高炉煤气利用方法的比较
高炉煤气几种综合利用方法的比较摘要:炼铁高炉煤气可以在净化后先安装TRT发电;或在高炉鼓风机末端安装BPRT节电,然后再供本企业中其它用户使用。
如有富余煤气可以进行发电或用蒸汽轮机代替大功率电动机直拖高炉鼓风机、制氧空压机等设备运行。
本文论述了这四种节能减排措施的优缺点,一次性投资的比较及长期效益的优劣。
结论是……关键词:高炉煤气、TRT、BPRT、燃气锅炉、发电、汽轮机直拖大功率设备。
钢铁企业中炼铁高炉要产生大量煤气,这些高炉煤气通过重力除尘器、干法或湿法二次除尘后成为净煤气(含尘量一般<8mg/Nm3)。
除高炉自身烧热风炉使用一部分(约煤气总量的45%左右)外,其余55%左右的净煤气经管道输送给钢铁厂其他用户使用。
一般用于烧结机;白灰窑;炼钢的再线、离线烤包器、混铁炉;轧钢的加热炉或均热炉;炼铁的烤包器等。
现代化的大中型高炉一般都采用高压炉顶操作手段。
煤气压力一般都超过150Kpa,而下游用户使用的煤气压力一般要求在20 Kpa以下。
这就需要经过调压阀组调节炉顶煤气压力及下游用户的煤气压力。
自从发明了TRT(利用高炉炉顶煤气压力能和潜热能通过透平机带动发电机发电)及BPRT(利用高炉炉顶煤气压力能和潜热能在高炉鼓风机末端同轴安装透平机及增速离合器节电)以后,一般炼铁厂都采用了这两种装置来达到节能之目的。
这两种装置都不减少煤气量,而且都能代替调压阀组的调压作用,炉顶压力的稳定性远远超过调压阀组所能达到的稳定性,更有利于高炉操作。
那么这种两方法哪个更好一些呢?我们分别分析、论述一下:一、TRTTRT发电功率计算公式如下:k-1-----kQ×Cp×Tin×(1-ε )×fd×ηt×ηgN=-----------------------------------------------------------------KW860式中:N:发电机功率(KW)Q:煤气流量Nm3/hCp:定压比热Tin:进口煤气温度:KPin:进口煤气压力:Kpa(A)Pout:出口煤气压力:Kpa(A)Poutε:压比=- ---------PinK:绝热指数fd:热量修正系数ηt:透平机效率 %ηg:发电机效率 %通过上述公式可以看出:发电量的大小主要取决于以下几点:①煤气流量、温度与发电量成正比。
②压比与发电量成反比。
③透平机、发电机的效率与发电量成正比。
除第③项取决于透平机、发电机制造厂家的制造水平高低以外,第①②项主要取决于高炉的操作水平,或者说取决于高炉的产量高低。
经验数据表明TRT的发电量一般在28~32kwh/tFe左右。
TRT需配套发电机、高压电气柜、厂房、起重天车等设施,由于发电量较少,并入电网手续繁琐,一般只能并入炼铁局域电网内使用。
二、BPRTBPRT俗称同轴TRT。
它是安装在高炉鼓风机的末端,由高炉煤气推动透平机旋转,用以减少鼓风机主电机做功,达到节电之目的。
由于高炉鼓风机转速一般都在6000转/分以上,而透平机转速一般为3000转/分,所以在透平机与风机之间需安装增速自同步换档封闭式离合器,以达到透平机与风机转速同步,方可减少鼓风机主电机做功达到节电之目的。
目前一般使用进口的SSS(自同步换挡)封闭式离合器,将其安装在一个增速箱内,形成透平机与鼓风机之间的传动系统。
这一套设备称之为BPRT。
BPRT不需新建厂房,不需配套起吊天车、高压配电柜、发电机,所以一次性投资比TRT 要少约300万元左右。
BPRT节电能力到底有多大呢?众说纷纭,一般宣传节电30-40%之间。
真正计算清楚BPRT 的节电能力是不容易的,因为变数太多。
一是高炉鼓风机工况经常发生变化,二是鼓风机配备的电机功率大小不同。
一般情况下,电机功率WD取风机轴功率Wz的1.2倍,即WD=1.2Wz。
但实际上风机厂家配备电时有WD=1.3Wz,甚至还有WD=1.4Wz的情况。
之所以WD>Wz是因为要克服风机启动时的零力矩以及保险起见,也就是我们俗语讲的“大马拉小车”。
