变压吸附浓缩高炉煤气的经济性分析

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工艺方法——高炉煤气变压吸附净化系统

工艺方法——高炉煤气变压吸附净化系统

工艺方法——高炉煤气变压吸附净化系统工艺简介高炉煤气中含有粉尘、酸性介质和水蒸气等杂质。

因此需经过除尘脱水处理后才能使用。

近年来,全干法布袋除尘技术凭借除尘率高,污染少等诸多优点,成为高炉煤气除尘的首选。

但使用全干法除尘技术,高炉煤气温度过高,无法直接进入变压吸附净化系统。

为此,本系统加入了煤气冷凝器,对煤气降温后再进行脱水,以满足变压吸附净化系统对煤气温度和含湿量的要求。

净化系统加压机入口的煤气温度需降至常温,且温度越低,加压机效率越高。

同时,煤气含湿量对加压机的效率也影响较大。

因此,需进一步降低煤气温度及湿度,以提高加压机效率。

高炉煤气经初步除尘箱、布袋除尘器及TRT/BPRT 后,一部分去往热风炉作为燃料;剩余部分进入冷凝器降温,之后进入脱水器干燥,最后进入变压吸附净化系统,生成CO产品。

本系统进一步降低了煤气温度,同时降低了煤气含湿量。

高炉煤气经降温脱水后,可以直接供给变压吸附净化系统。

本系统包括初步除尘箱、布袋除尘器、TRT/BPRT、减压阀组、冷凝器、脱水器和变压吸附净化系统。

一、初步除尘箱随着高炉利用系数的不断提高,煤气量和含尘量都增大,现有重力除尘器的除尘效率明显降低。

针对目前重力除尘器存在的结构单一,尘粒不能有效沉降等问题,提出了顶端进气、加挡板的方法。

高炉煤气粗除尘采用初步除尘箱,使用重力除尘与旋风除尘结合的方法,利用尘粒的惯性力将固体颗粒从气体中分离出来。

初步除尘箱顶部设有斜向下的进气管,侧面设有出气管。

由于进气方式的改变,含尘气体在除尘器内部产生旋流,很好的结合了旋风除尘的除尘方法,使除尘率提高。

初步除尘箱内设有斜向下的金属筛板,金属筛板的一侧与初步除尘箱的进气管相对,初步除尘箱底板上设有积尘槽。

积尘槽设于金属筛板底端下方,初步除尘箱的出气管位于金属筛板的另一侧,布袋除尘器的进气口与初步除尘箱的出气管连接。

有金属筛板的重力除尘器,含尘气流冲击在挡板上,气流方向发生急剧转变,借助尘粒本身的惯性力作用,使其与气流分离。

2024年高炉煤气发电市场前景分析

2024年高炉煤气发电市场前景分析

2024年高炉煤气发电市场前景分析引言随着能源需求不断增长和环境意识的提高,清洁能源的发展越来越受到重视。

在这种背景下,高炉煤气发电作为一种清洁能源技术,具有重要的市场前景。

本文将对高炉煤气发电市场前景进行分析。

市场概述高炉煤气发电是利用高炉煤气作为燃料发电的一项技术。

高炉煤气是钢铁生产过程中产生的一种副产物,含有丰富的可燃气体,如一氧化碳、氢气等。

高炉煤气发电技术将这些可燃气体进行燃烧,通过发电机转化为电能,实现能源的利用。

市场前景1. 持续增长的能源需求随着全球人口的增加和经济的发展,能源需求不断增长。

高炉煤气发电作为一种清洁能源技术,具有广泛的应用前景。

由于高炉煤气发电利用的是钢铁生产过程中的副产物,减少了能源的浪费,符合节能减排的要求,因此在满足能源需求的同时还能保护环境。

2. 政策支持的推动为了促进清洁能源的发展,并减少对传统燃煤发电的依赖,各国政府纷纷出台支持清洁能源发展的政策。

高炉煤气发电作为一种可再生能源技术,符合政府的能源政策,受到政府的支持和推动。

政府的政策支持将进一步促进高炉煤气发电市场的发展。

3. 增强的市场竞争力高炉煤气发电具有较低的成本和较高的效率,相比传统燃煤发电,有着明显的竞争优势。

由于高炉煤气发电作为一种清洁能源技术,符合现代社会对环境保护和可持续发展的要求,因此在市场上具备较强的竞争力。

随着技术的进一步发展和成本的进一步降低,高炉煤气发电市场的竞争力将进一步增强。

市场挑战虽然高炉煤气发电市场具有广阔的前景,但面临一些挑战。

1. 技术需求高炉煤气发电技术要求具备一定的技术和设备支持。

投资者需要持续关注和研究高炉煤气发电技术的最新进展,并进行相应的技术储备和设备更新。

2. 市场风险市场风险是任何一个新兴市场都面临的挑战。

高炉煤气发电市场也不例外。

投资者需要考虑市场需求的不确定性、价格波动、政策变化等风险因素,并制定相应的风险管理策略。

结论高炉煤气发电作为一种清洁能源技术,在能源需求不断增长和环境保护意识提高的背景下,具有广阔的市场前景。

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

高炉煤气利用现状及节能减排新技术1. 引言1.1 高炉煤气利用现状及节能减排新技术高炉煤气是高炉生产过程中产生的一种含有大量可燃物质的气体,通常包含一氧化碳、二氧化碳、氢气等成分。

目前,高炉煤气的利用率并不高,主要是因为其成分复杂、含有有害物质、热值低等局限性。

为了有效利用高炉煤气资源,降低环境污染,必须开发新的高炉煤气利用技术。

近年来,随着科技的不断进步,一些新型高炉煤气利用技术逐渐被应用。

采用膜分离技术去除有害成分,提高煤气热值;利用催化剂将一氧化碳转化为甲烷等可燃气体,增加能源利用效率。

这些新技术在一定程度上改善了高炉煤气利用效果,同时也起到了节能减排的作用。

随着新技术的不断推广和应用,高炉煤气的利用率将会进一步提高,资源得到更有效地利用,环境污染也将得到一定程度的减少。

未来,随着科技的不断革新,我们有信心在高炉煤气利用领域取得更大的突破,实现资源利用和环境保护的双赢。

2. 正文2.1 高炉煤气的含量及成分分析高炉煤气是高炉生产过程中产生的一种重要气体产品,其含量及成分对高炉的正常运行和环保效果起着至关重要的作用。

高炉煤气的主要成分包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、一氧化氮等,其中一氧化碳和氢气是其主要组成部分。

