剩余高炉煤气利用的途径
钢铁行业中煤气的综合利用及余热回收
钢铁行业中煤气的综合利用及余热回收【摘要】钢铁行业是我国重点能耗大户，占全国总能耗的15%。
随着我国钢铁行业的高速发展产生了大量的剩余煤气和余热资源，这些能源如果利用不好，将会造成极大能源浪费。
本文主要分析钢铁行业中产生的各种煤气的特质、煤气资源的综合回收利用和余热资源的回收利用。
【关键字】钢铁；煤气利用；余热回收引言：21世纪，随着中国国民经济的高速增长和工业化进程了加速，钢铁行业的持续发展受到高度关注。
矿石资源、水资源等钢铁相关资源的短缺以及保护环境的要求成为制约钢铁工业发展的重要因素。
因此冶炼过程中提高各个工序的循环使用率，是减少污染、降低能耗，实现绿色可持续发展的重要举措，对于钢铁行业的进步具有重要意义。
目前，随着连铸和薄板坯连铸机及近终型薄带装置的大量运行，轧钢部分将大大减少煤气的使用量，钢铁联合企业的剩余煤气将会越来越多。
同时由于，钢铁行业工艺流程长、工序多，且都以高温冶炼为主，所以生产过程中产生大量的余热，成为冶炼钢铁的副产品之一。
综合利用剩余煤气、高效回收利用余热是钢铁行业实现资源循环利用的重要举措。
1 钢铁行业中煤气资源特质在钢铁行业中副产煤气主要包括：转炉煤气、高炉煤气和焦炉煤气，其中高炉和焦炉煤气是煤气中主要部分。
煤气燃料和其他种类燃料比起来有很大优势，因此综合利用煤气资源具有较大前景。
首先，煤气燃料与固体燃料相比，能够很好的与空气混合，能保证在最小过剩空气系数下充分燃烧，物理、化学热损失均很小；其次，煤气燃料的燃烧转置简单灵活，能够最大限度保证工艺要求和热工制度；最后，煤气资源运输方便、且燃烧容易控制，热效率很高，在企业生产中深受欢迎。
2 煤气资源的综合回收利用措施2.1 充分利用富余煤气目前国内钢铁行业的能源消耗率要高于国际先进钢铁行业，造成这种现象的一个重要原因就是大量的富余煤气被放散，未加以利用。
高炉煤气回收后可以用于锅炉发电、燃气蒸汽联合循环发电；焦炉煤气回收后可以生产焦炉直接还原铁、生产甲醇、氨等；转炉煤气回收可以用于供应热轧、冷轧车间使用、用于炼钢烤包等。
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。
炼钢高炉煤气的能量回收利用技术
炼钢高炉煤气的能量回收利用技术炼钢高炉是钢铁工业中最重要的生产设备之一，它能将铁矿石熔炼为铁水，再进一步处理为各种钢材。
在高炉生产过程中，会产生大量废弃热能和尾气，其中包括高温高压的煤气。
如何有效利用这些废弃热能和尾气，成为了当前钢铁工业面临的挑战之一。
本文将探讨炼钢高炉煤气的能量回收利用技术。
一、煤气的组成和特点炼钢高炉煤气是指经高炉内裂解、还原等反应后所产生的气体。
它的主要成分是二氧化碳、一氧化碳、氮气和水蒸气，同时还含有少量的氢气、甲烷、乙烷、乙炔等有机物质。
由于高炉内温度高达1400℃以上，如果不加以处理，这些煤气将会释放出大量的废弃热能和有害气体，对环境和资源造成严重的损害。
二、能量回收利用的常用技术炼钢高炉煤气的能量回收利用技术主要包括余热回收、煤气发电和余热蒸汽发生器三种方式。
1. 余热回收余热回收是指将高炉煤气的废热通过换热器回收，用于加热水、蒸汽、空气等。
通常采用双级余热回收技术，即高炉煤气先在烟囱尾部冷却至160℃左右，再通过余热回收系统将其进一步冷却至70℃左右，达到回收余热的目的。
据统计，采用余热回收技术可将高炉煤气中的50%-80%热量回收利用，可节省能源约30%-50%。
2. 煤气发电技术煤气发电是指利用高炉煤气发动内燃机，通过发电机发电的过程。
这种技术可以同时达到能量回收和环保的目的。
根据高炉煤气的性质及用途不同，内燃机也有不同的选型。
一般采用宜家型、低布比型和双家型内燃机，可根据需要进行组合和选择，保证系统的稳定运行。
3. 余热蒸汽发生器余热蒸汽发生器是一种利用高炉煤气余热，产生高质量蒸汽的设备。
通常采用GLR系列余热蒸汽发生器，它由燃气进口、烟气出口、余热回收器、烟囱、处理器等组成。