当风机达到额定转速后,电机真正运行的功率远小于额定功率,一般也远小于风机的轴功率。
这就像我们拉一辆重车的情况,重车开始是处于静止状况,我们拉动它时相当费力。
当重车已经运行后,马上就觉得省力多了一样;这时如果有人在后面帮着推一下,我们就会觉得又省了一些力量。
BPRT就像后面有人帮忙推车一样,使拉车的人(相当于风机配置的主电机)省了力(主电机的运行电流下降了,而省了电)。
大家知道,电机实际运行功率应按下式进行计算:WD=UIrCOSΦ式中U为电压,单位KV;Ir为运行电流,单位A;COSΦ为功率因数。
对同一台电机来讲,COSΦ、U是固定的,是常数项,比较功率只需比较电流即可。
如果有一台高炉鼓风机未安装BPRT时有详细的运行记录,可以求出运行电流Ir的平均值,后来加装了BPRT再求出这时的运行电流Irb的平均值,就很容易计算出节电量了。
笔者做了比较多的调查比较,得出以下一些规律:1、不安装BPRT时,高炉鼓风机的电机运行电流一般是额定电流的70-75%之间,当WD=1.2Wz时为75%左右;当WD=1.3Wz时为73%左右;当WD=1.4Wz时为70%左右。
2、安装BPRT以后,高炉鼓风机的电机运行电流降至额定电流的45~52%之间。
当WD=1.2Wz时为52%左右,当WD=1.3Wz时为48%左右,当WD=1.4Wz时为45%左右。
这样我们得到一个结论:BPRT的节电率一般在30%~35%左右。
电机配的越大,节电越多,电机配的越小,节电越少。
按高炉利用系数3.8计算,笔者调查了较多的高炉(主要是配套AV45、AV50、AV56的高炉轴流风机的炉型)安装BPRT的节电量,折合吨铁节电量在20-22kwh。
比TRT的吨铁发电量28-32kwh相差甚大。
众所周知,鼓风机是炼铁的主要设备,常把它比喻成是高炉的心脏。
在鼓风机末端安上BPRT及增速离合器,就是多了三个事故隐患点。
一旦这三个设备中任何一个出现故障,都会直接影响高炉生产或停止节电。
BPRT一次投资是比TRT节约300多万元,但TRT比BPRT保守的讲每吨铁要多发6kwh 的电,很短时间就可以把这笔投资收回来的,长期效益要好于BPRT。
从以上可以比较出TRT与BPRT的各自优劣了。
如果一个钢铁企业中除了满足自用外,还有富裕的煤气,应该怎么利用呢?一般有两种方法:一是用来发电,二是用汽轮机代替一些大功率电机拖动高炉鼓风机、制氧空压机等设备。
下面我们比较一下这二种方法的优缺点。
一、用来发电:首先要做出全厂煤气平衡表,计算出煤气的富余量,然后按下列经验公式计算出配置多大燃气锅炉。
G=2.51×10-6QCmηGA-1式中Q:富裕煤气量 Nm3/hG:锅炉能力 T/hCm:煤气发热值 KJ/m3ηG:锅炉热效率A:蒸汽焓值系数,一般取1.1~1.2选出锅炉能力后,可按公式WG=720G求出锅炉的功率(kw)。
汽轮机所需配套的锅炉功率,计算起来比较麻烦,要通过中温中压或高温高压蒸汽经过汽轮机进汽口、排汽口的压降、实际焓降与等熵焓降之比来进行详细计算。
一般情况下可按锅炉功率的25%大致估计可以带动的汽轮机功率WQ,用WQ÷1.2得出可拖动设备的轴功率。
这样我们就可以选配多大的发电机了。
汽轮机的机械效率相当低,这就是为什么淘汰蒸汽火车头的原因了。
汽轮机冷凝水能达到95%的回收率,这就大大降低了锅炉水处理的投资。
为进一步提高汽轮机的能量使用,可以采用抽汽式汽轮机,将作功完后的一部分低压蒸汽抽出来供工厂采暖、洗浴使用。
以上计算很不准确,只是用来大致估算一下富裕煤气量能烧多大的锅炉、能拖动多大功率的汽轮机、能拖动多大功率的发电机或设备,真正要上项目时,需进行详细、准确的计算。
配置:①燃气锅炉及辅属设施。
②发电式汽轮机。
③发电机。
④电器柜。
优点:减少了煤气放空,利用煤气的化学能通过锅炉转变成中温中压蒸汽的压力能及热能,再通过汽轮机转变成机械能,再通过发电机转变为电能。
符合国家节能减排政策。
