按照煤气种类,分为高炉煤气(blast furnace gas,BFG)、焦炉煤气(coke oven gas,COG)和转炉煤气(linz–donawitz gas,LDG)。钢铁企业的煤气因生产过程、工艺条件不同,成分和发热值差别较大。①高炉煤气,是高炉炼铁的副产品,主要成分是CO、CO2和N2,低位发热值为3200~3800千焦/米3。其特点是含尘含水量大,发热值较低。②焦炉煤气,是煤在炼焦炉中高温干馏过程中形成的,是煤受热分解的产物,主要成分为H2和CH4,低位发热值为17000~19000千焦/米3,是优质的气体燃料和理想的化工原料。③转炉煤气是转炉炼钢过程中形成的,其主要成分为CO和CO2,低位发热值7500~8700千焦/米3。发热值居高炉煤气和焦炉煤气之间,也是很好的冶金炉窑燃料。
钢铁企业煤气系统
冶金过程中煤气的产生、储存、加压混合、分配和使用组成的系统。
- 英文名称
- gas system in iron and steel enterprises
- 所属学科
- 冶金工程
煤气柜是用来存储煤气的设备,也是煤气管网储配站不可缺少的调压储气的关键设备。在现代钢铁联合企业中一般设有存储高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气的煤气柜,以保证二次能源的充分利用。高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气以钢铁生产过程的副产品形式产生。这些煤气资源首先满足钢铁生产流程中各工业炉窑的加热使用,包括炼焦、烧结、炼铁、炼钢和轧钢等工序;剩余部分供自备电厂生产蒸汽或电力,主要方式有纯烧煤气锅炉-蒸汽轮机发电方式、掺烧煤气燃煤锅炉-蒸汽轮机发电方式和燃气蒸汽联合循环发电方式;少量部分通过放散塔点燃排放到大气中。
为提高冶金企业煤气的综合利用,一般建有煤气管控系统,该系统是冶金过程能源管控的主要部分之一,主要用于对伴生煤气资源进行智能化管理和优化调度,能够对煤气供需关系实时预测并进行优化调度,实现煤气的高效利用,减少高炉煤气、焦炉煤气的放散损失,增加转炉煤气的回收和利用。煤气管控系统伴随着企业能源管控系统的建设而发挥作用,对钢铁企业节能减排有重要意义。
煤气管控系统一般由煤气基础管理模块、生产运行监控模块、煤气供需预测模块和煤气优化调度模块等组成。其中,煤气基础管理模块包括煤气的日常管理、煤气计划的编制和煤气指标管理等。生产运行监控模块主要将生产中煤气的产生、储存、分配和使用等数据实时采集并上传,进行潮流显示、运行管理和报警监测等。煤气供需预测模块分为静态预测和动态预测,静态预测是指根据钢铁企业生产计划、检修计划和煤气单位产生量与单位消耗量进行的供需预测;动态预测是指煤气产生量与消耗量的实时预测。煤气优化调度是指在煤气系统相关单元出现计划性检修、设备故障、生产节奏改变及随机事件并对煤气供需状况产生影响时,以实现煤气系统安全、经济价值最大化或放散最小为目标进行的优化,动态制订煤气在各相关工序、设备的生产与使用方案。
条目图册
扩展阅读
- 冶金工业部钢铁司.冶金企业煤气的生产与利用.北京:冶金工业出版社,1987.
- 陆钟武,蔡九菊.系统节能基础.沈阳:东北大学出版社,2010.