当高炉煤气通过GLR系列余热蒸汽发生器时，产生的蒸汽可应用于高炉烘干、脱硫、炉石预热等工序中，实现了能量的最大化利用和资源的节约。
三、技术的发展趋势随着国家对于能源和环境的重视，高炉煤气的能量回收利用技术得到了快速的发展，同时也呈现出以下几个趋势：1. 技术的完善目前，国内外炼钢高炉煤气的能量回收利用技术发展比较成熟，相应的设备供应商和服务商也已经不断壮大。
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高炉煤气是指高炉在炼铁过程中产生的一种煤气，主要成分是一氧化碳、氢气、氮气和二氧化碳等，具有较高的热值和化学活性，是一种重要的资源。
目前，我国高炉煤气资源的利用率较低，仍存在很大的节能减排潜力。
本文将分析我国高炉煤气利用现状，并介绍一些节能减排新技术。
目前，我国高炉煤气的主要利用方式有三种：一是发电，二是制造合成气和一些化工产品，三是作为燃料用于烧结、焦化、钢铁加热炉和玻璃窑等工业生产过程中。
其中，高炉煤气发电是最为常见的利用方式，也是最为成熟的技术之一。
高炉煤气发电是将高炉煤气经过净化处理后，送入燃气轮机发电机组中，通过燃烧发电的过程。
该技术具有效率高、排放低、灵活性强等优点，已经成为我国高炉煤气利用的主要方式。
据统计，2019年我国高炉煤气发电容量已经达到了约1500万千瓦，高炉煤气的利用率达到了65%左右。
另外，高炉煤气还可以制造合成气和一些化工产品。
利用高炉煤气制造合成气，可以在一定程度上替代石油和天然气等传统能源，同时还可以降低温室气体排放。
目前，我国已经建成了多个高炉煤气化合成气项目，年产能力超过100亿立方米。
此外，高炉煤气还可以制造一些有机化工产品，如苯、丙烯和丁二酸等，为化工行业提供了新的资源。
二、节能减排新技术虽然我国高炉煤气的利用率已经较高，但仍存在一些问题，如高炉煤气净化和利用技术不够成熟、高炉煤气利用过程中的能源浪费等。
因此，研发新的节能减排技术，对于提高高炉煤气的利用效率具有重要意义。
1、高效高炉节能技术高效高炉是一种新型的高炉炉型，利用微火极限温度下的燃烧实现燃烧器皿完全燃烧。
高效高炉具有燃烧效率高、减少二氧化碳排放、降低炉型能耗等优点，并且可以加大高炉的炉容。
因此，在利用高炉煤气的过程中，采用高效高炉节能技术，可以显著提高高炉煤气的利用效率。
2、高效煤气轮机技术高效煤气轮机技术是指利用高效的燃烧器、涡轮及发电机等设备和先进的控制系统，优化高炉煤气的燃烧过程，提高发电效率。
炼铁高炉煤气产生与利用技术
炼铁高炉煤气产生与利用技术炼铁高炉煤气是在高炉冶炼过程中产生的一种重要副产品它主要由一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、氮气（N2）和少量的一氧化氮（NO）等气体组成高炉煤气具有较高的热值，可作为一种清洁、高效的能源在使用合理地利用高炉煤气不仅可以降低生产成本，提高资源利用率，还可以减少环境污染炼铁高炉煤气的产生在高炉冶炼过程中，焦炭与氧气反应生成一氧化碳和二氧化碳，同时放出大量的热这个过程称为焦炭的燃烧反应燃烧反应产生的热量将矿石中的铁氧化物还原成铁，同时生成一定量的高炉煤气煤气的产生量与高炉的操作参数、原料性质和冶炼过程密切相关炼铁高炉煤气的组成高炉煤气的组成主要取决于焦炭与氧气的反应程度、矿石的还原性能以及煤气在高炉内的流动状态煤气中一氧化碳的含量较高，一般占煤气总量的30%～40%二氧化碳的含量较低，一般占煤气总量的10%～20%氢气和氮气的含量相对较高，分别占煤气总量的5%～10%和50%～60%此外，煤气中还含有一氧化氮等少量气体炼铁高炉煤气的利用技术高炉煤气的利用技术主要包括直接燃烧、热交换、发电和化工利用等直接燃烧直接燃烧是将高炉煤气作为燃料直接供应给锅炉、加热炉等设备，通过燃烧产生热量进行加热或发电直接燃烧具有设备简单、投资较低等优点，但煤气中的氮气会降低燃烧效率，同时燃烧过程中会产生一定的污染物热交换热交换是利用高炉煤气的高温热能进行热量传递，将煤气中的热量传