缺点:发电量有限,并入国家电网手续繁琐,发电后还要给电机使用,电机本身还有一个效率,电机一般不直拖设备,还要经过变速箱拖动设备,变速箱也有本身的效率,这些都造成了能量的损失,发电机、电机、变速箱三个效率的连乘使能量损失了不少。
二、用汽轮代替大功率电机直拖设备:配置:①燃气锅炉及辅属设施。
②可调速工业拖动式汽轮机。
③鼓风机、制氧空压机等设备。
优点:符合国家节能减排政策,比发电少配置了发电机、电器柜,还减少了鼓风机、制氧空压机等设备必须使用的变速箱,及配套的高压电器柜、启动柜等,一次性投资比发电节省500万元以上。
由于取消了发电机、电机、变速箱,提高了整个机械系统效率约3%以上,进一步节约了能量。
缺点:汽轮机启动时有一个暖机过程,一般需3-4小时,不像电机启动那么方便。
好在高炉鼓风机、制氧空压机等设备,都是常年运行,而不是频繁启动的设备。
这个缺点也就可以忽略不计了。
从以上比较看,显然是用汽轮机代替大功率电机直拖设备比发电强得多。
综上所述,钢铁企业煤气综合利用的较好方法是:先利用高炉煤气的压力能和潜热能,上TRT发电。
它不减少煤气量,排出的低压煤气优先供炼铁的烤包器、热风炉;轧钢加热炉或均热炉;烧结机、白灰窑;炼钢的混铁炉、在线、离线烤包器自用。
如仍有富裕煤气,可利用它的化学能烧锅炉,产生中温中压或高温高压过热蒸汽推动可调速工业拖动式汽轮机,代替大功率电机直拖高炉鼓风机或制氧空压机等设备。
这样的配置充分利用了煤气的能量、投资少、见效快,符合国家节能减排政策。
以上仅是笔者孔中窥豹的一家之谈,调查研究的数量不够多,专业知识有限。
肯定有很多不周,乃至于错误之处,敬恳同行不恪指正赐教。
不甚感激之至。
集团冶金建设公司刘黎明。
高炉煤气利用率计算公式
高炉煤气利用率计算公式
高炉煤气利用率是指高炉煤气中可燃成分的利用率,通常用以下公式计算:
利用率= (实际利用的煤气量/ 总煤气量) ×100%
其中,实际利用的煤气量是指用于高炉鼓风、热风炉、焦炉、发电等生产和工序的煤气量总和,单位为立方米。
总煤气量是指从高炉烟囱排出并经过除尘、脱硫等处理的煤气量,单位也是立方米。
为了提高高炉煤气的利用率,通常需要考虑以下几点:
1、优化配比:根据高炉煤气的成分和各工艺所需的热值,合理分配高炉煤气和焦炉煤气的使用比例,以达到最佳的燃烧效果。
2、提高热效率:采用高效的燃烧器和加热设备,减少热损失和不完全燃烧,从而提高热效率。
3、开发新工艺:通过研发新工艺和技术,如高温高压燃烧、富氧燃烧等,提高煤气的燃烧速度和利用率。
4、加强设备维护:定期检查和维护设备,确保设备的正常运转和高效运行。
5、减少泄露:加强煤气管道的密封和监测,减少煤气泄露造成的损失。
通过以上措施的实施,可以有效地提高高炉煤气的利用率,降低能源消耗和成本,同时也有利于环保和可持续发展。
剩余高炉煤气利用的途径
剩余高炉煤气利用的途径高炉煤气是由冶炼高炉生产过程中的煤炭、焦炭等燃烧后产生的燃气,其组成成分受到生产过程的影响而变化较大。
一般情况下,高炉煤气的组成为 CO、H2、CH4、N2 等,这些成分都具有能量,可以应用于其他生产过程中,达到节能减排的目的。
本文将介绍几种剩余高炉煤气的利用途径。
1. 高炉煤气发电将高炉煤气与空气混合后经过压缩、干燥和净化处理,并送入燃气发电机组,进行发电。
这种方法的优点是可以将高炉煤气的能量充分利用,并且还能够降低环境污染。
但是,这种方法需要先对高炉煤气进行混合、压缩、净化等复杂的处理过程,成本较高,不太适合规模较小的企业采用。
2. 高炉煤气供热利用高炉煤气为锅炉供热,取代传统的燃煤供热方式,可以达到节能减排的目的。
但是,由于高炉煤气的组成成分并不稳定,需要对煤气进行处理和调整,让其符合供热要求。
此外,在一些地区由于气源不足,导致高炉煤气不能稳定供应,也限制了这种方法的推广应用。
3. 高炉煤气制氢利用高炉煤气作为原料,通过一系列化学反应,将其中的氢气提取出来制成氢气。
这种方法不仅能够充分利用高炉煤气的能量,而且还能够得到一种环保清洁的能源。
但是,这种方法需要进行多个复杂的工艺步骤,并且在高温高压的条件下,需要很高的技术水平和成本。
