煤气系统调配的重要性

2020年第1期
1前言
首钢水城钢铁(集团)有限责任公司是一个
以焦炉-高炉-转炉流程为主的长流程结构的国有钢铁联合企业,在研究和应用二次资源综合利用技术方面投入了很多,实施了大量的二次能源回收,其中与煤气利用直接相关的项目包括:高炉煤气燃料发电技术、转炉煤气高效回收利用技术、干式除尘高炉煤气中颗粒物消除技术等。

而调度系统煤气利用调配技术便成为了企业生产过程中的关键纽带,为企业转变发展方式、减少能源消耗、提高能源综合利用率提供了重要的技术支撑,取得了显著成效,综合能耗指标实现了
较大改善。

随着能源管理的升级与完善,为企业更加高效、科学地利用煤气资源和开展相关关键技术研究提供了基础保障。

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现状
首钢水钢在线生产焦炉为3#、4#焦炉,焦炉
煤气输出约40000m 3/h。

高炉运行3#、4#高炉,高炉煤气发生量700000m 3/h;转炉运行1#、2#、3#转炉,转炉煤气回收量58000m 3/h;目前公司生产工序发生较大变化,煤气产量及运行模式也随之出现变化,煤气静态平衡情况见表1、表2。

作者简介:(1983~),男,高级操作工,从事能源生产调度工作。

煤气系统调配的重要性
煤气系统调配的重要性
周厚林陈自学方超
(首钢水钢能源事业部贵州六盘水553028)
摘要:煤气调配是钢铁企业减少不可再生资源消耗和缓解环境污染压力中最具重要意义的方式,而加强煤气资源调配,对减少煤气放散量,提高自发电量及各用户生产安全起到关键性作用。

本文介绍了水钢煤气系统的现状、煤气平衡目标、动态调控和管理要求,让大家认识到煤气系统调配的重要性。

关键词:副产品;煤气;综合利用;动态平衡;安全运行
Importance of Supply Allocation in Coal Gas System
Zhou Houlin Chen Zixue Fang Chao
(Energy Source Department,Shougang Shuicheng Iron &Steel (Group)Co.,Ltd,.Liupanshui 553028,Guizhou,China)
Abstract:The coal gas allocation is the most important way to reduce consumption of non renewable resources and relieve environmental pollution in iron and steel enterprises.The appropriate allocation of coal gas plays an key role in decreasing coal gas emission and increasing electric energy generated from coal gas and improving production safety of coal gas users.Existing conditions,coal gas balance target,dynamic regulation,and management requirements in coal gas system in Shuigang are intro⁃duced to let's know importance of allocation in coal gas system.
Keywords:by-product;coal gas;comprehensive utilization;dynamic balance;safe operation
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水钢科技SHUIGANG SCIENCE&TECHNOLOGY第151期
表2首钢水城钢铁(集团)有限责任公司各工序煤气使用量表
工序用户用户单元高炉煤气(万m3/h)焦炉煤气(万m3/h)转炉煤气(万m3/h)混合煤气热值
(kJ/m3)
炼铁厂高炉热风炉300.10
6#、7#烧结机00.50
能源公司能源公司270.4 1.5
煤焦化公司3#~4#焦炉1200
炼钢厂炼钢00.40.45
轧钢厂混合站1(轧钢)0 1.3311500一棒00.70
博宏公司博宏400t石灰窑00.250
博宏3*250竖窑00.350.6511000博宏炭黑厂00.080
博宏抠罐10.050
瑞泰公司瑞泰砖厂00.070.2水钢民用00.10合计70 4.3 5.8
3调度系统平衡目标
通过能源事业部生产系统对现有能源结构体系进行分析,同时对企业能源利用情况,提出了能源科学、综合利用的发展规划,总体技术思路:(1)借助于能源事业部生产调配系统平台,对煤气资源进行调度和优化分配,消除煤气资源的不平衡利用状态,实现煤气的“近零”排放。

(2)以大型煤气柜柜位控制技术,创新研究“峰段多发电、谷段少发电”的运行模式,充分利用峰谷平用电成本变化优势,实现分布式煤气发电机组创效最大化。

4煤气系统的动态调控
原来的煤气调控采用工序控制方式,富余煤气用于发电,属于单点控制,存在铁焦片区、钢轧片区利用不平衡,个别时段出现放散的情况。

针对此问题,利用转炉煤气柜动态缓冲功能和能源生产调度系统动态调控功能,最大限度消除炼钢转炉节奏的变化对转炉煤气回收的影响,提高转
炉煤气回收率;同时,根据转炉煤气量的测算和
能源系统数据分析,提出了利用管网+煤气柜柜
容联合调整煤气使用的技术方案。

