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提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收的途徑

文檔作者：梁會(huì)云張函文檔來(lái)源：鞍鋼股份能源管控中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月11日
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冶金動(dòng)力
METALLURGICAL POWER 2015 年第11 期
總第189 期
1 前言
轉(zhuǎn)爐煤氣是鋼鐵企業(yè)重要的二次能源，提高轉(zhuǎn)
爐煤氣回收量，不僅有效地降低鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成
本，為實(shí)現(xiàn)“負(fù)能”煉鋼打下良好基礎(chǔ)，而且有效地降
低了鋼鐵企業(yè)的污染物排放量，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
目前鞍鋼股份能源管控中心現(xiàn)有4 座轉(zhuǎn)爐煤氣
回收站，5 座轉(zhuǎn)爐煤氣柜，分別配套煉鋼總廠5 個(gè)分
廠的轉(zhuǎn)爐煤氣回收，鞍鋼本部轉(zhuǎn)爐煤氣用戶(hù)用量見(jiàn)
表1，鞍鋼本部轉(zhuǎn)爐煤氣實(shí)際回收定額見(jiàn)表2，現(xiàn)有
轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)配置（轉(zhuǎn)爐煤氣產(chǎn)量按照定額
110 m3/t 計(jì)算）詳見(jiàn)表3。
從表1~ 表3 可以看出，固定用戶(hù)（耐火白灰窯、
豎窯和大型580、煉鋼烤罐）用量基本穩(wěn)定，轉(zhuǎn)爐煤
氣回收能力與輸送能力基本平衡，回收定額至少應(yīng)
該達(dá)到110 m3/t 以上，但實(shí)際回收定額在108 m3/t，
分析原因?yàn)椋阂皇?#、3#、12 萬(wàn)m3 轉(zhuǎn)爐煤氣回收站的
緩沖用戶(hù)都是通過(guò)2# 站出口管道集中送往二加壓
站，影響輸送能力，煤氣用戶(hù)少。二是占送量67%的
序號(hào)煉鋼回收定額/m3·t-1 備注
1 一分廠105 －
2 二分廠110 －
3 三分廠101 －
4 三分廠新線101 剛投產(chǎn)1 個(gè)月，轉(zhuǎn)爐沒(méi)有達(dá)產(chǎn)
5 四分廠113 －
綜合108 －
提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收的途徑
梁會(huì)云，張函
（鞍鋼股份能源管控中心，遼寧鞍山114003）
【摘要】通過(guò)分析鞍鋼本部現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝設(shè)備情況，重點(diǎn)梳理轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)生量與使用量的關(guān)
系，分析鞍鋼現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煤氣的回收能力和輸送能力是否匹配，找出影響制約轉(zhuǎn)爐煤氣回收的因素，從而制定出
提高轉(zhuǎn)爐煤氣途徑和規(guī)劃，逐步實(shí)施，最后達(dá)到提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收定額，進(jìn)一步提高了轉(zhuǎn)爐煤氣回收量,從而取
得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【關(guān)鍵詞】發(fā)生量；轉(zhuǎn)爐煤氣回收；輸送能力
【中圖分類(lèi)號(hào)】X74 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1006-6764(2015)11-0018-02
Ways to Increase the Recovery of Converter Gas
LIANG Huiyun，ZHANG Han
（Energy Management &amp;amp; Control centre of AnSteel, Anshan, Liaoning 114003, China）
【Abstract】Through analysis of the existing process of converter gas recovery system of
AnSteel, the authors mainly combed through the relationship between converter gas generation
amount and consumption amount, analyzed whether the existing converter gas recovery capacity
and delivery capacity of AnSteel was matched and found out the influencing factors restricting
converter gas recovery, thus drew up ways and a plan to increase converter gas recovery,
which had been gradually implemented and finally improved the recovery rate and further increased
the recovery quantity of converter gas, achieving good economic and social effects.
