大型高炉富氧与高炉煤气关系研究
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２．１ 工 艺 布 置
高 炉 富 氧 ＿Ｔ 艺 布 置 示 意 图 如 图 ｌ所 示 。 由 制 氧
收 稿 日期 ：２０１１—０２—２５ 作 者 简 介 ：贾 琼 （１９８２一），男 ，工 程 师 ，２００７年 毕业 于西 安 交 通 大学 热 能工 程 专业 ，现 在 首 钢 京 唐钢 铁 联 合 有 限 责 任 公 司 从 事 燃 气 专 业 管理 工 作 ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｈａｗｋｆｕｌ＠ ｇｍａｉｌ ｃｏｒｎ
中 图 分 类 号 ：ＴＦ５３８．５
河 一
北 ｍ
文 献 标 识 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ：１００６—５００８｛２０１１）０６—０００３—０３
Hale Waihona Puke Baidu
冶 ～
ＳＴＵＤＹ ＡＢＯＵＴ ＴＨＥ ＲＥＬＡＴ１０Ｎ ＢＥＴＷ ＥＥＮ
ＯＸＹＧＥＮ ＥＮＲＩＣＨＥＤ ＢＬＡＳＴＩＮＧ ＡＮＤ ＢＬＡＳＴ ＦＵＲＮＡＣＥ ＧＡＳ
ｏｂｊｅｃｔ ｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｔｔｅｒ． Ｉｔ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｐａｒｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ
ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｃｏｍ ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｃｏｎｏｍ ｉｃ ｐｒｏｆ ｉｔ．
全一
Ｊｉａ Ｑｉｏｎｇ，Ｚｈａｉ Ｇｕａｎｇｙｏｎｇ，Ｗ ａｎｇ Ｓｈｕｚｈｏｎｇ
（Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｊｉｎｇｔａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｕｎｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｃａｐｉｔａｌ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ
Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ，Ｈｅｂｅｉ，０６３０００） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｏｐ ｇａｓ ｗｉｔｈ ｅｎｅｒｇｙ ｍ ｅｄｉａ ｆｌｏｗ ａｓ
３ 富氧与 高炉煤气 的关 系
３．１ 富 氧 与 高炉 煤 气 成 分
首钢京唐 公 司 １＃５ ５００ ｍ 高炉 设 计 额 定 富 氧 率 为 ３．５％ ，最 大富氧率 为 ５％。该 高炉投 产后运 行 情 况 良好 ，富氧 率很 快 达 到并 超过 设 计水 平 。通 过 对 该高炉 一年 时间 的运 行 监测 ，高 炉 富氧 率 与高 炉 煤 气 中氮 气 含 量 之 间 的关 系 如 图 ２所 示 。
Ｂ：『【
Ｑ
风＋Ｑ鲺
式 中 ：Ｂ—— 富 氧 率 ；
ｐ — — 氧 气 量 ；
Ｑ — — 冷 风 量 ；
６— — 氧 气 纯 度 ；
卜 鼓 风湿度 。
．
－０．２１］ １００％
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３
总 第 １８６期
一 级 调 压 系 统 二 级 调 压 系 统
阀
风 炉
蒸 汽来 自管 网 图 ｌ 高 炉 富 氧工 艺 布 置 示 意 图
总 第 １８６ 期 ２０１１年 第 ６期
Ｔ ｏｔａ１ Ｉ ８６ ２０ｌ１．Ｎ ｕｍｂｅｒ ６
大 型 高炉 富 氧 与高炉 煤 气 关 系研 究
贾 琼 ，翟 广 永 ，王 树 忠 （首 钢 京 唐 钢 铁 联 合有 限责 任 公 司 能源 与环 境 部 ，河 北 唐 山 ０６３０００） 摘 要 ：以首 钢 京 唐 钢 铁 联 合公 司 的特 大 型 高 炉 为 例 ，以高 炉 富 氧鼓 风 向 高炉 煤 气 转 化 的 能 源 介 质 流 为 对 象 ，研 究 了高 炉 寓 氧 与 高 炉煤 气之 间的 关 系 ，提 出作 为 钢 铁 联 合 企 业 应 重 视 这 部 分 能 源 的 合 理 利 用 ，提 高 企 业 的 综 合 经济 效 益 关 键 词 ：高 炉 富 氧 ；高 炉 煤 气 ；成 分 ；热 量