一氧化碳是高炉煤气的主要还原剂,而氢气则是其主要燃料。

高炉煤气中还含有少量的硫化氢、甲醛和苯等有毒有害物质,需要进行有效处理和利用,以减少对环境的影响。

在高炉煤气的含量及成分分析中,需要对不同高炉的产气情况和成分进行详细的测定和分析,以确定煤气的物理、化学性质,并据此选择合适的利用技术和设备。

对高炉煤气进行实时监测和控制,可以有效提高炉内燃烧效率,减少能源消耗和排放。

高炉煤气的含量及成分分析是高炉煤气利用技术的基础,只有深入了解煤气的特性,才能更好地实现高炉煤气的有效利用和环保效果。

2.2 现有高炉煤气利用技术的局限性1. 煤气含量和质量不稳定:目前的高炉煤气生产过程中,由于原料煤种类、含量和煤质的不确定性,导致煤气的含量和质量难以保持稳定。

变压吸附制氧在高炉富氧中的应用

变压吸附制氧在高炉富氧中的应用

制氧在高炉炼铁中的应用及情景分析一、氧气在高炉中的应用情况高炉富氧鼓风具有提高产量、增加煤比、降低焦比的显著作用。

1.富氧鼓风的增产作用众所周知,富氧鼓风的最直接和最显著的作用是提高高炉产量。

在保持风量不变和焦比不变的条件下,理论计算,富氧1%可增产4.76%。

实际生产的增产幅度要低些。

新版“高炉炼铁的手册”中介绍,在风中含氧21~25%时,富氧1%,增产3.3%,鼓风中含氧25~30%时,富氧1%,增产3%。

如下列举国内一些钢厂高炉富氧相关情况。

2007年武钢上半年4#高炉(2519m3)指标情况2007年鞍钢7#高炉(2593.21m3)指标情况2006.7-2007.4沙钢1#高炉(2618m3)指标情况2006.10-2007.4南钢新厂2#高炉(2666m3)指标情况当比较国内外高炉操作参数时,我们会发现,在富氧率上的差距是最大的。

