梅钢煤气平衡及对策初探_黄乐天

问题讨论

梅钢煤气平衡及对策初探

黄乐天

(上海梅山钢铁公司动能部,江苏南京,210039)

摘要:介绍了煤气平衡原则、措施和稳定性判别,通过分析煤气系统及平衡现状,指出了煤气系统存在的问题及采取的对策,以提高煤气系统的稳定性,充分合理地利用煤气资源。

关键词:煤气;平衡;对策

中图分类号:TF055文献标识码:B文章编号:1008-0716(2002)05-0055-05 Preliminary Research on Gas Balance and Its C ountermeasures In Meishan Company

HU ANG Le-tian

(Shanghai Meishan C o.Dynamic Energy Department,Nanjing China,210039) Abstract:The principles,measures and stability judgment of gas balance are introduced in this pa-per.Through the analysis of the gas system and present balance situation,the existing problems of gas sys-tem and adoptable countermeasures are given out so that the improvement of stability of gas system and full and reasonable utiligation of gas resource can be achieved.

Key Words:Gas;Balance;Countermeasure

1前言

近年来,梅钢由原单一的炼铁企业迅速发展为现在的具有年产铁185万t、钢125万t、板材115万t能力的大型钢铁联合企业,成为我国钢铁支柱企业之一。

在钢铁企业中,高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气是生产过程副产的优质气体燃料,占企业总能耗的比例大,是宝贵的能源资源。梅钢2000年上半年,煤气占总能耗的比例为41.1%。因此,充分回收和利用副产煤气,在钢铁企业能源平衡中占有十分重要的地位。

煤气的供应从气源、储配、输送到用户是一项较为复杂的系统过程,是大生产一个不可缺少的子系统,煤气平衡是煤气供应系统工程的导向和总体设计。其特性主要表现在以下几个方面:

(1)煤气平衡不仅在可行性研究、规划和设计各阶段需要编制,而且企业的建设进度和生产组

黄乐天工程师1965年生1986年毕业于南京能源工程学院现从事冶金燃气专业电话025-*******-4096织计划也需要编制,以规划和指导建设和生产。

(2)煤气平衡不是单纯的数理统计,而是根据企业的产品结构、生产组织、生产制度、外协关系、企业所处发展阶段和建设步骤等因素作综合评估,以达到煤气的最佳使用。

(3)煤气平衡是企业总体能源平衡组成部分,也是一个动态平衡。

因此,充分合理利用副产煤气,以达到稳定生产、安全运行、减少或不放散煤气、减少环境污染和节约能源是煤气平衡的目标。

2煤气平衡的基本原则

2.1合理分配煤气

合理不仅是指满足主要生产用户的需要,而且包含科学、经济、节约地使用煤气资源。

(1)应优先把煤气供应给对钢铁产量质量有重要影响的用户,如:焦炉、热风炉、加热炉、烧结机、石灰窑、机修和锅炉等。

(2)在满足生产的同时,对职工生活用气也要满足。梅钢除需满足本公司职工生活用外,还需

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2002年第5期宝钢技术

向南京市供应城市煤气。1999年,梅钢供应南京市城市煤气总量约9298.18万m3,为焦炉煤气总发生量的16.8%,煤气平衡中占有较大比例。

(3)根据工艺要求、煤气供应系统的合理性及企业煤气平衡的状况等因素来确定各用户使用煤气的热值,是合理使用煤气的一个重要途径。若优质煤气(如焦炉煤气)用于烘烤(如钢包烘烤)等低效率的简单用途,无疑是一种浪费;在满足工艺和产品质量的前提下,高热值煤气掺入部分低热值煤气供用户使用,是一种科学、节约方法。

2.2充分利用煤气

充分利用煤气:一是设置有效的煤气缓冲用户;二是建立煤气储气柜。

(1)煤气系统缓冲量的确定通常根据煤气的产量和储气柜容量大小而定,一般不应低于总产量的5%~10%。能够同时燃烧不同燃料(如高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气或重油等)的锅炉(如自备电厂锅炉),是煤气系统缓冲用户的首选。因为,电厂锅炉具有较宽的煤气混烧范围,一般为15%~65%,平均为30%。因而对煤气系统供应的不足或富余有较强的吐纳能力,充分有效地利用了煤气。

此外,能够用替代燃料置换煤气的用户也可作为煤气缓冲用户。

(2)建立煤气储气柜,特别是干式煤气储气柜。在近20年,国内钢铁企业已普遍推广,它是充分利用煤气的另一种有效方法。

钢铁企业在正常生产过程中,煤气供需因气源增减或用户用气量的变化(如:热风炉换炉、焦炉换向、锅炉置换燃料、用户生产检修班制等变化)而产生波动,据生产统计资料显示,波动一般为5%~10%。由于干式煤气储气柜储气压力与总管网压力相等,因而能自动、有效地吞盈补亏,削峰填谷,减少因此而产生的放散,并可稳定管网压力。

梅钢现有三座干式煤气柜(15万m3高炉煤气柜、5万m3焦炉煤气柜和8万m3转炉煤气柜)和一座5万m3焦炉湿式煤气柜。

3煤气平衡的基本措施

充分利用煤气就是煤气平衡的措施。设置自动煤气放散装置也是保证煤气平衡的一项措施,但既浪费能源又污染环境,因此,自动煤气放散装置一般在煤气过剩及特殊情况下使用,以稳定管网压力,保证系统安全。

及时、准确掌握各用户有关信息和有效调度,是保证在生产过程中充分利用煤气的重要前提。

4煤气平衡的方法

我国的煤气平衡方法主要是从前苏联学习而来,其特点如下:

(1)根据企业组成和产品生产计划编制年煤气平衡。各生产单位的年产量和耗能定额是编制年煤气平衡的基础。

(2)确定工作班制和年工作小时,根据年平衡计算小时平衡。

(3)煤气分配首先供应冶炼、轧钢和必须用煤气的用户;焦炉煤气尽量先用。

(4)平衡中,为稳定系统,规定煤气须有一定的放散率(因无缓冲用户),一般为5%~8%。但是,由于系统缓冲能力小,实际生产中的放散率一般都高于此值。

(5)煤气管网中,设置自动煤气放散装置作为缓冲手段,以稳定总管压力。

(6)有些企业采用发生炉煤气补充副产煤气的不足。

近二十年,各钢铁企业相继建设煤气储气柜(主要是干式煤气储气柜),有的企业还建设自备电厂等,逐步取代上述(4)、(5)在煤气平衡中的作用。有的钢铁企业因有足够的缓冲能力,已做到在生产中无放散。宝钢在煤气平衡的方法方面代表了国内的先进水平和发展方向。从表1所示的宝钢2000年上半年主要缓冲户的缓冲能力可以看出,宝钢做到了煤气基本没有放散。

表1宝钢2000年上半年

主要缓冲户的缓冲能力

Table1Buffer capacity of major consumers at Baosteel

in the first half of2000万m3

高炉煤气焦炉煤气转炉煤气电厂23.9011.3022.40燃气轮机10.10

5煤气平衡稳定性的判别

衡量煤气平衡的稳定性一般采用以下指标:

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