递给水或其他流体，从而加热物料或发电热交换具有热效率高、污染少等优点，但设备投资较高，运行维护成本较大发电是将高炉煤气作为燃料供应给燃气-蒸汽联合循环发电机组，通过燃烧产生蒸汽驱动发电机组发电发电技术具有较高的能源利用效率，可以实现煤气的清洁、高效利用，但设备投资和运行成本较高化工利用化工利用是将高炉煤气作为原料进行化学反应，生产化工产品例如，利用高炉煤气中的一氧化碳和氢气进行合成氨、甲醇等化工产品的生产化工利用可以实现煤气的深度利用，提高资源利用率，但生产过程中可能产生一定的污染物，需要进行治理炼铁高炉煤气是一种具有较高热值的清洁、高效能源合理地利用高炉煤气可以降低生产成本、提高资源利用率，并减少环境污染目前，高炉煤气的利用技术主要包括直接燃烧、热交换、发电和化工利用等各种利用技术具有不同的优缺点，应根据实际情况选择合适的利用方式煤气净化与提纯技术为了更高效地利用高炉煤气，需要对其进行净化与提纯煤气净化与提纯技术主要包括洗涤法、吸附法、冷凝法和膜分离法等洗涤法洗涤法是通过喷淋或浸泡的方式，将煤气中的污染物与水或其他洗涤剂发生化学反应，从而实现污染物的去除洗涤法具有处理效果好、运行稳定等优点，但需要消耗大量的水资源和能源，同时可能产生大量的废水处理问题吸附法吸附法是利用吸附剂对煤气中的有害气体进行吸附，从而实现气体的净化吸附法具有操作简单、效果显著等优点，但吸附剂的选择和再生过程需要考虑，同时吸附剂的使用寿命有限冷凝法冷凝法是通过降低煤气温度，使其中的有害气体冷凝为液体，从而实现气体的净化冷凝法具有效果稳定、投资较低等优点，但需要考虑冷却设备的运行成本和能耗膜分离法膜分离法是利用特定材料的膜对煤气中的有害气体进行分离，从而实现气体的净化膜分离法具有分离效率高、操作简便等优点，但膜材料的选择和耐久性需要考虑，同时可能存在膜污染和膜更换的问题高炉煤气中的一氧化碳利用技术一氧化碳是高炉煤气中含量较高的一种有害气体，对其进行有效利用具有重要意义一氧化碳利用技术主要包括直接还原、燃料电池和合成氨等直接还原直接还原是利用一氧化碳的还原性，将矿石中的铁氧化物直接还原为铁直接还原具有反应简便、产物纯净等优点，但需要考虑一氧化碳的浓度和反应温度等条件，同时可能产生一定数量的一氧化氮等副产物燃料电池燃料电池是利用一氧化碳的氧化性，将其与氧气反应产生电能燃料电池具有能量转换效率高、环境友好等优点，但需要考虑一氧化碳的纯度和燃料电池的耐久性合成氨合成氨是利用一氧化碳和氢气在高温高压条件下合成氨合成氨是重要的化工原料，具有广泛的应用领域，但需要考虑反应条件、催化剂的选择和能耗等问题高炉煤气中的二氧化碳利用技术二氧化碳是高炉煤气中含量较高的一种有害气体，对其进行有效利用具有重要意义二氧化碳利用技术主要包括捕捉储存、矿化利用和化工利用等捕捉储存捕捉储存是利用吸收剂将煤气中的二氧化碳捕捉并转化为液态或固态，然后储存起来捕捉储存可以减少二氧化碳的排放，但需要考虑吸收剂的选择和能耗，同时储存二氧化碳的安全性和稳定性需要考虑矿化利用矿化利用是将二氧化碳与矿石或土壤中的金属离子反应，生成碳酸盐矿物，从而实现二氧化碳的固定矿化利用具有操作简便、效果显著等优点化工利用化工利用是将二氧化碳作为原料进行化学反应，生产化工产品例如，利用二氧化碳进行碳酸饮料的生产、制碱、制尿素等化工利用可以减少二氧化碳的排放，但需要考虑生产过程的能耗和成本高炉煤气中的氢气利用技术氢气是高炉煤气中含量较高的一种气体，对其进行有效利用具有重要意义氢气利用技术主要包括燃料电池、合成气和氨氧化等燃料电池是利用氢气的氧化性，将其与氧气反应产生电能燃料电池具有能量转换效率高、环境友好等优点，但需要考虑氢气的纯度和燃料电池的耐久性合成气合成气是利用氢气与一氧化碳在高温高压条件下合成气态烃类燃料合成气可以作为燃料使用，具有较高的热值，但需要考虑反应条件、催化剂的选择和能耗等问题氨氧化氨氧化是利用氢气与氮气在高温条件下反应生成氨氨是重要的化工原料，具有广泛的应用领域，但需要考虑反应条件、催化剂的选择和能耗等问题高炉煤气中的氮气利用技术氮气是高炉煤气中含量