因此,这种方法的推广应用受到了一定的限制。
4. 高炉煤气制甲醇将高炉煤气与空气混合后送入甲醇合成炉中进行反应,制成甲醇。
和煤气制氢一样,高炉煤气制甲醇需要进行多个精细的反应步骤,制程容易受到原料气体的质量和气体流量的影响。
但是,甲醇作为一种绿色清洁的液体燃料,可以广泛应用于各个领域中,因此在一定程度上推动了高炉煤气制甲醇这种技术的发展。
5. 高炉煤气制合成天然气由于高炉煤气中含有较高的 CO 和 H2,可以经过一系列反应和处理后,得到一种类似天然气的气体。
这种合成天然气可以作为一种可再生清洁能源,在城市燃气管网中供应给用户使用。
但是,合成天然气的质量控制和运输成本较高,因此受到了一定的限制。
新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析
新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析1. 引言1.1 煤气利用的重要性煤气作为高炉生产中的重要副产品,在工业生产中具有重要的意义。
煤气利用的重要性主要体现在以下几个方面:煤气利用可以提高能源利用效率,实现资源的有效利用。
随着资源日益紧缺,煤气的利用可以将原本被浪费的资源转化为有用的能源,提高煤炭利用率,实现资源的循环利用。
煤气利用对于促进工业生产的可持续发展、改善环境质量、提高经济效益具有重要的意义。
加强高炉煤气利用技术研究,提高煤气利用效率,具有重要的现实意义和深远的发展前景。
1.2 新形势下高炉煤气利用的现状分析一、资源利用情况:当前我国煤炭资源依然是主要的能源之一,高炉煤气作为煤炭的副产品,其利用率仍有待提高。
目前,我国高炉煤气利用率偏低,存在很大的发展空间。
部分企业在高炉煤气利用上投入力度不够,导致煤气浪费现象普遍存在。
二、技术水平:虽然我国在高炉煤气利用技术方面取得了一定进展,但与国际先进水平相比仍有差距。
目前,我国高炉煤气利用技术多以传统的焚烧、回收为主,尚未实现全面的资源化利用。
三、政策支持:政府对高炉煤气利用方面给予了一定的政策支持,包括一些财政补贴和税收优惠等措施。
但是在政策实施和执行层面还存在一些问题,制约了高炉煤气利用的发展。
新形势下高炉煤气利用仍面临一些挑战,需要加大技术研发力度、加强政策支持力度,不断提高资源利用效率,实现高炉煤气利用的可持续发展。
2. 正文2.1 煤气利用的技术途径煤气利用的技术途径包括传统技术和创新技术两大类。
传统技术主要包括煤气发电、煤气制热以及煤气化工等领域。
在煤气发电方面,通过燃烧煤气发电可以实现能源的高效利用,同时减少对环境的污染。
在煤气制热方面,利用煤气进行集中供热,能够提高供热效率,并降低能源消耗。
在煤气化工方面,利用煤气生产石化产品、化肥等化工产品,可以实现资源的综合利用,促进产业转型升级。
创新技术方面,随着科技的进步和社会的需求,新型煤气利用技术不断涌现。
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。
高炉煤气利用率
高炉煤气利用率高炉煤气是炼铁过程中产生的重要化学副产物,它包含一定的可燃气体和一定浓度的有害气体。
提高高炉煤气利用率,不仅可以减少能源浪费,还可以降低环境污染。
一、高炉煤气的成分和性质高炉煤气主要由CO、CO2、N2、H2、CH4等组成,还含有大量的H2O、H2S、NH3、氰化物等有害物质。
其中,CO是高炉煤气的主要成分,它含有高达25%以上,同时CO也是高炉还原反应的主要中间产物。
二、高炉煤气利用方式1. 生产合成气:高炉煤气可以通过加热和水蒸汽改性,生成合成气,这种气体可以作为燃料供给到炼钢炉、氧化铁炉等设备中使用,也可以用于生产有机化学品。
2. 回收热能:高炉煤气中含有大量高温热能,它可以用于提供工业热水、发电等,将其能量进行回收利用,不仅可以节约能源,还可以降低能源成本。
3. 热解制氢:高炉煤气经过热解处理可以将其中的一部分H2分离出来,而H2是一种重要的化工原料,具有很广泛的工业应用价值。