我国企业的富氧率〈3%,多数在0~2%。

使用的氧气是炼钢剩余氧,供应不稳定,时有时无。

而国外一些高炉的富氧率在5%左右,甚至更高。

如:瑞典SSAB的高炉富氧率为4.5%, 芬兰Rautaruukki为5~6%, 荷兰康力斯高炉的鼓风全氧为30.3%, 相当于富氧近10%。

如以相差4个百分点为例,同等条件下,我国的高炉利用系数要低12%以上。

由于钢铁工业的快速发展,我国的高炉炼铁面临着巨大的产量压力。

一些行之有效的增产措施都已在生产中得到应用。

虽说这些措施仍有进一步发挥作用的余地,但空间和效果均有限。

如最有效的入炉品位已提高到59~60%,再提高1~2个百分点已相当困难。

新建高炉是一个不得已而为之的办法,不仅投资巨大、周期长,而且还会有日后生铁总量下降时,高炉设备闲置的风险。

相比之下,只有富氧具有较大的提升空间,能够达到显著的增产效果,同时可以减少大量新建高炉所带来的一系列问题。

值得高兴的是,我国的一些企业已充分认识到富氧的增产作用, 并在生产中加以实施。

宝钢3号高炉的利用系数已>2.5t/m3d,其中最重要的措施是富氧率达到4.5%以上。

2023年高炉煤气行业市场分析现状

2023年高炉煤气行业市场分析现状

2023年高炉煤气行业市场分析现状高炉煤气是一种通过炼钢过程中产生的煤气,由于其高热值和丰富的化学成分,被广泛应用于燃料和化工行业。

该行业市场现状如下:一、市场规模高炉煤气行业市场规模庞大,主要由燃料和化工两大市场组成。

根据统计数据,2019年全球高炉煤气市场规模超过2000亿美元,其中燃料市场占比约为60%,化工市场占比约为40%。

市场规模呈稳步增长的趋势。

二、市场竞争格局高炉煤气行业市场竞争激烈,存在着龙头企业和中小企业的竞争格局。

龙头企业通常具有规模经济优势和技术实力,拥有较大的市场份额。

而中小企业则通过专业化和差异化竞争来获取一定市场份额。

三、技术创新高炉煤气行业技术创新水平较高,主要体现在高炉煤气的提纯和利用方面。

近年来,新一代高炉煤气提纯技术取得突破,使得高炉煤气的热值和纯度有了显著提高。

同时,高炉煤气在化工领域的利用也得到了新的突破,涉及到氢气、甲烷、乙烯等有机化学品的生产。

四、市场需求高炉煤气市场需求受到钢铁产业和化工产业的影响。

钢铁产业是高炉煤气的主要需求方,随着我国钢铁产能的减少和产业结构的调整,对高炉煤气的需求有所下降。

而化工产业则对高炉煤气的需求有所增加,尤其是在新型化工材料和绿色化工的发展方面。

五、环保压力高炉煤气行业受到环保压力的影响较大。

一方面,高炉煤气中含有大量的二氧化碳等温害气体,对环境造成较大的影响。

另一方面,全球范围内对于化石燃料的限制和减排要求日益严格,加大了高炉煤气行业的环保投入和技术研发的难度。

六、市场前景高炉煤气行业市场前景较为广阔。

一方面,随着全球对于清洁能源的需求不断增加,高炉煤气被视为一种清洁能源替代品,未来市场需求有望持续增长。

另一方面,高炉煤气还具备广泛的化工应用前景,尤其是在新材料和新能源领域的发展方面。

总之,高炉煤气行业市场规模庞大、竞争激烈,技术创新水平较高,市场需求受到环保压力的影响。

然而,市场前景依然广阔,高炉煤气有望成为清洁能源和新材料领域的重要应用品。

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

高炉煤气利用现状及节能减排新技术随着我国工业化进程的不断加快,高炉煤气的利用成为了一个备受关注的话题。

高炉煤气是炼铁过程中产生的重要副产品,含有大量的一氧化碳和氢气等可燃气体成分,具有潜在的经济价值。

目前,我国正在积极探索高炉煤气的利用现状以及节能减排的新技术,以提高高炉煤气的利用率,降低能源消耗,减少对环境的影响。

一、高炉煤气利用现状高炉煤气是炼铁过程中的一种重要的副产品,在炼铁炉内煤气发生反应时,生成的剩余气体。

根据统计数据,高炉煤气中一氧化碳的含量约占50-60%,氢气的含量约占20-30%,其余为二氧化碳、氮气和少量的水蒸气。

这些可燃气体具有较高的热值,可以被用作燃料,因此对高炉煤气的有效利用成为了当前的研究热点。

目前,我国对高炉煤气的利用主要集中在两个方面:1. 发电:高炉煤气的利用方式之一是通过燃烧发电。

将高炉煤气直接燃烧发电,可以有效地将其热能转化为电能,实现资源的综合利用。

这种方式不仅减少了对传统煤炭的需求,还能减少二氧化碳等有害气体的排放,对环保具有积极影响。

2. 化工原料:高炉煤气中含有丰富的一氧化碳和氢气,可以用于合成化工原料。

通过适当的气体分离和转化技术,可以将高炉煤气中的一氧化碳和氢气提炼出来,用于生产甲醇、乙烯等化工原料,实现了高炉煤气的有效利用。

二、节能减排新技术在高炉煤气利用过程中,如何提高其利用率、降低能源消耗、减少对环境的影响成为了当前的研究热点。

以下介绍一些目前正在积极研究和应用的新技术:1. 高炉煤气焚烧技术升级:在高炉煤气的利用过程中,燃烧是一个非常重要的环节。

传统的高炉煤气燃烧装置往往存在燃烧效率低、污染物排放高等问题。

当前研究方向之一是对高炉煤气焚烧技术进行升级,采用先进的燃烧装置和烟气处理技术,提高其燃烧效率,减少有害气体排放。

2. 高炉煤气深度利用技术:当前,一些先进的高炉煤气深度利用技术也在不断研究和应用之中。

通过高炉煤气干法煤气化技术,可以将高炉煤气转化为合成气或液化石油气,再利用于燃料或化工原料生产中。

2023年高炉煤气发电行业市场分析现状

2023年高炉煤气发电行业市场分析现状

2023年高炉煤气发电行业市场分析现状高炉煤气发电是指利用钢铁高炉排出的高炉煤气进行发电的一种发电方式。

高炉煤气发电具有能源利用效率高、资源综合利用、环境友好等优点,受到了越来越多企业和政府的关注。

下面对高炉煤气发电行业的市场分析进行具体探讨。

一、市场现状1. 行业规模逐年扩大随着国内经济的快速发展,钢铁产量逐年增长,高炉煤气也呈现稳步增长的态势。

根据统计数据显示,我国高炉煤气发电规模已达到数百亿千瓦时,年发电量稳定在几亿千瓦时的水平。

市场规模逐年扩大,为高炉煤气发电行业带来了更多的机会和挑战。

2. 技术水平不断提高随着科技的发展,高炉煤气发电的技术水平不断提高。

目前,我国已经具备了一套成熟的高炉煤气发电技术体系,包括煤气净化、煤气发电机组、余热利用等方面。

技术的不断更新和进步,为高炉煤气发电行业的发展注入了新的动力。

3. 政策支持力度加大为了推动能源结构的转型升级,我国政府出台了一系列支持高炉煤气发电的政策措施。

比如,对高炉煤气发电项目给予税收优惠、补贴支持等政策,鼓励企业进行高炉煤气发电项目建设。

政策的支持力度加大,为高炉煤气发电行业的发展提供了有力的支撑。

二、市场机遇1. 资源利用潜力巨大高炉煤气作为一种可以再利用的能源资源,其利用潜力巨大。

目前,我国每年钢铁高炉排放的高炉煤气约有几万亿立方米之多,其中只有一小部分被有效利用。

因此,加大对高炉煤气发电的开发利用,能够有效提升资源利用效率,实现资源的综合利用和节能减排。

2. 替代传统发电方式高炉煤气发电具有环境友好、能源利用效率高等优点,能够替代传统的煤电等能源发电方式,降低环境污染和能源消耗。

受到国内外环保要求的影响,高炉煤气发电市场需求将会持续增长。

特别是在我国加强大气污染治理的背景下,高炉煤气发电具有巨大的市场潜力。

三、市场挑战1. 技术创新和成本压力高炉煤气发电技术虽然已经相对成熟,但仍面临一些问题和挑战。

比如,高炉煤气的净化技术、发电机组的设计和运行等方面还有待进一步改进和优化。

浅析变压吸附提纯CO在高炉煤气中的应用及经济效益

浅析变压吸附提纯CO在高炉煤气中的应用及经济效益

好 ,吸 附力 较 强 ,吸 附压 力 比较 低 ,吸 附 剂 动态 吸 附 量 大 ,利用 率 高 ,吸附 剂 量 相 对减 少 。同 时 由 于 吹 洗气 量 少 ,气体 回收 率较 高 ,现 在广 泛地用 于混 合煤 气分 离 C O 、 空气分 离制 富氧 、变换 气脱 除 C O : 。 当然 V P S A法需 要 形
2 变压 吸 附气体 提纯 技术 简 介
2 。 1 变压吸附气体提纯原理
气体 吸附分 离是 在一 定温度 和 压力 下 ,吸附剂 对气 体
混合 物 中的部分 组 分选择 吸 附 ,较难 吸 附的组 分从 吸附 塔
原料气预处 理: 脱除水 、 硫、 氧等 杂质 — 提 纯一氧化碳 : 产品气C O 吸附C O, 排 除其他 抽真空 缓冲罐 组分 — = =
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3 8 5 2 5 . 0
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6 7 0 . 0
H 2 0( 气)
饱和