较高的一种气体，对其进行有效利用具有重要意义氮气利用技术主要包括填充气体、保护气和肥料等填充气体填充气体是利用氮气的惰性，将其用作保护气体或填充气体例如，在金属焊接过程中，氮气可以作为保护气体，防止金属氧化填充气体具有操作简便、效果显著等优点，但需要考虑氮气的纯度和成本保护气是利用氮气的惰性，将其用作炉内气氛的调节剂，保护物料不被氧化保护气具有操作简便、效果显著等优点，但需要考虑氮气的纯度和成本肥料是利用氮气作为植物生长的营养元素，将其用作农业肥料肥料可以促进植物生长，提高产量，但需要考虑氮气的浓度和施肥方法高炉煤气中的其他气体利用技术高炉煤气中还含有一氧化氮等少量气体，对其进行有效利用具有重要意义一氧化氮具有氧化性，可以用于氧化反应，但需要考虑反应条件和催化剂的选择炼铁高炉煤气是一种具有较高热值的清洁、高效能源合理地利用高炉煤气可以降低生产成本、提高资源利用率，并减少环境污染高炉煤气的产生与利用技术包括煤气产生、煤气净化与提纯、一氧化碳利用、二氧化碳利用、氢气利用、氮气利用和其他气体利用等各种利用技术具有不同的优缺点，应根据实际情况选择合适的利用方式在煤气利用过程中，需要考虑能源效率、环保要求和经济效益等因素，以实现高炉煤气的最大化利用。
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。
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。
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剩余高炉煤气利用的途径
摘要：本文通过钢铁企业炼铁厂剩余高炉煤气发电的具体工程实例，阐述了该项节能技术具有良好的经济效益和环保效益，它投资小、见效快，值得在钢铁企业推广和运用。
关键词：高炉煤气发电效益
中图分类号：th183.2 文献标识码：a 文章编号：
1．概述
邯郸西部位于太行山麓，铁矿石蕴藏量十分丰富，邯郸市及武安市是以钢铁为主导的现代化新兴城市。
但在钢铁行业发展的同时，带来高炉炼铁生产排放剩余煤气对当地对环境的污染和能源浪费
的问题。
目前，国家有关部委出台了各类新的能源政策，其中包括鼓励利用废弃能源如高炉煤气、煤矸石等发电项目建设。
在国家能源开发和节能并举政策的指引下，利用高炉剩余煤气发电，既可治理环境，减少污染，同时又可提高企业的社会效益和经济效益。
本文以我公司设计的某钢铁集团炼铁厂高炉剩余煤气发电工程
设计实践，论述高炉剩余煤气发电建设中的炉机选型、系统配置和经济效益分析情况。
该集团公司炼铁厂拥有一座容量为330m3高炉，日产炼钢和铸造生铁500吨。
在高炉生铁冶炼过程中每天产生140×104nm3/h高炉煤气。
除炼铁热风炉、球团烧结、铁水沟等加热用高炉煤气50%外，其余70×
104nm3（29167nm3/h）煤气排放到大气中，不仅热能白白浪费，而且煤气中含有的烟尘、co等有害物质未经任何处理直接排放，严重污染当地大气环境，环保部门多次要求铁厂采取整改措施，每年征收40万元排污费，给企业带来巨大的经济负担。
另一方面，该厂为用电大户，全年电力负荷34×106kwh，每年外购电费用巨大。
在电力供应紧张时，因限电而限产的现象时有发生，给生产带来不安全隐患和经济损失。
2．炉机选型
高炉剩余煤气发电工程中，锅炉容量选择主要依据煤气量多少而定。
本工程高炉煤气的主要化学成份如下：
co215.6%
co 28.0%
ch40.50%
h2 0.6%
n2 55.3%
含尘量 10mg/nm3
含湿量 12m/nm3
煤气发热值qnet.ar=3783kj/nm3(903.6kcal/nm3)
锅炉蒸发量计算公式：qgl=bηqnet.ar/[(i0－i1)+β(ip-i1)] 式中：qgl—锅炉蒸发量t/h;
b—燃用剩余煤气量29167nm3/h;
β—锅炉排污率2%;
i 0—过热蒸汽焓3332kj/kg（3.82mpa，450°c）;
ip—锅炉排污水焓1110kj/kg