【Keywords】generating quantity; converter gas recovery; delivery capacity
序1 用戶(hù)用量/ 萬(wàn)m3·h-1 備注
1 耐火豎窯4.5~6.0 用量穩(wěn)定
2 耐火白灰窯1.3 用量穩(wěn)定
3 2150 混合系統(tǒng)7.5 轉(zhuǎn)爐煤氣送量波動(dòng)較大
4 大型580 線1.5 大型580 調(diào)試階段未達(dá)產(chǎn)
5 三分廠新線罐0.5 用量穩(wěn)定
6 二加壓站混合系統(tǒng)8~10 轉(zhuǎn)爐煤氣送量波動(dòng)較大
合計(jì)23.3~26.8 －
表1 鞍鋼本部轉(zhuǎn)爐煤氣用戶(hù)用量
表2 鞍鋼本部轉(zhuǎn)爐煤氣實(shí)際回收定額
18
冶金動(dòng)力
2015 METALLURGICAL POWER 年第11 期
總第189 期
煉鋼轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量/ 萬(wàn)t 煤氣產(chǎn)量
/ 萬(wàn)m3·h-1
煤氣回收站及煤氣柜配置
輸出煤氣方式主要用戶(hù)
回收站煤氣柜
一分廠315
8.1 2# 站1 座8 萬(wàn)m3 柜3 臺(tái)3.3 萬(wàn)m3/h 風(fēng)機(jī)，2 轉(zhuǎn)1 備輸送，
送量6.6 萬(wàn)m3/h 二加壓站混合系統(tǒng)
二分廠330
四分廠620 7.79 3# 站2 座8 萬(wàn)m3 柜
2 臺(tái)7.2 萬(wàn)m3/h 豎窯風(fēng)機(jī)，1 轉(zhuǎn)1 備耐火豎窯、白灰窯、三分廠
新線烤罐、二加壓混合系統(tǒng)
靠柜內(nèi)壓力2.3~2.8 kPa 輸出2150 混合系統(tǒng)
三分廠235 2.95 1# 站1 座15 萬(wàn)m3 柜
靠柜內(nèi)壓力2.7~3.7 kPa 輸出二加壓站混合系統(tǒng)
2 臺(tái)2.5 萬(wàn)m3/h 風(fēng)機(jī)，1 轉(zhuǎn)1 備大型580 線
三分廠新線450 5.65 12 萬(wàn)m3 轉(zhuǎn)爐站1 座12 萬(wàn)m3 柜3 臺(tái)4.2 萬(wàn)m3/h 風(fēng)機(jī)，2 轉(zhuǎn)1 備輸送，
送量6.6 萬(wàn)m3/h
耐火豎窯、白灰窯、三分廠
新線烤罐、二加壓混合系統(tǒng)
合計(jì)1950 24.49 － － － －
緩沖用戶(hù)2150、二加壓混合系統(tǒng)（主要用戶(hù)是2150、
1700、1780、大型、中板、發(fā)電等）每天都有檢修、減
量，限制了各回收站轉(zhuǎn)爐煤氣送出量，直接造成柜滿(mǎn)
丟爐，影響了轉(zhuǎn)爐煤氣回收定額。
2 提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收的途徑
2.1 調(diào)整一分廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)
轉(zhuǎn)爐煤氣回收因其不連續(xù)，需要將其出路分為
固定用戶(hù)和緩沖用戶(hù)，根據(jù)回收定額最高的四分廠
對(duì)應(yīng)的3# 回收站回收經(jīng)驗(yàn)，固定用戶(hù)用量占其
60%，緩沖用戶(hù)占其40%對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣回收最有利，既
不影響固定用戶(hù)用量，還能最大能力回收轉(zhuǎn)爐煤氣。
當(dāng)轉(zhuǎn)爐煤氣回收不足時(shí)用緩沖用戶(hù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整
時(shí)不能影響緩沖用戶(hù)的生產(chǎn)，所以只有將三種煤氣
混合配比的加壓站作為緩沖用戶(hù)，有轉(zhuǎn)爐煤氣就三
種煤氣混合，沒(méi)有時(shí)兩種煤氣進(jìn)行混合，對(duì)其熱值、
壓力沒(méi)有影響。
從分析看出，轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)的固定用戶(hù)只
占其送量的35%，緩沖用戶(hù)占65%，并且2# 轉(zhuǎn)爐煤
氣回收站沒(méi)有固定用戶(hù)，根據(jù)公司規(guī)劃，煉鋼三分廠
煤氣產(chǎn)量將降為2.95 萬(wàn)m3/h，對(duì)應(yīng)的1# 站煤氣柜為
15 萬(wàn)m3，回收能力過(guò)剩。因此，將2# 站對(duì)應(yīng)的一分
廠轉(zhuǎn)爐煤氣就近引至1# 轉(zhuǎn)爐煤氣柜，在充分利用1#
轉(zhuǎn)爐柜的同時(shí)解決2#、3#、12 萬(wàn)m3 轉(zhuǎn)爐煤氣回收站
集中輸送、影響回收的問(wèn)題。
2.2 開(kāi)發(fā)新用戶(hù)，增加轉(zhuǎn)爐煤氣出路
（1）新建12 萬(wàn)m3 轉(zhuǎn)爐煤氣加壓站增加鋼渣微
粉（冬季5 個(gè)月停用），增加轉(zhuǎn)爐煤氣用量3.5 萬(wàn)
m3/h，耐火三分廠2 萬(wàn)m3/h，提高定額17 m3/t。