Ｋ ｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ；ｔｏｐ ｇａｓ；ｃｏｍ ｐｏｎｅｎｔ；ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｈｅａｔ
１ 前 言 在钢铁联 合企 业 中 ，高 炉煤 气作 为 一 种 主要 的
气体燃 料 ，一般 可供 给热风炉 、焦炉 、轧钢加 热 炉 、蒸 汽锅炉 等用户 使 用 。当高 炉 采用 富氧 鼓 风后 ，助 燃 风 中的氧含量 比例 增 加 ，会 引起 高 炉煤 气 的热 值 有 所变化 ，其燃 烧后 产生 的热量也 会相应 变化 ，各用 户 会适 当调 整高炉 煤 气 的使 用 量 ，从 而 打 破煤 气 的 系 统平衡 。传统 的高 炉富氧研 究都 是 以高 炉炉 内反 应 为研 究核心 ，而对高 炉富氧 后 ，作 为整 个钢 铁联 合 企业 的重 要 燃 料 之 一 ，高 炉 煤 气 对 整 个 企 业 能 源 平 衡 的 影 响关 注 较 少 ，本 文 将 以 首 钢 京 唐 公 司 的 特 大型 高炉为例 ，以高 炉鼓 风 向高炉 煤 气转 化 的 能 源 介 质 流 为 研 究 核 心 ，从 实 际 运 行 情 况 讨 论 高 炉 富 氧 与 高 炉 煤 气 之 问 的 关 系 。 ２ 工 艺 布 置 及 计 算 方 法
厂 送来 的高压 氧气 经 过 两级 调 压 系统 降压 ，降压 后 的氧气通 过氧气环 管送 入鼓风 机后 的冷风管 道进 行 混合 ，最后 随高炉 鼓风一起 进入 热风炉 ，其 中氧气 与 高炉 鼓风分 别计量 ，富氧前 鼓风需 加湿 处理 。
２．２ 计 算 方 法
目前 有 两 类 富 氧 率 的 概 念 ，比 如 对 于 富 氧 率 １％ ，一种 说法 是 指 鼓 风 中氧 的 含 量提 高 了 １％ ，另 一 种 说 法 是 指 鼓 风 中 加 进 了 １％ 的 氧 气 ，两 者 的 概 念 是不 同的 ，其 中前者 是 以富 氧后 风 中氧 含 量 的增 加值定 义 的 ，是 符合 习惯 的说 法 ，也 是现 阶段 高 炉炼 铁 计 算 时 所 普 遍 采 用 的 计 算 方 法 ，本 文 也 以第 一 种 方 法 来 计 算 高 炉 富 氧 率 ，对 应 上 述 工 艺 布 置 情 况 ，富 氧率 的 计 算 公 式 如 下 ：
高 炉 富 氧 ＿Ｔ 艺 布 置 示 意 图 如 图 ｌ所 示 。 由 制 氧
收 稿 日期 ：２０１１—０２—２５ 作 者 简 介 ：贾 琼 （１９８２一），男 ，工 程 师 ，２００７年 毕业 于西 安 交 通 大学 热 能工 程 专业 ，现 在 首 钢 京 唐钢 铁 联 合 有 限 责 任 公 司 从 事 燃 气 专 业 管理 工 作 ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｈａｗｋｆｕｌ＠ ｇｍａｉｌ ｃｏｒｎ
中 图 分 类 号 ：ＴＦ５３８．５
河 一
北 ｍ
文 献 标 识 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ：１００６—５００８｛２０１１）０６—０００３—０３
Hale Waihona Puke Baidu
冶 ～
ＳＴＵＤＹ ＡＢＯＵＴ ＴＨＥ ＲＥＬＡＴ１０Ｎ ＢＥＴＷ ＥＥＮ
ＯＸＹＧＥＮ ＥＮＲＩＣＨＥＤ ＢＬＡＳＴＩＮＧ ＡＮＤ ＢＬＡＳＴ ＦＵＲＮＡＣＥ ＧＡＳ
ｏｂｊｅｃｔ ｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｔｔｅｒ． Ｉｔ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｐａｒｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ
ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｃｏｍ ｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｃｏｎｏｍ ｉｃ ｐｒｏｆ ｉｔ．
全一
Ｊｉａ Ｑｉｏｎｇ，Ｚｈａｉ Ｇｕａｎｇｙｏｎｇ，Ｗ ａｎｇ Ｓｈｕｚｈｏｎｇ
（Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｊｉｎｇｔａｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｕｎｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｃａｐｉｔａｌ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ
Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ，Ｈｅｂｅｉ，０６３０００） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｏｐ ｇａｓ ｗｉｔｈ ｅｎｅｒｇｙ ｍ ｅｄｉａ ｆｌｏｗ ａｓ
３ 富氧与 高炉煤气 的关 系
３．１ 富 氧 与 高炉 煤 气 成 分
首钢京唐 公 司 １＃５ ５００ ｍ 高炉 设 计 额 定 富 氧 率 为 ３．５％ ，最 大富氧率 为 ５％。该 高炉投 产后运 行 情 况 良好 ，富氧 率很 快 达 到并 超过 设 计水 平 。通 过 对 该高炉 一年 时间 的运 行 监测 ，高 炉 富氧 率 与高 炉 煤 气 中氮 气 含 量 之 间 的关 系 如 图 ２所 示 。
Ｂ：『【
Ｑ
风＋Ｑ鲺
式 中 ：Ｂ—— 富 氧 率 ；
ｐ — — 氧 气 量 ；
Ｑ — — 冷 风 量 ；
６— — 氧 气 纯 度 ；
卜 鼓 风湿度 。
．
－０．２１］ １００％
Ｊ
３
总 第 １８６期
一 级 调 压 系 统 二 级 调 压 系 统
阀
风 炉
蒸 汽来 自管 网 图 ｌ 高 炉 富 氧工 艺 布 置 示 意 图
总 第 １８６ 期 ２０１１年 第 ６期
Ｔ ｏｔａ１ Ｉ ８６ ２０ｌ１．Ｎ ｕｍｂｅｒ ６
大 型 高炉 富 氧 与高炉 煤 气 关 系研 究
贾 琼 ，翟 广 永 ，王 树 忠 （首 钢 京 唐 钢 铁 联 合有 限责 任 公 司 能源 与环 境 部 ，河 北 唐 山 ０６３０００） 摘 要 ：以首 钢 京 唐 钢 铁 联 合公 司 的特 大 型 高 炉 为 例 ，以高 炉 富 氧鼓 风 向 高炉 煤 气 转 化 的 能 源 介 质 流 为 对 象 ，研 究 了高 炉 寓 氧 与 高 炉煤 气之 间的 关 系 ，提 出作 为 钢 铁 联 合 企 业 应 重 视 这 部 分 能 源 的 合 理 利 用 ，提 高 企 业 的 综 合 经济 效 益 关 键 词 ：高 炉 富 氧 ；高 炉 煤 气 ；成 分 ；热 量
Ｋ ｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ｂｌａｓｔ ｏｘｙｇｅｎ ｅｎｒｉｃｈｅｄ；ｔｏｐ ｇａｓ；ｃｏｍ ｐｏｎｅｎｔ；ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｈｅａｔ
１ 前 言 在钢铁联 合企 业 中 ，高 炉煤 气作 为 一 种 主要 的
气体燃 料 ，一般 可供 给热风炉 、焦炉 、轧钢加 热 炉 、蒸 汽锅炉 等用户 使 用 。当高 炉 采用 富氧 鼓 风后 ，助 燃 风 中的氧含量 比例 增 加 ，会 引起 高 炉煤 气 的热 值 有 所变化 ，其燃 烧后 产生 的热量也 会相应 变化 ，各用 户 会适 当调 整高炉 煤 气 的使 用 量 ，从 而 打 破煤 气 的 系 统平衡 。传统 的高 炉富氧研 究都 是 以高 炉炉 内反 应 为研 究核心 ，而对高 炉富氧 后 ，作 为整 个钢 铁联 合 企业 的重 要 燃 料 之 一 ，高 炉 煤 气 对 整 个 企 业 能 源 平 衡 的 影 响关 注 较 少 ，本 文 将 以 首 钢 京 唐 公 司 的 特 大型 高炉为例 ，以高 炉鼓 风 向高炉 煤 气转 化 的 能 源 介 质 流 为 研 究 核 心 ，从 实 际 运 行 情 况 讨 论 高 炉 富 氧 与 高 炉 煤 气 之 问 的 关 系 。 ２ 工 艺 布 置 及 计 算 方 法
厂 送来 的高压 氧气 经 过 两级 调 压 系统 降压 ，降压 后 的氧气通 过氧气环 管送 入鼓风 机后 的冷风管 道进 行 混合 ，最后 随高炉 鼓风一起 进入 热风炉 ，其 中氧气 与 高炉 鼓风分 别计量 ，富氧前 鼓风需 加湿 处理 。
２．２ 计 算 方 法
目前 有 两 类 富 氧 率 的 概 念 ，比 如 对 于 富 氧 率 １％ ，一种 说法 是 指 鼓 风 中氧 的 含 量提 高 了 １％ ，另 一 种 说 法 是 指 鼓 风 中 加 进 了 １％ 的 氧 气 ，两 者 的 概 念 是不 同的 ，其 中前者 是 以富 氧后 风 中氧 含 量 的增 加值定 义 的 ，是 符合 习惯 的说 法 ，也 是现 阶段 高 炉炼 铁 计 算 时 所 普 遍 采 用 的 计 算 方 法 ，本 文 也 以第 一 种 方 法 来 计 算 高 炉 富 氧 率 ，对 应 上 述 工 艺 布 置 情 况 ，富 氧率 的 计 算 公 式 如 下 ：