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高爐煤氣高效利用及節能減排技術探討

  高爐煤氣是煉鐵工藝流程中產生的主要副產品,高爐煤氣在非正常狀態下直接排放對環境危害很大,排出的CO經大氣擴散到達地麵時的濃度大幅超過環境標準,嚴重時會造成汙染事故,為了實現可持續發展,降低能耗、節約能源,以減少鋼鐵企業的環境汙染問題,提高煤氣的高效利用,完善煤氣的回收和綜合利用,對節能環保工作具有重要意義。
 
 
高爐煤氣高效利用及節能減排技術探討_湖北銳意自控
 
  一、高爐節能減排的技術應用現狀
 

高爐煤氣高效利用及節能減排技術探討_湖北銳意自控
 
  高爐煤氣現行的主要利用途徑如圖1所示。高爐煤氣直接作為燃料主要用於熱風爐、煉焦爐、燒結、球團、石灰窯、軋鋼加熱爐、礦渣微粉、鍋爐加熱等工藝。高爐煤氣餘壓餘熱回收主要是利用高爐爐頂煤氣具有的壓力能及熱能使煤氣做功並轉化為機械能,驅動發電機發電或驅動其他耗能裝置(鼓風機),包括濕式、幹式、幹濕兩用型、兩座高爐共用型TRT,高爐鼓風機與高爐透平機組同軸型TRT(即同軸BPRT機組)多種形式。
 
  高爐煤氣燃燒發電主要有鍋爐發電技術、燃氣-蒸汽聯合循環發電(CCPP)技術和用汽輪機代替大功率電器驅動設備等。利用高爐煤氣可以生產多種化工產品,如合成氨、甲醇、醋酸和二甲醚等,也可以把焦爐煤氣和高爐煤氣以適當比例混和,生產氨等化工原料。
 
  高爐煤氣提純技術采用變壓吸附法將高爐煤氣中的主要可燃氣體CO進行提純,可得到40%-99.99%的CO氣體產品,該產品可作為高熱值燃燒氣體、還原性氣體,還可用於化工生產等。對於普遍存在高爐煤氣放散現象的鋼鐵企業而言,可將提純得到的C0替代天然氣、液化氣使用,緩解資源緊張,幫助企業實現節能減排和低碳煉鐵。
 
  二、高爐煤氣節能減排新技術
 
  提高高爐煤氣的利用率,降低高爐煤氣的放散率是節能降耗的重要措施之一,不僅能提高高爐煤氣的回收利用,也能使排放量大幅度下降,除了傳統的高爐煤氣利用方式之外,近年來也出現了新的技術措施有效避免了高爐煤氣直接排放。
 
  1.均壓煤氣回收技術
 
  由中冶研發的“高爐爐頂均壓煤氣在收方法及回收裝置”,該技術首先采用緩衝罐對高爐爐頂均壓煤氣進行自然回收,然後用氮氣充壓對剩餘爐頂均壓煤氣進行強製回收,可實現均壓放散煤氣的全部回收利用。均壓煤氣回收技術的實施,克服了以往其他技術存在回收煤氣的含塵量高、壓力波動大、壽命低以及對淨煤氣管網造成汙染等問題,能有效地解決有毒氣體排放和粉塵汙染,減輕消音器負荷,方便爐頂布置,已成功推廣應用於多座高爐,使用效果良好,回收投資成本快,且符合當前環保政策的要求。
 
  2.噴堿除氯技術
 
  高爐煤氣噴堿除氯技術是近些年配套高爐煤氣幹法出身發展起來的新技術,它采用一塔式多級除氯工藝,通過噴淋循環水和稀釋堿液水的方式吸收高爐煤氣中的氯離子及其他酸根離子,中和煤氣及吸收液中的氫離子,控製煤氣冷凝水的pH值在6.5-7.5,然後送人後續管網及用戶。噴堿除氯技術的使用不但節約了資源,降低了焦比,更在很大程度上為社會創造了利益。
 
  3.新型高爐噴吹燃料技術
 
  此外,想從源頭減少高爐煤氣的排放量,除了從工藝上提高高爐煤氣的利用率,另一方麵也可以探索新型的高爐噴吹燃料,達到資源的循環利用。近年來,國外部分高爐開始采用廢塑料、廢輪胎、生態水煤、生物質等新型噴吹燃料,均取得了良好的效果,就我國而言,加大對此類新型燃料的研究和應用,對於高爐煤氣的節能減排也具有著良好的前景。
 
  結語:
 
  鋼鐵企業煤氣的高效利用對我國鋼鐵企業的健康發展具有重要意義,提高煤氣的使用率,加強資源的再次循環,降低燃料的比率是目前已被鋼廠煉鐵認可的方法,隨著節能技術的日益發展,在設備、技術、材料等方麵發現的創新的、科學實際的辦法,既可提高企業經濟效益,又可降低對自然資源的破壞,在未來將會得到更廣泛的應用。
 
  在線煤氣分析係統廠商與產品推薦
 
  單位名稱:湖北銳意自控係統有限公司
 
  產品推薦:在線煤氣分析係統Gasboard-9031


高爐煤氣高效利用及節能減排技術探討_湖北銳意自控
 
  在線煤氣分析係統Gasboard-9031針對樣氣中低粉塵工況設計,由預處理單元、控製單元、氣體分析單元三部分構成。采用國際領先的NDIR非分光紅外技術,可同時在線連續測量多組分氣體的體積濃度,自動計算並顯示煤氣、生物燃氣熱值,替代燃燒法熱值儀。有利於提高煤氣利用效率、節能降耗、保障工業現場安全。
 
  產品特性:
 
  ①預處理單元:使用壽命長、性能穩定:采用不鏽鋼、電加熱溫控幹法取樣探頭,使用壽命長、精度高;利用最新反吹掃技術解決探頭堵塞問題,保證分析係統的可靠性;配置單級製冷器去除樣氣中的水分,實現兩級過濾,確保儀器長期在線運行。
 
  ②控製單元:全自動化,操作簡單:采用PLC程序控製,自動完成采樣、反吹、排水等操作。
 
  ③氣體分析單元:測量準確度高:采用自主知識產權的在線紅外煤氣分析儀Gasboard-3100進行氣體在線分析檢測,可同時測量CO、CO2、CH4、H2、O2、CnHm等氣體的體積濃度,多組分測量氣體間無交叉幹擾。
 
  ④低維護、低運行成本:實時監測並顯示係統運行狀況,無需人工值守,極大降低企業成本。
 
  ⑤數據管理簡捷:可通過多種接口將數據傳輸到上級集中控製係統,為實現遠程監測、調整現場工藝提供實時依據。
 
  (參考資料:劉洋《高爐煤氣利用現狀及節能減排新技術》)
 
(來源:工業過程氣體排放監測技術)
 
  


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