1 o o . 0 0
6 7 0 o 0 . O
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理 论 研讨
( 1 ) 原料气 压力 :8 0 0 0±1 5 0 P a ;( 2 )原料气温度: _ 一
说 的负 变压 吸附 ( V P S A) 。 负变 压 吸附 工 艺 特点 是 吸 附剂 对 吸 附 组 分选 择性 较
1 引 言
近年来 , 受宏观经济总体下行的影响,钢铁行业产能 严重 过剩 ,同时 ,随着 能源 资源 的紧缺 和 国家新环 保法 的
实施 ,企业 能 源成本 和环 保压 力持 续加 大 ,势 必造 成钢 铁

高炉煤气发电的经济、环境和社会效益探讨

高炉煤气发电的经济、环境和社会效益探讨

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浅淡高炉煤气发电的经济和社会效益

浅淡高炉煤气发电的经济和社会效益

浅淡高炉煤气发电的经济和社会效益发表时间:2019-09-02T14:51:13.260Z 来源:《当代电力文化》2019年第08期作者:李景民[导读] 对国内炼铁高炉煤气利用的现状,高炉煤气发电的经济和社会效益、特别是环境保护效果进行了分析介绍。

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西渭南 715405摘要:近几年来,高炉煤气的利用已经取得了突破性进展,如高炉煤气新型蓄热式燃烧技术、纯烧高炉煤气发电技术等。

本文对国内炼铁高炉煤气利用的现状,高炉煤气发电的经济和社会效益、特别是环境保护效果进行了分析介绍。

关键词:高炉煤气发电;经济效益;社会效益近几年来,国内高炉煤气的利用已经取得了突破性进展,如高炉煤气新型蓄热式燃烧技术、纯烧高炉煤气发电技术等。

本文将就高炉煤气发电方面的经济效益、环境保护和社会效益作一些初步分析。

一、再热凝气式汽轮机简介例如1. N93-13.2/535/535型汽轮机介绍。

1.机组的运行特点。

(1)启动状态。

本机组启动状态的划分是根据前汽缸内缸下半调节级后内壁金属的温度:冷态启动:<150℃。

温态启动:150℃~300℃。

热态启动:300℃~400℃。

极热态启动:≥400℃。

(2)运行操作控制方式。

本机组运行操作控制方式有三种,即运行人员手动方式(手动)、运行人员自动方式(半自动)、汽轮机自启动方式(全自动)。

(3)偏周波运行。

机组在整个寿命期内能在周波48.5~50.5Hz的范围内持续稳定运行。

根据系统运行要求,本机组偏周波运行的限定时间应满足下表的要求。

(4)机组运行方式。

本机组可以按定压和定-滑-定两种方式运行。

调峰运行时宜采用定-滑-定运行方式。

机组在90%THA负荷以上时采用定压运行,机组在90%~30%THA负荷时采用滑压运行,机组在30%THA以下负荷时采用定压运行。

这种运行方式能够提高机组变工况运行时的热经济性,减小进汽部分的温差和负荷变化时的温度变化,因而降低机组的低周热疲劳损伤。

变压吸附制氧技术在高炉生产中的应用

变压吸附制氧技术在高炉生产中的应用

变压吸附制氧技术在高炉生产中的应用随着焦煤资源日益紧张,焦炭价格日趋昂贵,寻求价格低廉的其他资源替代焦炭一直是钢铁企业努力的方向。

经过近年来的发展,高炉喷吹煤粉技术已经广泛运用于各企业,但要提高喷煤比,实现大喷吹量,除提高风温、改善炉料结构和质量外,提高富氧率是必不可少的手段。

由于各企业高炉富氧的氧气来源大多是炼钢生产富余的,造成氧气供应没有保证,富氧率不稳定,不利于炉况的稳定和充分发挥喷煤的作用,而变压吸附制氧新技术为高炉富氧提供了新的选择和方向。

富氧喷煤是高效炼铁的有效手段喷吹煤粉是高炉降低焦比、强化冶炼的有效措施,目前中国高炉的喷煤已经达到了较高水平,部分企业已经实现了200kg/t以上的喷煤比。

但大多数高炉受条件制约,喷煤比一直在120kg/t甚至更低的水平徘徊,导致入炉焦比居高不下,影响了高炉的强化和效益的提高。

特别是近年焦炭价格大幅上涨,喷吹用煤差价在600元以上,提高喷煤比对炼铁生产的影响显得尤为突出。

富氧喷煤是高炉富氧鼓风和喷吹煤粉技术的有机结合,是高炉高效喷吹技术的发展方向,是提高喷煤量、改善喷吹效果的重要技术措施,富氧喷煤技术的应用可以强化高炉冶炼,大幅增产节焦、降低成本,是高炉高效炼铁的重要手段。

作为一项成熟的技术,目前富氧喷煤已广泛应用于高炉炼铁生产。

喷吹煤粉对高炉冶炼的影响风口前理论燃烧温度:由于煤粉的吸热、气化、裂解,喷吹煤粉会导致风口前理论燃烧温度降低,特别是大喷煤量对理论燃烧温度的影响尤为突出。

煤气量及鼓风动能:由于煤粉的碳氢化合物含量远高于焦炭,碳氢化合物在风口前气化产生大量氢气使煤气体积增大,煤粉中H/C比越高增加的煤气量越多。

另外,煤粉枪喷出的煤粉在风口内和风口前进行脱气、分解、燃烧,燃烧产物与热风形成混合气流,其流速与全焦冶炼时的风速相比要大得多,故喷吹煤粉使煤气量和鼓风动能增大,且煤气量和鼓风动能随着喷煤量的增加而增加,有利于中心发展。

间接还原和直接还原反应:喷吹煤粉使得煤气中的还原性气体成分(主要是CO、H2)增加,特别是氢含量增加,促使间接还原反应发展。

某钢铁厂高炉煤气发电的经济性分析

某钢铁厂高炉煤气发电的经济性分析

某钢铁厂高炉煤气发电的经济性分析作者:王斌来源:《新经济》2016年第04期摘要:对国内某钢铁厂高炉煤气发电的经济性进行分析,对国产超高压135MW机组,和引进型180MW联合循环发电机组进行比较,指出采用国产发电机组,投资回收期更短。

