术也在不断研究和应用之中。
通过高炉煤气干法煤气化技术，可以将高炉煤气转化为合成气或液化石油气，再利用于燃料或化工原料生产中。
2023年高炉煤气发电行业市场分析现状
2023年高炉煤气发电行业市场分析现状高炉煤气发电是指利用钢铁高炉排出的高炉煤气进行发电的一种发电方式。
高炉煤气发电具有能源利用效率高、资源综合利用、环境友好等优点，受到了越来越多企业和政府的关注。
下面对高炉煤气发电行业的市场分析进行具体探讨。
一、市场现状1. 行业规模逐年扩大随着国内经济的快速发展，钢铁产量逐年增长，高炉煤气也呈现稳步增长的态势。
根据统计数据显示，我国高炉煤气发电规模已达到数百亿千瓦时，年发电量稳定在几亿千瓦时的水平。
市场规模逐年扩大，为高炉煤气发电行业带来了更多的机会和挑战。
2. 技术水平不断提高随着科技的发展，高炉煤气发电的技术水平不断提高。
目前，我国已经具备了一套成熟的高炉煤气发电技术体系，包括煤气净化、煤气发电机组、余热利用等方面。
技术的不断更新和进步，为高炉煤气发电行业的发展注入了新的动力。
3. 政策支持力度加大为了推动能源结构的转型升级，我国政府出台了一系列支持高炉煤气发电的政策措施。
比如，对高炉煤气发电项目给予税收优惠、补贴支持等政策，鼓励企业进行高炉煤气发电项目建设。
政策的支持力度加大，为高炉煤气发电行业的发展提供了有力的支撑。
二、市场机遇1. 资源利用潜力巨大高炉煤气作为一种可以再利用的能源资源，其利用潜力巨大。
目前，我国每年钢铁高炉排放的高炉煤气约有几万亿立方米之多，其中只有一小部分被有效利用。
因此，加大对高炉煤气发电的开发利用，能够有效提升资源利用效率，实现资源的综合利用和节能减排。
2. 替代传统发电方式高炉煤气发电具有环境友好、能源利用效率高等优点，能够替代传统的煤电等能源发电方式，降低环境污染和能源消耗。
受到国内外环保要求的影响，高炉煤气发电市场需求将会持续增长。
特别是在我国加强大气污染治理的背景下，高炉煤气发电具有巨大的市场潜力。
三、市场挑战1. 技术创新和成本压力高炉煤气发电技术虽然已经相对成熟，但仍面临一些问题和挑战。
比如，高炉煤气的净化技术、发电机组的设计和运行等方面还有待进一步改进和优化。
浅析变压吸附提纯CO在高炉煤气中的应用及经济效益
好 ，吸 附力 较 强 ，吸 附压 力 比较 低 ，吸 附 剂 动态 吸 附 量 大 ，利用 率 高 ，吸附 剂 量 相 对减 少 。同 时 由 于 吹 洗气 量 少 ，气体 回收 率较 高 ，现 在广 泛地用 于混 合煤 气分 离 Ｃ Ｏ 、 空气分 离制 富氧 、变换 气脱 除 Ｃ Ｏ ： 。 当然 Ｖ Ｐ Ｓ Ａ法需 要 形
２ 变压 吸 附气体 提纯 技术 简 介
２ 。 １ 变压吸附气体提纯原理
气体 吸附分 离是 在一 定温度 和 压力 下 ，吸附剂 对气 体
混合 物 中的部分 组 分选择 吸 附 ，较难 吸 附的组 分从 吸附 塔
原料气预处 理： 脱除水 、 硫、 氧等 杂质 — 提 纯一氧化碳 ： 产品气Ｃ Ｏ 吸附Ｃ Ｏ， 排 除其他 抽真空 缓冲罐 组分 — ＝ ＝
１ ． ０
６ ７ ０ ． ０
Ｎ ２
５ ７ ． ５
３ ８ ５ ２ ５ ． ０
Ｏ ２
≤１ ． Ｏ
６ ７ ０ ． ０
Ｈ ２ ０（ 气）
饱和
∑
１ ｏ ｏ ． ０ ０
６ ７ ０ ｏ ０ ． Ｏ
２ ０ １ ５ ． ４哑
理 论 研讨
（ １ ） 原料气 压力 ：８ ０ ０ ０±１ ５ ０ Ｐ ａ ；（ ２ ）原料气温度： ＿ 一
说 的负 变压 吸附 （ Ｖ Ｐ Ｓ Ａ） 。 负变 压 吸附 工 艺 特点 是 吸 附剂 对 吸 附 组 分选 择性 较
１ 引 言
近年来 ， 受宏观经济总体下行的影响，钢铁行业产能 严重 过剩 ，同时 ，随着 能源 资源 的紧缺 和 国家新环 保法 的
实施 ，企业 能 源成本 和环 保压 力持 续加 大 ，势 必造 成钢 铁
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表 1 常见高炉气的主要组成
组分（干基） 含量，vol%
N2 50-60%
CO 20-30
CO2
H2
CH4
O2
9-24 1.5-5.0 0.01-0.5 0.2-0.4
若能将高炉煤气中的有效组分CO提浓后加以利用，不仅能大大降低放散率， 而且可以节省燃料费用，甚至提供化工产品的生产原料。将CO提浓至65%~70%， 燃烧值可达8200~9000 kJ/Nm3，产品气能够作为高热值燃料直接燃烧[1]，或者作 为高炉喷吹的还原气体[2]。将CO提浓至98.5%以上，高纯的CO产品气可进一步 用于生产高附加值的化工产品[3]。
年保险费为总投资的 0.1%
表 4 单位立方米产品气能耗与运行成本
