探讨提升煤气发电热效率的措施

目前钢铁厂越来越重视节能减排,对富余煤气回收和利用的要求也越来越高。在此环境下,也推动着煤气发电技术的进步。本文介绍了钢铁厂常见的煤气发电模式,对比分析其优缺点和目前存在的问题,着重探讨提升其发电综合热效率的途径和措施。     

优化转炉煤气输配系统,提高转炉煤气利用率

介绍了转炉煤气并入高炉煤气改造方式,解决了转炉煤气柜因后部无法消耗富余转炉煤气而拒收问题,增加了转炉吨钢煤气回收量,降低了吨钢成本的同时减轻了煤气富余放散污染环境问题,改善了公司煤气动态平衡,使煤气安全供应更加可靠。     

余热利用技术在首钢的应用

首钢在新建首秦、迁钢和京唐三地钢厂过程,通过余热直接利用、余热发电等技术应用,不断提高余热利用水平.在粗钢产量实现3154万t的同时,首钢2010年吨钢综合能耗降至618 kgce/t.在介绍副产煤气和蒸汽的回收利用现状基础上,介绍了轧钢系统采取换热器、蓄热式燃烧和热装热送等技术应用情况;重点阐述了余热发电情况如TRT...     

钢铁厂煤气的利用前景和途径

论述了当前国内钢铁厂煤气放散,浪费严重,污染大气,应加以回收利用的必要性。根据钢铁厂能源结构的改变,工艺和设备的改革,余热、显热回收利用等原因,指出钢铁厂煤气利用潜力很大。并论述了煤气合理利用的五个途径和主要措施,对提高钢铁厂的经济效益有较大现实和经济意义。     

第三代煤气发电技术在钢铁企业中的应用

某钢铁厂根据煤气平衡分析,确定使用超高温超高压煤气发电技术回收利用多余煤气。阐述了煤气发电的锅炉、汽机和烟气净化等系统的设计方案,指出了设计过程中应该注意的问题,并提出解决方案以及进一步提高发电效率的途径。     

低热值煤气燃气轮机联合循环发电技术在钢铁厂的应用

燃气轮机联合循环发电效率比常规电厂高1O个百分点左右。适合钢铁厂低热值煤气的燃气轮机有单筒燃烧器和多筒燃烧器两种类型．容量应按钢铁厂富余煤气量呈正态分布的规律计算确定。文中主要讨论了钢铁厂燃气轮机联合循环发电技术和设备特点、使用条件和要求以及设备国产化等问题，同时还介绍了与之相关的轴制、煤气预处理、电网联网等特殊问题。     

剩余煤气发电

广西灵川钢铁厂一座100米~3锰铁高炉利用剩余煤气发电,使用一台3000千瓦发电机组运行,每年可发电1700万度,发电成本0.0245元/度。以电价0.056元/度计算,每年发电利润60万元左右,回收煤气量为5546万米~3,相当于8715吨标准煤。     

钢铁行业新型余能余热发电技术研究

针对钢铁行业回收余热余能发电技术存在余热回收机组分散、余热资源回收利用率不高、转炉蒸汽放散和余热发电机组效率低的问题,文章提出了从钢铁厂全局的角度考虑能量回收,利用煤气燃烧的高位热能带动回收余热的中低位热能进行协同发电,以提高热功转换效率的解决方案,即用一台高参数高效背压机组与一台大功率次中压高温冷凝机组实现了全厂余能余热回收发电的目的。取消饱和蒸汽发电机组,整合低参数余热发电机组,将钢铁厂余能余热发电效率提高6. 7%,使钢铁行业余能余热发电水平提高到一个新的高度。     

钢铁厂富裕煤气联合循环发电清洁发展机制案例研究

燃气蒸汽联合循环发电(CCPP)技术具有很高的能源效率和温室气体减排潜力，但该项技术在中国钢铁工业煤气回收利用中尚未成熟。本文以中国一个钢铁厂为例，探讨了通过减排温室气体的清洁发展机制(CDM)建设钢铁厂富裕煤气利用中联合循环发电技术的可行性。     