更有利于钢铁企业降本增效的快速提升。

关键词:静态投资回收期超高压机组联合循环机组前言钢铁厂一方面是能源消耗大户,低热值高炉煤气仍然大量放散,另一方面钢铁厂是耗电大户,吨钢耗电在500KW左右,需要从外部电网上大量购电。

钢铁厂的电力成本相当高。

2014年全国高炉煤气散放量达到614亿m3。

若能够将高炉煤气中的50%用于发电,总量将达50-61亿kWh(约相当于全国钢铁企业总电耗的5%)每年SO2、NOx和烟尘排放量可减少4.5万吨、2.7万吨和0.6万吨,预计可以减少环境损失3亿元以上,目前煤气回收利用再发电技术已经得到足够的重视,钢厂普遍采用热电联产解决煤气的大量放散,同时可以提供企业自用电,还可以动态平衡钢厂的蒸汽需求。

常规国产发电机组,即燃气锅炉加汽轮发电机,这一设备制造技术已经非常成熟,本文以国内现在正成为主流的135MW发电机组为典型,若考虑提高效率,联合循环机组(燃气轮机+余热锅炉+汽轮机)是首选,但需要国外引进,两种发电机组近年来在钢铁企业都得到了广泛的应用,两种发电装置都可以消化煤气,提供企业自用电,还可以提供蒸汽(靠锅炉产汽或汽轮机抽气)满足钢铁企业蒸汽平衡。

1、项目概况以国内华东某钢铁厂高炉煤气为例,扣除生产自用后,煤气富余量如下表:该钢厂剩余高炉煤气约40万Nm3/h左右,拟选择引进180MW联合循环发电机组,和国产超高压135MW发电机组进行比较。

2、建设成本受制于技术限制,100MW级别以上联合循环机组需要国外进口,而且国外也仅有少数几个厂家可以生产,导致设备成本非常高, 180MW联合循环机组的建设成本约为9.8个亿,折算发电成本每KW 5444元;国产135MW机组建设成本约为4.0个亿,折算发电成本每KW 2962元,从建设成本上看,国产机组优势明显,建设成本约为引进机组的54.4%。

高炉煤气提纯可研报告

高炉煤气提纯可研报告

高炉煤气提纯可研报告一、研究背景高炉煤气提纯技术是指将高炉煤气中的有用气体进行提纯和回收利用的技术。

随着我国钢铁工业的不断发展,高炉煤气提纯成为推动钢铁工业节能、降低污染、增加经济效益的重要途径。

通过高炉煤气提纯,可以回收CO、H2、CH4等可燃性气体,提高高炉的燃烧效率,减少热量损失,同时降低CO2等排放,为环保事业做贡献。

二、研究目的本文旨在探讨高炉煤气提纯的可行性,评估其经济效益和环保效益,为企业进行决策提供参考。

三、技术方案高炉煤气提纯的技术路线主要包括吸附法、膜法、液化方法和化学法等。

其中以吸附法和膜法比较成熟,应用广泛。

本研究以吸附法为例,探讨高炉煤气提纯的可行性。

1、吸附法原理吸附法是指利用特定吸附剂将高炉煤气中的有用气体,如CO、H2、CH4、N2等物质,通过吸附剂的特性进行物质的吸附和分离的方法。

吸附剂的种类包括活性炭、分子筛、硅胶等。

在吸附过程中,吸附剂通过物理吸附和化学吸附的方式吸附有用气体,从而实现气体的分离和提纯。

2、技术路线高炉煤气提纯的技术路线主要包括煤气的初级处理、吸附剂选择、吸附单元的设计、吸附剂再生和废气处理等。

其中,初级处理主要包括高炉煤气的冷凝和除尘等;吸附剂选择则需要根据吸附剂的选择、吸附剂的制备和吸附实验等工作来完成;而吸附单元的设计,则需要根据高炉煤气的组分、物性和实际工艺需求来确定。

4、效果评估吸附法提纯高炉煤气的效果评估主要包括物质平衡、能量平衡和技术经济指标等方面。

物质平衡:通过对吸附前和吸附后气体成分的分析,可以确定各种气体的回收率和吸附剂的饱和程度等。

能量平衡:通过对高炉煤气吸附前后的热量损失和回收利用的能量进行计算,可以评估各种方式下的节能效果。

技术经济指标:通过对高炉煤气提纯的投资和运营费用的计算,可以评估吸附法提纯高炉煤气的经济效益。

五、经济效益和环保效益评估吸附法提纯高炉煤气的经济效益和环保效益主要体现在以下两个方面:经济效益:高炉煤气提纯可以回收高炉煤气中的有价值气体,如CO、H2、CH4等,提高燃烧效率,减少能源消耗。