项目
原料气 电量 新水
平均单耗
数量
单位
3.234
Nm3
0.3848 kW·h
0.00083
t
单价
数量
单位
0.04
元/ Nm3
0.58 元/ kW·h
3.00
元/ t
总价，元
0.1294 0.2232 0.0025
价格 比重，%
34.78 59.98 0.67
表 5 高炉煤气和 PSA-CO 产品气的燃烧过程计算
参数 气量 热值
单位 Nm3/h kJ/Nm3
按条件限定简化后00 3199
18000 8970
理论空气用量 Nm3/h
36286
30467
过剩空气系数 —
1.09
1.09
理论烟气量
Nm3/h
89026
42065
ri：燃气中某一可燃组分的体积百分比； xi：烟气中某一组分的体积百分比； Vi：单位时间内干燃气完全燃烧后所产生的某一组分体积，Nm3/h； ci，cg，ca：某组分气体，燃气，空气由 0~tf ℃，0~tg℃，0~ta℃的平均体积定压热容，
kJ/(Nm3·K)，数据可由表查得； Tf，Tg，Ta：烟气，燃气，空气的绝对温度，K，分别为 423K，313K，313K； Q4：烟气中的 CO2 和 H2O 在高温下分解所消耗的热量，kJ/h，数据由表可查得。
气富余，存在不同程度的放散现象，造成了环境的污染和能源的浪费。 近年来，由于国家对钢铁企业节能减排技术的重视，企业中高炉气的放散有
所减少。高炉煤气的利用方式以燃烧为主，主要用途有：1）直接使用在高炉热 风炉；2）直接使用在复热式炼焦炉；3）与高热值气体混合用在加热炉、均热炉 等；4）采用蓄热式燃烧技术用于轧钢加热炉；5）纯烧高炉煤气的锅炉发电；6） 高炉煤气作为主要燃料的燃气轮机、蒸汽轮机联合循环发电(CCPP)。
4、展望
北大先锋开发的高炉煤气提纯（富化）技术，解决了一直困扰我国钢铁企业 高炉煤气放散的难题，大幅减少了能源浪费，给企业创造了显著的经济效益。富
化到70%左右的CO产品气可以作为高热值燃烧气体或还原性气体，减少煤、天 然气或煤、焦的使用量；富化到98.5%以上的CO还可进一步用于化工生产，合成 乙二醇、碳酸二甲酯、醋酸、甲醇、TDI、DMF等。此项技术非常适用于高炉气 存在放散情况、且天然气、液化气等能源供应紧张的钢铁企业；尤其在钢铁市场 竞争激烈、环境问题日益严重的今天，具有重要的社会效益和经济效益。
变压吸附浓缩高炉煤气的经济性分析
陈莎 万博 伍科
（北京北大先锋科技有限公司 北京 100080）
摘 要： 目前高炉煤气由于热值和燃烧效率低而导致大量放散，本文提出采用 变压吸附技术浓缩高炉煤气可以提高其热值和燃烧效率，并进行了燃 烧效率和工程及技术经济性分析，认为高炉煤气浓缩是钢铁行业利用 高炉煤气最有效节能的方式，具有广阔应用前景。
表 3 单位立方米产品气固定成本核算
项目 年折旧费 平均年利息 年管理费 年维修费 年保险费 年采暖费 固定成本
单位 金额 万元 1300.000 万元 396.000 万元 300.000 万元 200.000 万元 13.000 万元 20.000
元/Nm3 0.1504
备注 直线折旧，10 年 建设期不计息，扣除保证金抵消的利息 包含人工费等
2012年，北大先锋与华菱衡钢达成设计建设高炉煤气提纯CO装置的合作协 议，目前装置已经顺利投产，运行稳定，各项指标优异，平均原料气消耗量达到 60000 Nm3/h，平均产品气量为18000 Nm3/h，CO收率在93%左右。产品气中CO 的浓度可根据需要在60%~70%范围内调节，产品气完全满足衡钢下游用户的热 值需求，节能增收效果显著。装置的平均气体组分和气量如表2中所示。
原料气 产品气
表 2 平均气体组分及气量
CO mol% 22.4
70.0
N2 mol% 56.5
11.0
CO2 mol% 19.2
18.1
CH4 mol% 0.50
0.21
H2 mol% 1.00
0.25
气量 Nm3/h 60000
18000
3、经济效益分析
3.1 成本核算
采用 PSA-CO 装置提纯高炉煤气的成本是用户关注的首要问题。PSA-CO 产 品气成本包含固定成本与可变成本。按照高炉煤气原料气价格为每立方米 0.04 元、产品气气量 18000 Nm3/h、装置设计运行期为 10 年、年开工率为 94%进行 计算，PSA-CO 产品气固定成本计算结果列于表 3，可变成本见表 4，产品气综 合成本合计约为 0.5225 元/Nm3。如果不计高炉煤气原料气成本，PSA-CO 产品 气的总成本为 0.3921 元/Nm3。
Key words: Blast Furnace Gas, Pressure swing adsorption, combustion economy.