提高转炉煤气的利用率和回收率

到目前为止,我国回收转炉煤气的钢厂有5家13座转炉。平均每吨钢回收了热值1500～1700kcal/m_n~3的煤气55～65m_n~3、蒸汽50～60kg、含铁60％的粉尘100kg以上。吨钢回收煤气相当13kg标煤,回收蒸汽相当7kg标煤,使炼钢工序能耗降低20kg标煤。回收的煤气、蒸汽和粉尘分别使吨钢成本降低0.8元、0.4元和4元。此外,每吨钢减少了100kg粉尘和60m_n~3煤气对大气的污染。     

钢铁工业的空气消耗与废气排放

 基于工业系统与环境之间的物质交换，建立空气是冶金资源的概念，阐述了钢铁工业空气消耗量、废气产生量、污染物排放量三者间的联系及其对区域大气环境质量的影响。调研核查了若干家钢铁企业，统计其烧结、炼焦、炼铁、炼钢和轧钢等各生产工序，以及高炉-转炉流程、全废钢-电炉流程的空气消耗量和废气排放量。以吨钢为计算基准，给出了中国钢铁工业的资源消耗结构和废物排放结构以及空气消耗和废物排放数据，其中吨钢空气消耗量（以质量计）占吨钢资源消耗总量的85%以上，强调了减少空气消耗和废气产生量对降低污染物排放总量、改善区域大气环境质量的重要性。列举了富氧乃至纯氧燃烧、废气循环再利用、烧结矿竖式冷却换热技术的节能减排案例，指明应用这些关键技术、优化钢铁生产流程和发展全废钢电炉短流程等是大幅度减少空气消耗和废气产生量，进而减少颗粒物、SO₂、NO_x排放量的有效途径。     

Utilization and recycling of low-temperature waste heat of stainless steel continuous annealing furnace

Stainless steel continuous annealing furnace is mainly used for heat treatment of hot-rolled strip steel.The combustion air will be enabled to heat to 520℃by waste heat recovery system,but the discharge temperature is still up to about 300℃.Owing to with development of global emphasis on energy conservation energy saving and discharge reduction,it’s significant to lower the discharge temperature to below 200℃, for the sake of achieving rational use of waste heat resource.Through the analysis of the existing heat recovery system by this study,it is proved that mixing low temperature with flue gas in high temperature standard will increase the capacity of the flue gas and deteriorate the quality of remaining heat resource.In stead of that,increasing the combustion air temperature to 600℃on the basis of stability temperature for the prerequisite of recuperator design,and giving priority to reducing fuel consumption are the better way.The recovery and recycle of low temperature gas are also be introduced.It is demonstrated by the way of setting a secondary recuperator at the exit of the primary recuperator,and using low temperature flue gas to heat the air used for drying the strip steel,the exhuast temperature of flue gas can be reduced to lower than 200℃.At the same time,the steam required for heating air is saved,the energy reserve as high as 2 300 t of standard coal per year.     

钢铁联合企业炼焦过程物质与能量流分析

 对不同炼焦工艺进行了比较，研究分析了钢铁联合企业炼焦过程物质流、能量流、硫素流流动规律，介绍了焦炉煤气综合利用途径。认为传统副产回收焦炉仍将是钢铁联合企业焦化的主流工艺；炼焦过程物质与能量流分析的核心问题是碳素流的转换与耗散，是在一定条件下焦炉煤气利用的合理优化和加热煤气热能的有效利用及余热回收。分析结果表明，焦炉加热用煤气消耗是焦化工序的主要能源消耗；干熄焦是具有显著节能效果的余热回收技术；焦炉煤气优化利用应综合考虑钢铁制造流程的优化和钢厂煤气平衡等多方面因素。     

熔铅炉蓄热式燃烧技改节能分析与计算

室式燃烧间接加热熔铅炉热平衡测试表明：因不完全燃烧、高温排烟原因,熔铅燃气单耗高达175m3／tPb,热效率仅为9．9％,排烟损失高达53．9％,化学不完全燃烧损失高达23．86％。理论计算表明：应用均匀直接加热、高效回收烟气余热及预热空气的熔铅炉蓄热式燃烧技术后,熔铅燃气单耗可降低到105m3／tPb,节能达到40％。     