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

高炉煤气利用现状及节能减排新技术高炉煤气是炼铁过程中产生的一种重要副产品,主要由一氧化碳、二氧化碳和氢气等组成。

高炉煤气的合理利用对于节能减排和资源循环利用具有重要意义。

本文将介绍高炉煤气利用的现状,并重点探讨一些新的节能减排技术。

目前,高炉煤气的利用方式主要有两种:外送发电和内部利用。

外送发电是指将高炉煤气通过煤气管道输送到发电厂,利用煤气燃烧产生蒸汽驱动发电机发电。

这种方式具有节能、环保和资源综合利用的优势,但是由于输送距离较长,在输送过程中容易发生安全事故。

而内部利用是指直接在高炉内部利用高炉煤气,用于加热高炉风冷却室的热风,或者用于钢铁生产中的其他工艺过程。

这种方式不仅能够节约能源,还能够提高高炉的热效率,但是由于高炉煤气的成分复杂,内部利用存在一些技术难题。

为了进一步提高高炉煤气的利用效率,一些新的技术正在被引入。

其中之一是高炉煤气液化技术。

高炉煤气液化是指将高炉煤气经过特殊工艺处理,将其转化为液态燃料。

液态高炉煤气具有能源密度高、储存方便等优势,可以广泛应用于交通运输和民用能源领域。

还可以将液态高炉煤气作为替代燃料使用,减少对煤炭和油类能源的需求,从而降低碳排放和空气污染。

另一个新技术是高炉煤气深度利用技术。

高炉煤气中含有一定量的CO和H2,可以通过一系列的化学反应转化为有用的化学品。

可以利用高炉煤气生产甲醇、氨和合成氨等化学品,用于化工和农药生产等行业。

这种深度利用技术不仅可以提高高炉煤气的利用价值,还可以减少对化石能源的依赖,实现资源循环利用和环境保护。

高炉煤气利用还存在一些问题需要解决。

高炉煤气中含有一定量的有害气体,如氰化氢、苯和亚硝酸等。

这些有害气体对环境和人体健康有一定的危害,因此在高炉煤气的利用过程中需要进行有效的处理和过滤。

高炉煤气的成分复杂,含有一定的火灾和爆炸风险。

安全控制是高炉煤气利用过程中需要重点关注的问题。

高炉煤气利用的经济效益与能源价格紧密相关,如果能够提高高炉煤气的利用效率和降低成本,将进一步推动高炉煤气的广泛应用。

高炉煤气锅炉运行经济性分析

高炉煤气锅炉运行经济性分析

2018年第 2 期2018 年 5 月高炉煤气锅炉运行经济性分析武攀飞 陈云超(昆明钢铁集团动力能源分公司)摘 要本文采用热损失法计算锅炉效率,对高炉煤气锅炉运行经济性评价,影响其经济性的主要因素为排烟热损失。

通过分析锅炉漏风、受热面积灰以及汽水系统中各参数对锅炉运行经济性的影响,给出提高高炉煤气锅炉运行经济性的相应建议。

关键词 高炉煤气锅炉 热效率 热损失在钢铁企业的生产过程中,副产煤气约占企业耗能总量的30 %,副产煤气的回收利用的效率直接影响企业能耗水平的高低,成为钢铁企业节能降耗、降本增效、环境保护的重要措施[1]。

高炉煤气是三种副产煤气中燃烧最不稳定、不安全和热值最低的,同时也是富余量最大的。

随着高炉煤气燃烧技术的日益进步和推广,高炉煤气锅炉发电机组在钢铁企业得到了广泛应用[2-4]。

锅炉作为高炉煤气锅炉发电机组的重要组成部分,提高高炉煤气锅炉运行的经济性,是提高资源、能源综合利用水平及挖潜增效的重要手段[2]。

1 高炉煤气锅炉热效率计算方法锅炉热效率是表征锅炉和机组运行经济性的重要指标。

锅炉热效率一般采用热损失法进行计算:[5]式中:η为锅炉热效率,%;q2为排烟热损失,%;q3为可燃气体未完全燃烧热损失,%;q4为固体不完全燃烧热损失,%;q5为锅炉散热损失,%;q6为灰渣物理热损失,%。

高炉煤气锅炉属于燃气锅炉,由于不存在固体不完全燃烧热损失q4和灰渣物理热损失q6,因此,只需要计算出排烟热损失q2、可燃气体未完全燃烧热损失q3以及散热损失q5,即可得到高炉煤气锅炉的热效率[5-8]。

[5][5][5]式中:h py为排烟的焓,kJ/kg;a py为烟气侧空气预热器出口的过量空气系数;为理论冷空气的焓,KJ/kg;Q r为锅炉输入热量,kJ/kg;V gy为干烟气容积,m3/kg(标准状况下);CO、H2、CH4为烟气中一氧化碳容积、氢气容积、甲烷容积占干烟气容积的百分数,%;为锅炉额定蒸发量下的散热损失,%;q5为锅炉实际蒸发量下的散热损失,%;D e为锅炉额定蒸发量,kg/s;D为锅炉实际蒸发量,kg/s 。

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

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。

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

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。

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

新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析技术途径方面,高炉煤气的利用主要有以下几种方式:1.能量利用:高炉煤气中的可燃气体主要是一氧化碳和氢气,可以通过燃烧产生热能。