(1)提升两区煤气互调能力。

对铁焦片区、钢轧片区高炉煤气管道、转炉煤气管道联通,高炉
煤气可由DN2000管道送至钢轧片区保产使用,
增加互调能力,实现煤气利用率最大化。

(2)实施煤气混合供应。

将转炉煤气与焦炉煤气充分混合,实现轧钢用煤气分热值供应,提高生产线混合煤气热值,以节省转炉煤气消耗。

(3)优化混合煤气使用方法。

实现焦、转两种煤气混合后供给轧线,灵活的调配转炉煤气和焦炉煤气用户,增加了煤气平衡手段,并由此节约了焦炉、转炉煤气消耗,便于所增加焦炉煤气新用户碳黑厂、混合煤气新用户3×250m3竖窑。

实现高、焦、转三种煤气各用户之间的平衡使用。

表1首钢水城钢铁(集团)有限责任公司煤气产能量表
炼铁高炉煤气产能焦化焦炉煤气产能炼钢转炉煤气回收量≥70(万m3/h)≥4.3(万m3/h)≥5.8(万m3/h)
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2020年第1期煤气系统调配的重要性
表3与表2相比较,(轧钢)混合站1焦炉煤气用量减少0.1万m3/h,热值变化不大,即满足轧
钢生产且满足焦炉煤气混入30%的要求,节约焦炉煤气充入能源事业部锅炉使用,自发电量每小时增加0.1万kW/h。

(4)合理调配柜容,优化发电方案。

利用1×15万m3、1×16.5万m3高炉煤气柜、1×7万m3焦炉煤气柜和1×8万m3转炉煤气柜的煤气充排能力,根据各气源工艺线生产节奏、日生产计划和发电电价,合理控制柜容、调整发电负荷,实行峰、谷、平煤气分段分量供应,实现发电机峰谷发电负荷和煤气峰谷储备量之间的协调供应和平衡,降低厂内电耗成本。

通过平衡调控模式,满足了各煤气用户需求,同时,结余的煤气用于高效率的发电机组进行发电。

副产煤气实现了近零放散目标,形成煤气系统稳定、高效、科学、合理的新型运行模式。

5管理要求
(1)公司总调统一对煤气系统进行动态调节,各煤气用户接到总调指令后须立即执行,在15分钟内完成操作。

(2)各单位设备故障、生产操作导致煤气用量变化,应在10分钟内立即汇报总调和机动部计量能源室,并通知能源事业部调度,便于总调、能源事业部调度对煤气系统进行调整。

(3)能源事业部调度对煤气系统的参数变化,每小时进行一次询问、统计,煤气系统出现异常时应立即进行相应调整保障系统稳定,需要煤气用户保温停产的应汇报总调,由总调进行系统调整。

(4)煤气用户因设备故障或操作事故导致煤气用量增、减或停用时,应及时将信息汇报总调和机动部调度,并通报能源公司调度,各单位因故导致煤气系统出现波动并造成影响不汇报的按公司相关管理办法进行考核。

6结语
通过一系列煤气调配的创新及要求,煤气调配实现了钢铁企业煤气资源利用水平的新提升,为公司科学用能、精准调控、保障各生产线安全稳定运行奠定调度系统的新高度。

表3首钢水城钢铁(集团)有限责任公司各工序煤气使用量变化表
工序用户用户单元高炉煤气(万m3/h)焦炉煤气(万m3/h)转炉煤气(万m3/h)混合煤气热值
(kJ/m3)炼铁厂高炉热风炉300.10
6#、7#烧结机00.50
能源公司能源公司270.61
煤焦化公司3#~4#焦炉1200
炼钢厂炼钢00.40.45
轧钢厂混合站1(轧钢)0 1.2 3.411000一棒00.70
博宏公司博宏400t石灰窑00.250
博宏3*250竖窑00.30.7510500博宏炭黑厂00.080
博宏抠罐10.050
瑞泰公司瑞泰砖厂00.070.2水钢民用00.10合计70 4.3 5.8
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