i1—锅炉给水焓632kj/kg（给水温度150°c）;
η—锅炉效率82.5%.：
qgl=29167×0.852×3783/[(3332－632)+0.02(1110－632)]×10-3
=34.69t/h
高炉排放的剩余煤气量29167nm3/h，经锅炉燃烧后可产锅炉蒸汽量34.69t/h，计选用一台35t/h中温中压煤气锅炉和一台n6－3.43凝汽机组比较合适，炉机的主要性能参数如下：
2.1.锅炉
型号： dhs35－3.82/450－q(江西锅炉厂)
额定蒸发量 35t/h
过热蒸汽压力 3.82mpa
过热蒸汽温度 450℃
给水温度 150℃;
排烟温度 150℃
锅炉效率 85.2%
2.2.汽轮机
型号： n6－3.43
额定功率 6000kw
进汽压力 3.43mpa
进汽温度 450℃
进汽量 32t/h
排汽压力 0.0073mpa
2.3.发电机
型号 qfw-6-2
额定功率 6000kw
发电电压 6.3kv
功率因素 0.8
3．工艺流程
发电工艺流程见图.1。
图.1
流程简述：处理后的高炉煤气经管道输送至电厂，分别进入锅炉四个燃烧器，在喷嘴里与空气混合着火，在炉膛内燃烧。
燃尽的高温烟气进入尾部烟道，经省煤器、空气预热器与给水和空气换热后，温度降至150°c，最后由引风机抽入烟道通过烟囱排向大气。
锅炉产生的中温中压过热蒸汽进入汽轮机，蒸汽在汽轮机中将热能转变为机械能，从而带动发电机转动发电。
凝结水由凝结水泵打入除氧器，除氧后的水再由给水泵打入锅炉，完成一次热力循环。
4．系统配置
4．1热力系统
设计规模为一炉一机，汽水系统采用单元制。
选用一台40t/h除氧器，两台dg45－50×11（p=6mpa，q=45m3/h）给水泵，其中一台
备用。
汽机采用低加、除氧、高加三级回热系统，为了尽可能回收排污水热能，设置了连续与定期排污扩容器和疏水箱系统。
4．2循环水系统
汽机冷凝器、空冷器和冷油器循环水量共计2300m3/h,选用两台14sh-19离心水泵（一台备有），冷却塔为zbnl－9×9装配式玻璃钢冷却塔3格.
4．3电气系统
发电机机端电压为6.3kv，电气主接线为6kv，发电机直接接在母线上。
厂用电采用中性点接地系统，选用s7-1000/10厂用变压器。
4．4热工控制系统
采用机炉电dcs计算机集中控制系统，锅炉、汽机设有集中控制室，并设置必要的自动调节与检测系统。
4．5烟风系统
锅炉设一台鼓风机g4-73№9d(q=31554m3/h p=3301pa) n=55kw；一台引风机y4-68№12.5d(q=94052m3/h p=3175pa) n=132kw。
5．济效益分析
该项目建设自2008年1开始建设，建设期一年，年发电量36×106kwh，厂用电率12%，外供电量31.68×106kwh。
电厂发电供炼铁厂生产自用，以电厂发电量顶替从电网购电为基础，购电价按0.40元/kwh计算，分析项目经济性，主要技术经济指标见表.1。
表.1主要技术经济指标见
电厂投产后，每年以产代购电量31.68×106kwh，按目前铁厂外购电价0.6元/kwh计算，每年需要支出电费工1900.8万元，实现利用高炉煤气发电后，每年投入的发电费用为855.36万元，铁厂可节省投入费用1045.44万元。
电厂供电成本为0.3元/kwh，与从电网购电0.6元/kwh相比，每度电可费0.3元/kwh,以此计算该项目的投资回收期5.43年（含建设期），财务内部收益率21.42%，投资利润率22.16%，改项目的还贷能力较强，企业的收益率较高。
6．结论
钢铁企业炼铁厂利用高炉剩余煤气发电技术上可行，属于二次能源再利用的重点节能和环保治理项目，也是国家鼓励和倡导的产业，经济效益和社会效益十分显著。
所以，在钢铁行业特别是乡镇规模较小的钢铁厂，大力开发高炉剩余煤气发电项目，利国利民是值得提倡和推广的。
参考文献
[1]许翠群. 余热发电. 上海: 上海科学技术出版社，1981
[2]燃油燃气锅炉房设计手册. 北京: 机械工业出版社，1999。