4. 洁净化处理:对于高炉煤气中的有害成分,可以进行洁净化处理,例如将其中的H2S转化成元素硫,或者通过加碱吸收法将其中的CO2进行分离和回收。
三、高炉煤气利用率的提升1. 生产合成气的技术改进:煤气改性要求加热温度和水蒸汽量的控制,现代的数控设备可以大大提高此类操作的质量和效率,使合成气的产量和质量得到显著提高。
2. 热能回收技术的应用:采用高效壳管换热器、空气预热器等设备,将高炉煤气中的热能进行回收,提高其能量利用效率。
3. 热解制氢技术的进展:采用高效热解反应器、催化剂等技术,提高其对高炉煤气的分离和制氢效率,降低制氢成本。
4. 洁净化技术的应用:采用化学吸收、氧化、还原等方法,对高炉煤气进行洁净化处理,将其中的有害成分转化成可回收和利用的产物。
总的来说,高炉煤气利用率的提升离不开技术的进步和创新,只有不断地对煤气利用技术进行研发和改进,才能让煤气作为重要的产业副产品得到更加优质、高效、环保的利用。
高、焦混合煤气比较
钢铁企业的主要气态燃料为高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气。
在实际生产过程中不可避免的要求部分用户使用混合煤气以维持厂内燃料气体平衡和满足特殊的用户要求。
供应混合煤气需设置煤气混合站、加压站设施。
在混合站与加压站的设置过程中,以前通常按照系统繁简程度、投资回报率和检修维护等方面的因素进行选配,而对系统节能特性考虑较少。
在当前提倡低碳发展、节能环保的大前提下,节能因素更应摆在系统选配最优先的位置。
笔者通过对高、焦炉煤气混合、加压过程的计算和比较来阐述煤气混合加压站的合理节能配置方式。
1 煤气混合站、1.1高炉煤气和焦炉煤气在加压前先进行混合,加压机对混合后煤气加压至所需压力。
系统框图见图1先混合后加压的配置方式的主要优点为投资省、系统简单和便于生产维护和调节 1 ]1.2 先高炉煤气和焦炉煤气首先单独进行加压,加压后的高压煤气再进行混合,混合后煤气压力设定在输送用户所需压力。
系统框图见图2先加压后混合的方式可以提供多种热值混合煤气,但是加压设备多、管路复杂,不便于操作和维护;同时当混合站和加压站不是集中布置时,两根高压煤气管道的长度增加,投资比先混合后加压增加[12煤气混合和加压系统主要能耗即为煤气加压机电耗。
以下对某实际工程分别采用先混合后加2.1某厂要求高炉煤气和焦炉煤气按比例混合,形成热值为1 800kcal/Nm3,高-焦炉混合煤气供应轧钢车间使用。
混合后气体含湿量:39.65g/ Nm3Q p——加压机加压煤气的平均流量(Nm3/hKV——ΔP p——接平均流量在加压机性能曲线上确定的升压(mmH2Oη1——风机产品的全压效率(按0.8η2——机械传动效率(按0.98η3——电机效率(按0.922.2.1计算高炉煤气在80℃、大气压100kPa、表压8kPa体积校正系数:KV BFG=1.314ΔP=(15-8)kPa=7kPa≈700mmH2OQ BFG=Q M×0.677=174 000×0.677Nm3=117 798 Nm3/h将上述数据代入(1)式得:N BFG=409.1KW同上计算焦体积校正系数:KV COG=1.087ΔP=(15-4.5)kPa=11.5kPa≈1 050mmH2OQ COG=Q M×0.323=174 000×0.677Nm3=56 202Nm3/hN COG=242.2KWN先加压后混合=N BFG+N COG=651.3KW2.2.2根据焦炉煤气压力4.5kPa 1.5kPa3kPa;按照绝热混合过程,计算混合后温度为63.73体积校正系数:kVm=1.311ΔP=(15-3)kPa=12kPa≈1 200mmH2OQ M=174 000 Nm3/h将上述数据代入(1N先混合后加压=1 033.5KW从上述计算可以看出,先加压后混合比先混合后加压每小时节电382.2kW,约37%。
高炉煤气七大高值利用方法!你知道多少?