晋南钢铁高炉喷吹富氢气体工业化实践

 钢铁工业是中国制造业中碳排放量最高的行业,碳排放占全国碳排放总量的15%左右。高炉是钢铁工业碳消耗量最大的工序,碳消耗占钢铁流程总碳消耗的70%以上,减少高炉冶炼碳消耗是降低钢铁工业碳排放的最有效措施。高炉喷吹富氢气体不但可以提高冶炼效率,减少污染物排放,而且可以减少焦炭或煤粉消耗,从源头上降低高炉冶炼碳消耗,从而减少碳排放。以山西晋南钢铁两座1 860 m3高炉风口喷吹富氢气体工业化生产数据为例,详细研究了高炉喷吹富氢气体对燃料比、风口理论燃烧温度、炉腹煤气量、H₂利用率以及CO₂排放量的影响。结果表明,喷吹富氢气体可以显著降低高炉固体燃料消耗,在吨铁富氢气体喷吹量为65 m3条件下,富氢气体与固体燃料的置换比为0.49 kg/m3;风口喷吹富氢气体降低了风口理论燃烧温度,吨铁每喷吹1 m3富氢气体,风口理论燃烧温度降低约1.5 ℃,高炉鼓风量和炉腹煤气量都少量降低;喷吹富氢气体以后,炉内H₂的利用率平均为37.3%,CO的利用率约为43.2%;吨铁CO₂排放量可以降低80 kg左右,高炉CO₂排放降低了5.6%,取得了较好的经济、环境和减污降碳效果。     

河钢唐钢热轧1 700线加热炉节能改造实践

河钢唐钢第一钢轧厂1 700线两座双蓄热步进式加热炉存在煤气消耗高、板坯加热质量差等问题,通过降低加热炉的设计产量,优化加热制度,重新调整加热炉各个燃烧段的供热比例和供热负荷,重新配置各段的空气、煤气管道和烟气管道,实现燃烧介质的精确测量。增加蓄热式烧嘴中挡砖和蜂窝体的使用量,实现蓄热式燃烧过程稳定。修改一级燃烧控制程序,解决原控制系统频繁调节的问题,实现加热炉的一级自动燃烧控制。与改造前相比,板坯加热质量得到改善,氧化烧损进一步降低,吨钢煤气消耗下降了25%,为同类加热炉的技术升级提供参考。     

富氧条件对低热值燃气烧结点火的影响

针对低热值燃气燃烧温度低导致烧结点火质量差的问题,采用描述碳氢火焰燃烧的化学动力学详细机理GRI-Mech3.0对低热值燃气的燃烧过程进行模拟;研究了富氧条件对低热值燃气燃烧温度、烟气氧浓度和燃烧速率的影响;开展了低热值燃气富氧点火技术的工业化试验。研究结果表明,采用富氧空气作为助燃剂可以显著提高低热值燃气点火温度,改善点火效果;当助燃风氧体积分数提高至0.23时,纯高炉煤气点火效果可以提高至与采用空气加混合煤气的点火效果相等;进一步提高助燃风氧含量使得烧结点火能耗相应降低,表层烧结矿质量相应增加。工业化试验表明,富氧点火是实现低热值燃气高质低耗点火的有效途径,对降低烧结工序点火能耗有积极意义。     

首秦公司燃气资源梯级利用研究与实践

通过对首秦公司天然气消耗情况对标分析,得出减少钢包、中间包以及鱼雷罐等设备烘烤使用天然气,是降低天然气消耗的重要手段。通过理论计算及工艺试验,证明低热值转炉煤气可以替代天然气进行工艺烘烤,保证用能设备内衬温度均衡、稳定。同时通过回收试验获得最佳的转炉煤气回收区间,提高转炉煤气回收水平,确保钢包、中间包、鱼雷罐等设备的转炉煤气烘烤用量需求,达到停用天然气烘烤的目的。燃气资源的梯级利用,有效降低了首秦公司天然气消耗水平,提高了转炉煤气回收利用率,降低了能源成本,减少了环境污染,对国内同类型钢铁企业燃气资源梯级利用具有一定的借鉴意义。     

带钢步进梁式加热炉节能技术的应用

莱风轧钢厂带钢国间采用步进梁式加热炉,在生产中应用了热送热装工艺,降低钢坯加热温度,对助燃空气进行预热,提高加热炉保温性能,采用高铲节能型燃烧器,实现计算机控制烧钢等节能技术,使煤气消耗平均降至１．１ＧＪ／ｔ。