1、前言
高炉煤气（Blast Furnace Gas，BFG）是高炉炼铁过程中的副产品，其排放 量在钢铁企业的副产煤气中所占比重最高。它的主要成分包括N2、CO、CO2、 H2、CH4等，具体组成如表1中所示。由于高炉煤气的热值一般仅有3000~3800 kJ/Nm3左右，不能满足工业炉理论燃烧温度对热值的要求。大部分钢铁厂高炉煤
关键词： 高炉煤气 变压吸附 经济性
The Combustion Economy of Purifying CO from Blast Furnace Gas by Pressure Swing Adsorption
( Beijing Peking University Pioneer Technology Co., Ltd, Beijing, 10080 )
参考文献
1 耿云峰等，一种高炉炼铁方法：CN 101463398 A 2 耿云峰等，一种高炉气浓缩的工艺：CN102643681A 3 唐宏青，碳一化工新技术概论，北京：化学工业出版社，2009 4 周维汉等，衡钢高炉煤气利用现状分析及对策措施，全国能源与热工2010学术年会
从表5的燃烧过程计算结果可知，高炉煤气的热值3199 kJ/Nm3，理论燃烧温 度仅为1315 ℃；富CO产品气的热值为8970 kJ/Nm3，理论燃烧温度达到了 2095 ℃，满足了衡钢工业炉对燃料的要求，可以直接燃烧使用。
对比燃烧60000 Nm3/h的高炉煤气和18000 Nm3/h的富CO产品气产生的热量 可以发现，由于提纯后CO的收率约为93%，且CH4和H2会有一部分损失，所以产 品气燃烧产生的热量大约是高炉煤气的84%；对比燃烧两种气体烟气带出的热量 可知，当排烟温度为150℃时燃烧富CO产品气的排烟损失率为16.3%，明显低于 高炉煤气的排烟损失率27.5%（见图1），燃烧效率明显提高。
氮气
0.0343
Nm3
0.28
元/ Nm3
0.0096
2.58
蒸汽 0.0000315 t
234.00
元/ t
0.0074
1.99
合计
0.3721
100
3.2 燃烧经济性分析
由于高炉煤气和提浓后的产品气均作为燃料燃烧，对它们进行燃烧经济性分 析是十分必要的。CO 浓度为 22.4%的 60000 Nm3/h 的高炉煤气的燃烧数据与 18000 Nm3/h 浓度为 70%的富 CO 产品气燃烧数据见表 5。表 5 中计算依据如下 三个限定条件：1）假定两种燃气都在绝热条件下完全燃烧，并采用相同的燃烧 炉；2）假定两种燃气均为干燃气，空气为干空气；3）高炉煤气和富 CO 产品气 的各组分含量按照表 2 中的数据计算，氧气量近似为 0。
2、变压吸附提纯衡钢高炉煤气
衡阳华菱钢管有限公司（以下简称“衡钢”）是具备年生产100万吨铁、120 万吨钢、150万吨管的生产能力专业化无缝钢管生产企业。高炉煤气年产量约为 21×108 m3，主要用于热风炉（约35%）、烧结炉（约2%）、与天然气混合用于 轧钢加热炉（约38%），剩余部分大都放散掉；高炉煤气的放散率最高可达29%， 最低也只能降至23%左右[4]。为了满足高热值燃料的需求，衡钢需外购天然气， 与高炉煤气掺烧，以提高高炉煤气的热值，供轧钢加热炉使用。这就造成了衡钢 对高热值燃气大量需求与低热值煤气得不到有效利用的严重矛盾。将高炉煤气提 纯得到高热值燃气，成为衡钢节能增效的明智选择。