高炉煤气七大高值利用方法!你知道多少?高炉煤气是钢铁工业中高炉炼铁过程中副产的一种低热值气体燃料,与转炉煤气、焦炉煤气相比,高炉煤气热值低,应用范围小,许多钢铁厂并没有充分利用,甚至大量放散,既浪费了能源,又污染了环境。
本文介绍了7种高炉煤气高值利用的技术方法,以供大家参考!高炉煤气的产生量约为高炉鼓风风量的1.2~1.40倍。
冶炼1吨生铁可产生高炉煤气1500~2000Nm³左右。
高炉煤气发生量主要与鼓风量有关,与富氧和冶炼生铁品种也有关系,喷吹煤粉和烧结矿中的残碳量也会对高炉煤气的产生量有较大影响。
表1、高炉煤气的典型组成因高炉煤气中含CO量在30%以下,造成燃烧速度低、火焰长,因此高炉煤气的理论燃烧温度为1400~1500℃。
高炉煤气中有大量N2和CO2,其主要可燃的成份为CO、H2和CH4(含量很少),故其发热值较低。
一般冶炼制钢铁时,发热值为2850 kJ/m³~3220kJ/m³;冶炼铸造铁时,发热值为3550kJ/m³~4200kJ/m³。
在钢铁工业用能结构中,煤炭约占70%左右,在煤炭的热能转换中有65.88%是以焦炭和煤粉形式参与冶炼生产的,另有34.12%的热能是以可燃气体(包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)形式出现。
可燃气体的热能数值大,合理、科学、充分地利用对钢铁工业节能工作具有积极的作用。
与转炉煤气、焦炉煤气相比,高炉煤气热值低,应用范围小,许多钢铁厂还没有充分利用,甚至大量放散,既浪费了能源,又污染了环境。
为了充分利用富余的高炉煤气,一般情况是在燃煤动力锅炉中掺烧一部分或供小型混合煤气锅炉混烧,回收量都不是很大。
对其进行综合利用,将成为一个重要发展趋势。
下面介绍几种常见且实用的高炉煤气利用技术。
1、高炉热风炉高炉热风炉是目前单一使用高炉煤气应用最广泛的工业炉,高炉热风炉凭借炉内耐火砖砌体热容量大所形成的高温环境,使单一高炉煤气能够稳定燃烧。
新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析
新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析一、技术途径1. 降低硫含量高炉煤气中硫含量较高一直是其利用的一大难题。
降低硫含量的途径主要有吸附法、催化氧化法、干法脱硫法等。
其中吸附法是一种利用吸附剂吸附硫化物的方法,主要适用于低硫气体的脱硫。
催化氧化法则是将硫化氢气体在催化剂的存在下氧化成硫酸气体,通过这种方法可以有效降低煤气中的硫含量。
干法脱硫法则是通过干法吸收剂将硫化物吸收、氧化成相应的化合物,再从吸收剂中再生,得到高纯度的二氧化硫的方法。
通过降低硫含量,可以提高高炉煤气的利用率,减少对环境的污染。
2. 提高热值高炉煤气的热值较低,导致其在工业用途中的利用率不高。
提高高炉煤气的热值也是一个重要的技术途径。
目前,主要是通过对高炉煤气进行深度改性来提高其热值。
其中一种方法是采用焦炉煤气与高炉煤气混合的方式,将焦化炉煤气中的甲烷和乙烷等高热值组分引入高炉煤气中,从而提高其热值。
另一种方法是采用催化裂化的方法,通过对高炉煤气进行催化裂化,将其中的低热值组分转化为高热值组分,从而提高煤气的热值。
这些方法可以有效提高高炉煤气的热值,提高其利用率。
3. 开发新的利用途径除了降低硫含量和提高热值,开发新的高炉煤气利用途径也是一种重要的技术途径。
目前,高炉煤气的利用主要集中在燃烧、发电和化工领域。
未来可以考虑将高炉煤气用于生产甲醇、合成氨、合成醇等化工产品,以及用于生产合成天然气、合成液体燃料等。
这些新的利用途径不仅可以提高高炉煤气的利用率,还可以为钢铁企业带来更多的经济效益。