（2）中板混合煤氣改用轉(zhuǎn)爐煤氣，增加用量1.5
萬(wàn)m3/h，提高定額6 m3/t。
表3 鞍鋼本部轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)配置
表4 鞍鋼本部整改規(guī)劃后轉(zhuǎn)爐煤氣回收和用戶(hù)分配情況
煉鋼轉(zhuǎn)爐對(duì)應(yīng)煤氣柜轉(zhuǎn)爐煤氣產(chǎn)量/ 萬(wàn)m3·h-1 用戶(hù)分配量
一分廠
1# 柜
4.7 固定用戶(hù)：大型580 線用量1.5 萬(wàn)m3/h，中板3.0 萬(wàn)m3/h。
三分廠 3.5 緩沖用戶(hù)：除固定用戶(hù)用量外剩余進(jìn)入二加壓混合系統(tǒng)。
二分廠2# 柜4.9 固定用戶(hù)：耐火白灰窯1.5 萬(wàn)m3/h。
緩沖用戶(hù)：除固定用戶(hù)用量外剩余2.5 萬(wàn)m3/h 進(jìn)入二加壓混合系統(tǒng)。
四分廠3#、4# 柜9.2 固定用戶(hù)：耐火豎窯4.5 萬(wàn)m3/h，耐火三分廠1 萬(wàn)m3/h。
緩沖用戶(hù)：除固定用戶(hù)用量外剩余進(jìn)入2150 混合系統(tǒng)。
三分廠新線12 萬(wàn)m3 柜6.7 固定用戶(hù)：鋼渣微粉3.5 萬(wàn)m3/h，耐火三分廠1 萬(wàn)m3/h。
緩沖用戶(hù)：除固定用戶(hù)用量外剩余2.15 萬(wàn)m3/h 進(jìn)入二加壓混合系統(tǒng)。
3 預(yù)計(jì)效果
見(jiàn)表4。
從表4 可以看出，合理分配轉(zhuǎn)爐煤氣的回收站、
增加轉(zhuǎn)爐煤氣用戶(hù)用量，將會(huì)極大程度地提高轉(zhuǎn)爐
煤氣回收水平，上述措施實(shí)施后，轉(zhuǎn)爐煤氣回收定額
預(yù)計(jì)能夠提高到130 m3/t。
4 結(jié)語(yǔ)
轉(zhuǎn)爐煤氣回收是一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，與煉
鋼及相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)備、工藝條件及操作水平密切相
關(guān)。提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收量，各鋼廠應(yīng)結(jié)合自身設(shè)備特
點(diǎn)，不斷在煉鋼生產(chǎn)中大膽嘗試一些好的舉措與方
法，積累成功經(jīng)驗(yàn)， （下轉(zhuǎn)第22 頁(yè)）
19
冶金動(dòng)力
METALLURGICAL POWER 2015 年第11 期
總第189 期
（上接第19 頁(yè)）發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)生產(chǎn)工藝和設(shè)備上的不
足與缺陷，最終實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣回收指標(biāo)的重大突破。
[ 參考文獻(xiàn)]
[1] 劉向龍，龔福華，姿小鐵，鄭文亨. 鍋爐脫硝的原理和技術(shù)[J]. 湖
南工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（16）：80－83.
[2] 李明. 鍋爐脫硝系統(tǒng)改造分析[J]. 節(jié)能，2013（5）：31-34.
收稿日期：2015－08－12
作者簡(jiǎn)介：梁會(huì)云（1963－），女，1987 年畢業(yè)于鞍山鋼鐵學(xué)院煤化工
專(zhuān)業(yè)，首席工程師，現(xiàn)從事燃?xì)鈱?zhuān)業(yè)技術(shù)管理工作。
用底吹N2-CO2 的混合氣體，約70%時(shí)刻時(shí)采用
Ar-CO2 的混合氣進(jìn)行切換。底吹CO2 氣體比例可根
據(jù)爐況進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)比例為0~100%。
常規(guī)模式設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
（1）頂吹CO2 混合噴吹參數(shù)
頂吹混合氣體總流量：60000 m3/h
CO2 頂吹混合比例：0~20%
頂吹閥前壓力：1.3~1.6 MPa
頂吹閥后壓力：0.8~0.95 MPa
頂吹CO2 氣體流量：0~12000 m3/h
（2）底吹CO2 混合噴吹參數(shù)
底吹混合氣體總流量：540~2700 m3/h
CO2 底吹混合比例：0~100%
底吹工作壓力：0.7~1.0 MPa
底吹CO2 混合量：0~2700 m3/h
底吹支路：16 支
4 實(shí)施效果分析
4.1 經(jīng)濟(jì)效益
（1）爐渣中鐵損減少產(chǎn)生的效益
由于爐渣中(TFe)含量降低1%以上,以噸鋼產(chǎn)生
60 kg 爐渣估算，每年?duì)t渣中鐵損將減少5585 t，
TFe 價(jià)格按照2200 元/t 計(jì)算，則減少鐵損產(chǎn)生的效
益為1229 萬(wàn)元/ 年。
（2）利用CO2 代替氮?dú)猱a(chǎn)生的效益
利用CO2 代替氮?dú)猓闏O2 代替氮?dú)庀目偭?
