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高炉煤气高效利用及节能减排技术探讨

  高炉煤气是炼铁工艺流程中产生的主要副产品,高炉煤气在非正常状态下直接排放对环境危害很大,排出的CO经大气扩散到达地面时的浓度大幅超过环境标准,严重时会造成污染事故,为了实现可持续发展,降低能耗、节约能源,以减少钢铁企业的环境污染问题,提高煤气的高效利用,完善煤气的回收和综合利用,对节能环保工作具有重要意义。
 
 
高炉煤气高效利用及节能减排技术探讨_湖北锐意自控
 
  一、高炉节能减排的技术应用现状
 

高炉煤气高效利用及节能减排技术探讨_湖北锐意自控
 
  高炉煤气现行的主要利用途径如图1所示。高炉煤气直接作为燃料主要用于热风炉、炼焦炉、烧结、球团、石灰窑、轧钢加热炉、矿渣微粉、锅炉加热等工艺。高炉煤气余压余热回收主要是利用高炉炉顶煤气具有的压力能及热能使煤气做功并转化为机械能,驱动发电机发电或驱动其他耗能装置(鼓风机),包括湿式、干式、干湿两用型、两座高炉共用型TRT,高炉鼓风机与高炉透平机组同轴型TRT(即同轴BPRT机组)多种形式。
 
  高炉煤气燃烧发电主要有锅炉发电技术、燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)技术和用汽轮机代替大功率电器驱动设备等。利用高炉煤气可以生产多种化工产品,如合成氨、甲醇、醋酸和二甲醚等,也可以把焦炉煤气和高炉煤气以适当比例混和,生产氨等化工原料。
 
  高炉煤气提纯技术采用变压吸附法将高炉煤气中的主要可燃气体CO进行提纯,可得到40%-99.99%的CO气体产品,该产品可作为高热值燃烧气体、还原性气体,还可用于化工生产等。对于普遍存在高炉煤气放散现象的钢铁企业而言,可将提纯得到的C0替代天然气、液化气使用,缓解资源紧张,帮助企业实现节能减排和低碳炼铁。
 
  二、高炉煤气节能减排新技术
 
  提高高炉煤气的利用率,降低高炉煤气的放散率是节能降耗的重要措施之一,不仅能提高高炉煤气的回收利用,也能使排放量大幅度下降,除了传统的高炉煤气利用方式之外,近年来也出现了新的技术措施有效避免了高炉煤气直接排放。
 
  1.均压煤气回收技术
 
  由中冶研发的“高炉炉顶均压煤气在收方法及回收装置”,该技术首先采用缓冲罐对高炉炉顶均压煤气进行自然回收,然后用氮气充压对剩余炉顶均压煤气进行强制回收,可实现均压放散煤气的全部回收利用。均压煤气回收技术的实施,克服了以往其他技术存在回收煤气的含尘量高、压力波动大、寿命低以及对净煤气管网造成污染等问题,能有效地解决有毒气体排放和粉尘污染,减轻消音器负荷,方便炉顶布置,已成功推广应用于多座高炉,使用效果良好,回收投资成本快,且符合当前环保政策的要求。
 
  2.喷碱除氯技术
 
  高炉煤气喷碱除氯技术是近些年配套高炉煤气干法出身发展起来的新技术,它采用一塔式多级除氯工艺,通过喷淋循环水和稀释碱液水的方式吸收高炉煤气中的氯离子及其他酸根离子,中和煤气及吸收液中的氢离子,控制煤气冷凝水的pH值在6.5-7.5,然后送人后续管网及用户。喷碱除氯技术的使用不但节约了资源,降低了焦比,更在很大程度上为社会创造了利益。
 
  3.新型高炉喷吹燃料技术
 
  此外,想从源头减少高炉煤气的排放量,除了从工艺上提高高炉煤气的利用率,另一方面也可以探索新型的高炉喷吹燃料,达到资源的循环利用。近年来,国外部分高炉开始采用废塑料、废轮胎、生态水煤、生物质等新型喷吹燃料,均取得了良好的效果,就我国而言,加大对此类新型燃料的研究和应用,对于高炉煤气的节能减排也具有着良好的前景。
 
  结语:
 
  钢铁企业煤气的高效利用对我国钢铁企业的健康发展具有重要意义,提高煤气的使用率,加强资源的再次循环,降低燃料的比率是目前已被钢厂炼铁认可的方法,随着节能技术的日益发展,在设备、技术、材料等方面发现的创新的、科学实际的办法,既可提高企业经济效益,又可降低对自然资源的破坏,在未来将会得到更广泛的应用。
 
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  单位名称:湖北锐意自控系统有限公司
 
  产品推荐:在线煤气分析系统Gasboard-9031


高炉煤气高效利用及节能减排技术探讨_湖北锐意自控
 
  在线煤气分析系统Gasboard-9031针对样气中低粉尘工况设计,由预处理单元、控制单元、气体分析单元三部分构成。采用国际领先的NDIR非分光红外技术,可同时在线连续测量多组分气体的体积浓度,自动计算并显示煤气、生物燃气热值,替代燃烧法热值仪。有利于提高煤气利用效率、节能降耗、保障工业现场安全。
 
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  ④低维护、低运行成本:实时监测并显示系统运行状况,无需人工值守,极大降低企业成本。
 
  ⑤数据管理简捷:可通过多种接口将数据传输到上级集中控制系统,为实现远程监测、调整现场工艺提供实时依据。
 
  (参考资料:刘洋《高炉煤气利用现状及节能减排新技术》)
 
(来源:工业过程气体排放监测技术)
 
  


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