二、前景分析1. 技术水平不断提高随着现代化技术的发展,高炉煤气利用的技术水平也在不断提高。
煤气脱硫、脱硫后煤气利用、煤气加工利用、煤气发电等领域均取得了重大突破,为高炉煤气的清洁高效利用提供了强有力的技术支持。
未来随着技术的不断进步,高炉煤气的利用率将会不断提高,同时对环境的影响也会减少。
2. 高炉煤气利用领域逐步拓展随着制造业的转型升级,高炉煤气的利用领域也在逐步拓展。
高炉,炉渣、煤气,炉尘的用途
高炉煤气的用途
高炉煤气一般含有20%以上的一氧化碳、少量的氢和甲烧,发热值一般为2900-3800KJ/M3,是一种很好的低发热值气体燃料,除用来烧热风炉以外,还可供炼焦、加热炉和烧锅炉用。
高炉炉尘的用途
炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。
一般含铁30%—50%,含碳10%—20%。
经煤气除尘器回收后,可用作烧结矿原料。
高炉渣的用途
1。
液态炉渣用水急冷成水渣,可做水泥原料;
2。
液态炉渣用高压蒸汽或高压空气吹成渣棉,可做绝热保温材料;
3。
液态炉渣用少量高压水冲到一个旋转的滚筒上急冷而成膨珠,是良好的保温材料。
也用做轻质混凝土骨料;
4。
用炉渣制成的矿渣砖、干渣块可做铺路材料。
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(露点)分析仪系列,红外线分析仪系列,热导分析仪系列等;气相色谱仪等。
新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析
新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析高炉煤气是指通过高炉冶炼铁矿石产生的煤气,主要成分包括一氧化碳、氢气、氮气和一些有害气体。
在过去,煤气通常被排放到大气中,造成了严重的环境污染。
随着环保意识的增强和资源节约的要求,高炉煤气的利用成为了一个研究热点。
本文将从技术途径和前景两个方面对高炉煤气利用进行深入分析。
高炉煤气的利用技术途径主要包括煤气发电、煤气加热和煤气制氢等。
煤气发电技术是高炉煤气利用的主要途径之一。
通过将高炉煤气引入燃气轮机或内燃机,利用燃气发电设备将煤气转化为电能。
这种方法既可以减少污染物的排放,又可以利用高炉煤气产生电力,实现能源的有效利用。
煤气加热技术也是高炉煤气利用的重要途径之一。
高炉煤气燃烧具有高热值和高温度的特点,非常适合用来提供热能。
通过利用高炉煤气进行加热,可以节约能源,提高生产效率。
煤气制氢技术是高炉煤气利用的另一种途径。
高炉煤气中的氢气可以通过合适的催化剂进行催化反应,生成氢气。
氢气是一种非常重要的化学原料,广泛用于石化、化肥等行业。
利用高炉煤气制氢可以提高资源的综合利用效率。
高炉煤气利用的前景非常广阔。
高炉煤气利用可以减少环境污染。
高炉煤气中含有大量的一氧化碳和有害气体,直接排放到大气中会对环境造成严重的污染。
通过高炉煤气的利用,可以将这些有害气体转化为有用的物质,减少环境污染。
高炉煤气利用可以节约能源。
高炉煤气中的一氧化碳和氢气具有很高的含能量,通过利用这些能源,可以减少对传统化石能源的依赖,节约能源资源。
高炉煤气利用也可以提高钢铁生产的经济效益。
高炉煤气是钢铁生产的副产品,通过利用这些煤气,不仅可以减少生产成本,还可以增加附加值,提高钢铁产品的竞争力。
高炉煤气利用也面临一些挑战。
高炉煤气的成分复杂多样,含有不同比例的有害气体,对于煤气的处理和利用提出了要求。
传统的高炉煤气处理方法往往较为复杂,处理成本较高。
高炉煤气的利用也需要配套的设备和技术支持。
特别是煤气发电和煤气制氢技术,需要相应的燃气发电机组和催化剂等设备,投资成本较高。
