高炉煤气高效利用的工业生产实践

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1、冶金之家网站高炉煤气高效利用的工业生产实践庞真丽1，贾梅红2(1．炼铁厂；2．河北联合大学冶金与能源学院)摘要：为降低能源成本，增加发电量，炼铁厂北区新建一套25MW发电机组和一座75t／h锅炉。为满足新建锅炉高炉煤气用量的需要，系统分析了各工序高炉煤气的使用情况，针对使用过程中存在的煤气利用效率低的问题，提出了改进措施，并在生产中逐步进行实施，收到了预期效果。关键词：高炉煤气；热效率；消耗1前言炼铁厂北区目前有2座2000m3和1座3200m3高炉，正常生产情况下，每天高炉煤气发生量在3045万m3左右，是厂内主要的二次能源。高炉煤气的潜热主要用于高炉的热风炉、动力锅炉和烧结机点

2、火器的燃烧，少量输出给外单位使用。高炉煤气在使用过程中存在放散率高、利用效率低的问题。为进一步降低能源成本，提高发电量，2010年计划新建一套25MW凝汽发电机组和一台75t／h中温中压全燃煤气锅炉，使厂内的锅炉数量增加到10台(3×130t／h+7×75t／h)，热电机组达到112MW(1×12MW+4×25MW)，但按2009年各高炉煤气用户耗量测算，新建75t／h锅炉高炉煤气日需要量140～160万m3左右，而高炉煤气的日放散量是30万m3左右，远不能满足新建75t／h高炉煤气用量的需要，为此，厂提出要认真研究并采取必要的措施，提高日高炉煤气发生量，降低各工序高炉煤气的消耗。

3、1高炉煤气量的平衡分析1．12009年煤气平衡情况炼铁厂北区三座高炉产生的高炉煤气主要供给厂内的动力锅炉、高炉热风炉、烧结点火炉等设备使用，少量供给厂外用的户，煤气放散率为0．99％，2009年北区高炉煤气的日平衡情况，见表1。1．2高炉煤气余量潜力分析1．2．1增加高炉煤气的发生总量2009年炼铁北区生铁产量592．28万t，三座高炉平均利用系数2．348t／m3·d，焦比500．69kg，t，吨铁煤气发生量是1772m3／t，2010年高炉利用系数挖潜目标2．371t／m3·d，在吨铁高炉煤气发生量不变的情况下，高炉煤气日发生总量可以增加29．34万m3。1．2．2降低各工序高

4、炉煤气消耗1)烧结点火工序炼铁厂烧结点火用的燃料是高炉煤气，国内同行业大多采用混合煤气或焦炉煤气点火，2009年烧结矿高炉煤气消耗45m3／t，折标煤138．25MJ／t，比宝钢、太钢等国内先进行业平均高出75MJ／t。除了因高炉煤气热值较低(2926～3553kJ／m3冶金之家网站)，会造成煤气的热利用率较低引起消耗高外，还与烧结机点火炉存在炉体耐火材料破损脱落现象、点火温度控制标准过高(点火温度控制在1100℃以上)，点火操作方式不合理等因素有关，为此，烧结工序通过改进缺陷，力争将烧结矿煤气消耗降低到40m3／t以下，按2009年每天烧结矿产量计算，日节约高炉煤气12．6万m3

5、。2)高炉热风炉燃烧工序高炉工序的煤气消耗主要集中在热风炉烧炉，2010年折成吨铁消耗高炉煤气723m3／t，三座高炉热风炉热效率分别为73％、68．2％和64．8％，热效率较低，其主要原因有：三座高炉的热风炉烧炉手法均采用初始进行大烧的方式，造成煤气利用率低；预热器预热效果差；2#高炉的煤气预热器早已不能正常工作，需要更换，3#高炉预热器存在诸如预热器积灰严重、预热器水管有泄漏等问题。经分析，通过改进上述不足，可以提高煤气热效率5％～10％，日节约煤气50万m3。3)锅炉烧炉工序炼铁厂北区原9座锅炉普遍存在排烟温度高、热效率低的问题，在负荷60t／h时，除2#炉排烟温度160℃外

6、，其余各炉的排烟温度普遍超过200℃，1#炉高达220℃。为此提出采取措施降低排烟温度，由目前的210℃左右降至150℃以下，同时针对每座锅炉的特点，采取措施，提高热效率。预期目标是：1#～9#锅炉日节约高炉煤气60万m3。2．2．3合理煤气使用调度，降低高炉煤气放散率2010年厂高炉煤气放散率为0．99％左右，随着10#锅炉投入使用，因高炉煤气有富余造成的放散量会减少，但如调度不合理，会造成管网压力波动造成煤气放散，为此提出进一步优化燃气调度生产组织，将高炉煤气放散率降至0．1％以下，日节约煤气26万m3。通过上述分析，如各工序的降低煤气消耗目标可以实现，每天高炉煤气将有177．

7、58万m3的余量，可以满足新建75t／h锅炉的高炉煤气用量。2增加高炉煤气余量的具体措施及效果2．1降低烧结点火工序高炉煤气消耗采用的措施1)改造和更新烧结机点火炉3号烧结机(265m2)点火炉炉顶和炉墙破损较严重，已经到了更换期，其它三台烧结机的点火炉炉顶和炉墙均发生不同程度的脱落。在3月3号烧结机年修期间，更换了3#机点火炉，新点火炉采用了新型高效节能型烧嘴。4～6月又利用其它三台烧结机各自定修机会，用高强涂抹料配合胶泥，对点火炉内衬有破损的地方进行修补，减少点火