这种方式适用于一些需要大量热能的行业,比如玻璃、水泥等工业生产过程中的需热设备,以及供热、供暖等领域。

2.发电利用:高炉煤气中的一氧化碳和氢气可以用于发电。

通过将煤气直接燃烧或者在燃气轮机中利用,可以将化学能转化为电能。

这种方式适用于建设在高炉旁边的燃气发电厂。

3.热化学利用:高炉煤气中的一氧化碳可以用于合成甲醇、甲烷等有机化合物。

这种方式适用于化学工业领域,可以作为化学原料使用。

4.制氢利用:高炉煤气中的氢气可以用于制氢。

制氢是新能源汽车发展的重要环节,高炉煤气的制氢潜力巨大。

在技术途径方面,可以看出高炉煤气的利用非常广泛。

高炉煤气利用也面临一些挑战。

高炉煤气的利用存在技术难题。

高炉煤气中的成分复杂,含有大量不稳定和有害组分,如一氧化碳、硫化氢等。

这就对利用设备的稳定性和耐腐蚀性提出了更高的要求。

在高炉煤气利用过程中,还存在一些环境和安全问题。

高炉煤气中的一氧化碳是一种有毒气体,其排放对环境和人健康都有一定的影响。

高炉煤气的利用还需要完善的安全措施,以保证设备的运行安全。

高炉煤气的利用还面临着市场竞争和经济效益的问题。

高炉煤气利用的技术成熟度相对较低,其经济效益与其他能源相比还有差距。

在政策、市场及财政扶持方面需要给予一定的政策支持和资金支持。

新形势下高炉煤气的利用具有广阔的前景和潜力。

通过技术创新和政策支持,可以克服技术难题和环境、安全问题,进一步推进高炉煤气的清洁利用。

在实现煤炭清洁利用和低碳经济转型的过程中,高炉煤气的利用将发挥重要作用。

高炉煤气的利用还将促进能源结构的优化和环境保护的实施,为经济可持续发展做出贡献。

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

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在冶炼高炉工序中产生的煤气,包括顶冷废气和热风煤气。

对于这些煤气的合理利用,既可以降低环境污染,又可以提高能源的利用效率。

在新形势下,高炉煤气利用的技术途径和前景具有重要意义。

高炉煤气的主要成分为CO、H2、N2、CO2等,其中CO和H2是有价值的产物,可以用于生产化工产品和燃机发电等方面。

目前国内高炉煤气的利用率大约在65%左右,还有较大的提升空间。

下面将从技术途径和前景两个方面进行分析。

技术途径:1. 深度热能利用:高炉煤气温度较高,可以用于提供热能。

可以通过锅炉发电、循环流化床燃烧等技术手段进行热能利用,提高能源效率。

还可以用于制冷和制热等工业过程中,实现热能的再次利用。

2. 合成天然气:将高炉煤气中的CO和H2经过适当的催化剂作用,进行合成反应,可得到合成天然气(SNG)。

合成天然气可以作为替代天然气的能源,广泛用于城市燃气供应和工业燃烧。

3. 氢能利用:高炉煤气中含有较高的氢气,可以通过氢能利用技术进行利用。

氢气可作为汽车燃料电池的燃料,可以降低汽车尾气排放对环境的影响。

4. 光化学利用:高炉煤气中的CO2可以通过光化学反应将其转化为有机物,如甲酸、甲醇等,同时释放出氧气。

这种光化学利用技术有望成为CO2的重要消纳途径之一,并且产物具有较高的经济价值。

前景分析:随着新能源的快速发展和环境保护的重视,高炉煤气的利用前景十分广阔。

高炉煤气的利用有助于降低二氧化碳排放,减少对环境的污染,符合国家低碳经济发展的方向。

高炉煤气的综合利用能够提高能源利用效率,降低能源消耗。

通过深度热能利用、合成天然气、氢能利用等技术手段,可以将高炉煤气中的有价值组分提取出来,用于生产化工产品或发电等领域,实现能源的高效利用。

高炉煤气的利用具备较高的经济价值。

在当前天然气资源紧张的情况下,高炉煤气的合成天然气可以成为重要的能源补充来源,满足城市燃气供应的需求。

将高炉煤气转化为甲酸、甲醇等有机物,可以为化工行业提供原料,提高资源利用效率。

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Abstract: Owning to its low calorific value and combustion efficiency, a lot of blast furnace gas (BFG) is wasted in China. In this paper, Pressure swing adsorption (PSA) technology was applied to purify BFG, which can improve the calorific value and combustion efficiency significantly. The technical feasibility, combustion efficiency and engineering economy analysis showed that BFG purifying by PSA was the most effective way for energy saving and had a broad application prospect.
表 1 常见高炉气的主要组成
组分(干基) 含量,vol%
N2 50-60%
CO 20-30
CO2
H2
CH4
O2
9-24 1.5-5.0 0.01-0.5 0.2-0.4
若能将高炉煤气中的有效组分CO提浓后加以利用,不仅能大大降低放散率, 而且可以节省燃料费用,甚至提供化工产品的生产原料。将CO提浓至65%~70%, 燃烧值可达8200~9000 kJ/Nm3,产品气能够作为高热值燃料直接燃烧[1],或者作 为高炉喷吹的还原气体[2]。将CO提浓至98.5%以上,高纯的CO产品气可进一步 用于生产高附加值的化工产品[3]。
年保险费为总投资的 0.1%
表 4 单位立方米产品气能耗与运行成本
项目
原料气 电量 新水
平均单耗
数量
单位
3.234
Nm3
0.3848 kW·h
0.00083
t
单价
数量
单位
0.04
元/ Nm3
0.58 元/ kW·h
3.00
元/ t
总价,元
0.1294 0.2232 0.0025
价格 比重,%
34.78 59.98 0.67
表 5 高炉煤气和 PSA-CO 产品气的燃烧过程计算
参数 气量 热值
单位 Nm3/h kJ/Nm3
按条件限定简化后00 3199
18000 8970
理论空气用量 Nm3/h
36286
30467
过剩空气系数 —
1.09
1.09
理论烟气量
Nm3/h
89026
42065
ri:燃气中某一可燃组分的体积百分比; xi:烟气中某一组分的体积百分比; Vi:单位时间内干燃气完全燃烧后所产生的某一组分体积,Nm3/h; ci,cg,ca:某组分气体,燃气,空气由 0~tf ℃,0~tg℃,0~ta℃的平均体积定压热容,
kJ/(Nm3·K),数据可由表查得; Tf,Tg,Ta:烟气,燃气,空气的绝对温度,K,分别为 423K,313K,313K; Q4:烟气中的 CO2 和 H2O 在高温下分解所消耗的热量,kJ/h,数据由表可查得。
