高炉煤气的回收利用

高炉煤气的回收利用与平衡

就我国目前的能源构成而言，煤气是钢铁联合企业最重要的气体燃料，而高炉煤气在气体燃料中占相当大的比重。天钢2012年全年共消耗气体燃料88.0483万t标准煤，而仅高炉煤气就消耗了71.5363万t标准煤，占气体燃料总耗量达81.25%。高炉煤气是企业的副产煤气，由于其使用量大、用户停产波及面广等特点，使得高炉煤气用气紧张时，只能直接或间接的通过缓冲用户来消耗大量天然气等外购气源的方式来维持生产。在钢铁行业进入微利时代，能源消费成为各企业降低生产成本的有效突破口，因此，高炉煤气的供需平衡是生产稳定的基础，煤气资源的合理有效利用对公司的能源效益有着重要的影响。

1高炉煤气的性质

高炉是冶金生产中燃料的巨大消费者，高炉燃料的热量约有60%转移到高炉煤气中。在高炉内，由风口吹入的热风使焦炭燃烧，生成大量的一氧化碳，鼓风所带入的水蒸气与焦炭发生反应生成氢气和一氧化碳。由于铁、锰、硅、磷等氧化物直接还原生成一部分一氧化碳，因而煤气在由下向上沿着料柱间隙上升的过程中，其一氧化碳量也逐渐增加。

同时，部分碳酸盐分解放出的二氧化碳与碳作用生成一氧化碳。在软化半融区上部及块状区，铁矿石还原消耗部分一氧化碳而生成二氧化碳，而煤气中的氢与碳作用生成少量的甲烷。鼓风中的氮气不发生反应，仍以氮气状态存在于生成气中，只是在煤气量增加时其相对含量有所降低。

高炉煤气是无色、无味的可燃气体，发热量为3.35～4.19MJ/m3

，约合800～1000kcal/m3，理论燃烧温度为1400～1500℃，着火点为700℃左右。作为高炉冶炼过程中的副产煤气，其特点是热值低、产气量大，与空气混合爆炸的范围（体积分数）在40％～70％，其成分中的氮气和二氧化碳会使人喘息和窒息，而一氧化碳是有毒成分，也使得高炉煤气极易造成人体中毒。因而，无法燃用的高炉煤气必须经过点火燃烧后方可放散到大气当中。

2高炉煤气的回收与利用

高炉产生的粗煤气首先进入轴流旋风除尘器，通过旋风的作用去除颗粒较大的粉

尘，使含尘量由10g/m3降到2.25g/m3。然后进入比肖夫洗涤系统，在预净化段喷嘴喷出水帘的作用下，粉尘颗粒落入水箱，排到煤气清洗水处理系统，当煤气进入净化段，由于构件顶部喷射水和气流产生很强的喘动，使得细微的尘粒和硫等物质与水一同被收集到集水箱，在降低含硫量的同时，使含尘量由 2.25g/m3骤降到5mg/m3。然后煤气进入脱水器，在叶片的作用下使气流产行，高炉煤气在经过环缝洗涤塔时，洗涤塔不再调节煤气压力，而是利用其压力能（大于100kPa压力）投入到透平膨胀机使其作功，并将这部分能量进行回收用来发电，达到节能的目的。当TRT检修时，煤气则经过TRT的旁通阀组进入捕滴器。捕滴器可以将气体中过多的水雾成分分离，从而提高可燃气体的纯净度，增加气体效能，避免高炉煤气因含水量过大导致气体性能下降甚至影响燃烧利用的效果，经过捕滴器处理后的煤气即可送入高炉煤气管网。生动力，将气流中的水滴甩到内壁上进行脱水，而后进入TRT。当TRT投入运低。

行，高炉煤气在经过环缝洗涤塔时，洗涤塔不再调节煤气压力，而是利用其压力能（大于100kPa压力）投入到透平膨胀机使其作功，并将这部分能量进行回收用来发电，达到节能的目的。当TRT检修时，煤气则经过TRT的旁通阀组进入捕滴器。捕滴器可以将气体中过多的水雾成分分离，从而提高可燃气体的纯净度，增加气体效能，避免高炉煤气因含水量过大导致气体性能下降甚至影响燃烧利用的效果，经过捕滴器处理后的煤气即可送入高炉煤气管网。

3 结语

由于市场环境的不断恶化，钢铁企业要想实现可持续发展，摆脱未来的能源价格上涨给企业生产带来的不利影响，必须将管理节能与技术节能并进，加大节能减排的力度，尽可能地减少外购能源消耗，降低能源费用，科学调配公司自产的高炉煤气等二次能源，对降低能源成本以提高企业的市场竞争力具有非常重要的意义。