為1694.15 萬(wàn)m3，氮?dú)鈨r(jià)格為0.15 元/m3，則節(jié)約氮
氣費(fèi)用為254 萬(wàn)元/ 年。
（3）利用CO2 代替氧氣產(chǎn)生的效益
利用CO2 代替氧氣，年CO2 代替氧氣消耗總量
為1768.62 萬(wàn)m3/ 年, 氧氣價(jià)格為0.24 元/m3，節(jié)約
氧氣費(fèi)用為424 萬(wàn)元/ 年。
（4）利用CO2 代替氧氣、氮?dú)馐沟妹摿仔Ч岣?
產(chǎn)生的效益
目前煉鋼生產(chǎn)2 座脫磷爐終點(diǎn)磷含量為
0.030%左右，造成3 座脫碳爐額外的脫磷任務(wù)，僅
脫碳爐加入的升溫劑，硅鐵消耗為500 t/ 月，碳化硅
消耗為3000 t/ 月，升溫硅鐵價(jià)格按 5571 元 /（t 不含
稅）、碳化硅價(jià)格按 1860 元 /（t 不含稅）計(jì)算，每月費(fèi)
用共計(jì)836.55 萬(wàn)元/ 月，年費(fèi)用約1 億元。若使用
CO2 代替氧氣、氮?dú)?，則兩座脫磷爐中的磷含量降低
5%，預(yù)計(jì)升溫劑消耗能至少能降低5%，年節(jié)約費(fèi)用
大約500 萬(wàn)元。
4.2 環(huán)境減排效益
（1）噸鋼煙塵量以15 kg 計(jì)算，產(chǎn)生煙塵量降低
10%，每年減少煙塵量為6562.5 t；
（2）減少4# 白灰窯廢氣排放1.4 萬(wàn)m3/h,按粉塵
排放濃度20 mg/m3 計(jì)算，每年可減排粉塵2.35 t；
（3）根據(jù)節(jié)能效果折算二氧化碳減排，年減排
1531.25 t CO2 氣體，或減排416.5 t 碳，可為碳排放
交易提供平臺(tái)。
4.3 社會(huì)效益
目前國(guó)家對(duì)工業(yè)污染排放和環(huán)境保護(hù)的治理要
求日趨嚴(yán)格，采用新技術(shù)回收利用二氧化碳，實(shí)現(xiàn)節(jié)
能減排，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益，有利于提升京唐公司
的對(duì)外形象，產(chǎn)生技術(shù)示范作用；二氧化碳如作為商
品外銷(xiāo)，開(kāi)發(fā)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
前兩年我公司對(duì)石灰窯尾氣CO2 提純技術(shù)及在
煉鋼中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的可行性研究，但因CO2
外銷(xiāo)市場(chǎng)等綜合原因，該項(xiàng)目未進(jìn)一步推進(jìn)。
[ 參考文獻(xiàn)]
[1] 宋師忠等. 二氧化碳用途綜述與生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 化工科技市場(chǎng)，
2003（12）.
[2] 肖九高. 煙道氣中二氧化碳回收技術(shù)的研究[J]. 現(xiàn)代化工，
2004，24（5）：47-49.
[3] 陳道遠(yuǎn). 變壓吸附法脫除二氧化碳的研究[D]. 江蘇：南京工業(yè)大
學(xué)，2003.
收稿日期：2015－07－13
作者簡(jiǎn)介：陳素君（1981-），女，2008 年畢業(yè)于重慶大學(xué)熱能與動(dòng)力
工程專(zhuān)業(yè)，碩士研究生學(xué)歷，工程師，現(xiàn)從事熱能動(dòng)力工程、工業(yè)余熱
利用技術(shù)管理工作。
22

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