气富余,存在不同程度的放散现象,造成了环境的污染和能源的浪费。 近年来,由于国家对钢铁企业节能减排技术的重视,企业中高炉气的放散有
所减少。高炉煤气的利用方式以燃烧为主,主要用途有:1)直接使用在高炉热 风炉;2)直接使用在复热式炼焦炉;3)与高热值气体混合用在加热炉、均热炉 等;4)采用蓄热式燃烧技术用于轧钢加热炉;5)纯烧高炉煤气的锅炉发电;6) 高炉煤气作为主要燃料的燃气轮机、蒸汽轮机联合循环发电(CCPP)。
4、展望
北大先锋开发的高炉煤气提纯(富化)技术,解决了一直困扰我国钢铁企业 高炉煤气放散的难题,大幅减少了能源浪费,给企业创造了显著的经济效益。富
化到70%左右的CO产品气可以作为高热值燃烧气体或还原性气体,减少煤、天 然气或煤、焦的使用量;富化到98.5%以上的CO还可进一步用于化工生产,合成 乙二醇、碳酸二甲酯、醋酸、甲醇、TDI、DMF等。此项技术非常适用于高炉气 存在放散情况、且天然气、液化气等能源供应紧张的钢铁企业;尤其在钢铁市场 竞争激烈、环境问题日益严重的今天,具有重要的社会效益和经济效益。
变压吸附浓缩高炉煤气的经济性分析
陈莎 万博 伍科
(北京北大先锋科技有限公司 北京 100080)
摘 要: 目前高炉煤气由于热值和燃烧效率低而导致大量放散,本文提出采用 变压吸附技术浓缩高炉煤气可以提高其热值和燃烧效率,并进行了燃 烧效率和工程及技术经济性分析,认为高炉煤气浓缩是钢铁行业利用 高炉煤气最有效节能的方式,具有广阔应用前景。
表 3 单位立方米产品气固定成本核算
项目 年折旧费 平均年利息 年管理费 年维修费 年保险费 年采暖费 固定成本
单位 金额 万元 1300.000 万元 396.000 万元 300.000 万元 200.000 万元 13.000 万元 20.000
元/Nm3 0.1504
备注 直线折旧,10 年 建设期不计息,扣除保证金抵消的利息 包含人工费等
2012年,北大先锋与华菱衡钢达成设计建设高炉煤气提纯CO装置的合作协 议,目前装置已经顺利投产,运行稳定,各项指标优异,平均原料气消耗量达到 60000 Nm3/h,平均产品气量为18000 Nm3/h,CO收率在93%左右。产品气中CO 的浓度可根据需要在60%~70%范围内调节,产品气完全满足衡钢下游用户的热 值需求,节能增收效果显著。装置的平均气体组分和气量如表2中所示。
原料气 产品气
表 2 平均气体组分及气量
CO mol% 22.4
70.0
N2 mol% 56.5
11.0
CO2 mol% 19.2
18.1
CH4 mol% 0.50
0.21
H2 mol% 1.00
0.25
气量 Nm3/h 60000
18000
3、经济效益分析
3.1 成本核算
采用 PSA-CO 装置提纯高炉煤气的成本是用户关注的首要问题。PSA-CO 产 品气成本包含固定成本与可变成本。按照高炉煤气原料气价格为每立方米 0.04 元、产品气气量 18000 Nm3/h、装置设计运行期为 10 年、年开工率为 94%进行 计算,PSA-CO 产品气固定成本计算结果列于表 3,可变成本见表 4,产品气综 合成本合计约为 0.5225 元/Nm3。如果不计高炉煤气原料气成本,PSA-CO 产品 气的总成本为 0.3921 元/Nm3。
Key words: Blast Furnace Gas, Pressure swing adsorption, combustion economy.
1、前言
高炉煤气(Blast Furnace Gas,BFG)是高炉炼铁过程中的副产品,其排放 量在钢铁企业的副产煤气中所占比重最高。它的主要成分包括N2、CO、CO2、 H2、CH4等,具体组成如表1中所示。由于高炉煤气的热值一般仅有3000~3800 kJ/Nm3左右,不能满足工业炉理论燃烧温度对热值的要求。大部分钢铁厂高炉煤
关键词: 高炉煤气 变压吸附 经济性
The Combustion Economy of Purifying CO from Blast Furnace Gas by Pressure Swing Adsorption
( Beijing Peking University Pioneer Technology Co., Ltd, Beijing, 10080 )
参考文献
1 耿云峰等,一种高炉炼铁方法:CN 101463398 A 2 耿云峰等,一种高炉气浓缩的工艺:CN102643681A 3 唐宏青,碳一化工新技术概论,北京:化学工业出版社,2009 4 周维汉等,衡钢高炉煤气利用现状分析及对策措施,全国能源与热工2010学术年会
从表5的燃烧过程计算结果可知,高炉煤气的热值3199 kJ/Nm3,理论燃烧温 度仅为1315 ℃;富CO产品气的热值为8970 kJ/Nm3,理论燃烧温度达到了 2095 ℃,满足了衡钢工业炉对燃料的要求,可以直接燃烧使用。
对比燃烧60000 Nm3/h的高炉煤气和18000 Nm3/h的富CO产品气产生的热量 可以发现,由于提纯后CO的收率约为93%,且CH4和H2会有一部分损失,所以产 品气燃烧产生的热量大约是高炉煤气的84%;对比燃烧两种气体烟气带出的热量 可知,当排烟温度为150℃时燃烧富CO产品气的排烟损失率为16.3%,明显低于 高炉煤气的排烟损失率27.5%(见图1),燃烧效率明显提高。
氮气
0.0343
Nm3
0.28
元/ Nm3
0.0096
2.58
蒸汽 0.0000315 t
234.00
元/ t
0.0074
1.99
合计
0.3721
100
3.2 燃烧经济性分析
由于高炉煤气和提浓后的产品气均作为燃料燃烧,对它们进行燃烧经济性分 析是十分必要的。CO 浓度为 22.4%的 60000 Nm3/h 的高炉煤气的燃烧数据与 18000 Nm3/h 浓度为 70%的富 CO 产品气燃烧数据见表 5。表 5 中计算依据如下 三个限定条件:1)假定两种燃气都在绝热条件下完全燃烧,并采用相同的燃烧 炉;2)假定两种燃气均为干燃气,空气为干空气;3)高炉煤气和富 CO 产品气 的各组分含量按照表 2 中的数据计算,氧气量近似为 0。
2、变压吸附提纯衡钢高炉煤气
衡阳华菱钢管有限公司(以下简称“衡钢”)是具备年生产100万吨铁、120 万吨钢、150万吨管的生产能力专业化无缝钢管生产企业。高炉煤气年产量约为 21×108 m3,主要用于热风炉(约35%)、烧结炉(约2%)、与天然气混合用于 轧钢加热炉(约38%),剩余部分大都放散掉;高炉煤气的放散率最高可达29%, 最低也只能降至23%左右[4]。为了满足高热值燃料的需求,衡钢需外购天然气, 与高炉煤气掺烧,以提高高炉煤气的热值,供轧钢加热炉使用。这就造成了衡钢 对高热值燃气大量需求与低热值煤气得不到有效利用的严重矛盾。将高炉煤气提 纯得到高热值燃气,成为衡钢节能增效的明智选择。
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