轉(zhuǎn)爐煤氣回收技術(shù)的研究與應(yīng)用9.26

1、Page 2一、前一、前 沿沿二、現(xiàn)狀分析二、現(xiàn)狀分析三、具體實施方案三、具體實施方案四、技術(shù)應(yīng)用效果四、技術(shù)應(yīng)用效果五、經(jīng)濟效益五、經(jīng)濟效益Page 3 型鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用率自投產(chǎn)以來，回收率只有50%左右，轉(zhuǎn)爐煤氣回收率低一直受各種因素限制，比如煤氣柜容量、煤氣成分、外界用戶、轉(zhuǎn)爐煤氣管網(wǎng)輸送能力、煉鋼工藝改變、設(shè)備運行可靠率等。因為型鋼轉(zhuǎn)爐煤氣并網(wǎng)方式只有兩路：一路并入混合煤氣支管，只有大H型鋼和中寬帶兩個用戶，一條線檢修停機時段，因用量減少勢必影響轉(zhuǎn)爐煤氣并網(wǎng)；一路并入高爐煤氣管道，型鋼區(qū)高爐煤氣相對富裕，壓力高并網(wǎng)受限，而高爐休風(fēng)管網(wǎng)壓力低時段如增加并網(wǎng)，煤氣熱值變化大影響焦

2、化廠焦?fàn)t正常加熱。Page 4 原因一： 煤氣柜容量利用不足，煤氣柜滿造成放散：由于新區(qū)8萬轉(zhuǎn)爐煤氣柜的容積實際按3.5-7萬m3柜容控制，實際相當(dāng)于一座6萬m3煤氣柜，造成煤氣柜緩沖、儲存作用降低，當(dāng)瞬時煤氣發(fā)生量較大時，回收的煤氣量與送用戶使用的煤氣量無法匹配（回收大于消耗），就會造成轉(zhuǎn)爐煤氣因柜滿而無法繼續(xù)回收。Page 5 原因二： 轉(zhuǎn)爐煤氣管網(wǎng)輸送能力影響：并網(wǎng)管道原流量計為內(nèi)部倒錐形，阻力大，另外，加壓機入口管道、并網(wǎng)管道設(shè)計能力為4萬m3/h，輸送煤氣能力較低使并網(wǎng)受限非常明顯。 Page 6原因三： 部分鋼種采用雙聯(lián)煉鋼，使鐵水中的碳含量降低造成煤氣回收量下降占總放散量的3-5

3、%。 Page 7 條件一：2012年2月，能源動力廠新增轉(zhuǎn)爐煤氣并特鋼和寬厚板管線，開發(fā)了轉(zhuǎn)爐煤氣新用戶。 條件二：當(dāng)前鋼鐵市場形勢嚴(yán)峻，降低鋼鐵生產(chǎn)成本，就要從各個環(huán)節(jié)入手，而二次能源的利用，更是經(jīng)濟效益挖潛的強力股。 條件三：公司對于能源管理的重視，加大了對煤氣的產(chǎn)生和消耗的整體調(diào)度。（二）目前并網(wǎng)的有利條件Page 8 轉(zhuǎn)爐煤氣回收區(qū)間進行調(diào)整后轉(zhuǎn)爐煤氣熱值降低,會給煤氣用戶帶來安全隱患，尤其煉鋼自身就是轉(zhuǎn)爐煤氣用戶之一，為此，需要新增具備使用混合煤氣的管道，以免影響正常生產(chǎn)。（三）并網(wǎng)程序調(diào)整后存在的問題Page 9安裝DN1000煤氣閥門、煤氣管道系統(tǒng)將新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣自用總管與能源動

4、力廠DN1800混合煤氣總管合茬，實現(xiàn)新區(qū)轉(zhuǎn)爐煤氣用戶使用混合煤氣，見圖1。1.煉鋼區(qū)新增用混合煤氣管道方案Page 10 利用能源動力廠煤氣管道合茬時間，對全廠煤氣回收系統(tǒng)進行全面檢查，主要對是對煤氣回收系統(tǒng)的眼鏡閥、鐘形閥限位和線路、煤氣冷卻系統(tǒng)等進行檢查，對存在的隱患進行徹底處理，并增加了煤氣水封(如：圖2)，確保煤氣的含塵量小于10mg/Nm3，充分滿足轉(zhuǎn)爐煤氣回收條件。2.對轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)設(shè)備進行全面檢查Page 11 根據(jù)碳平衡法可以對轉(zhuǎn)爐煤氣理論極限回收量進行了測算，但是隨著煤氣回收量的增加，轉(zhuǎn)爐煤氣熱值將會相應(yīng)降低，影響煤氣品種，直接影響用戶的滿意度。通理想狀態(tài)對轉(zhuǎn)爐煤氣理論

5、極限回收量進行測算如下表1:3.研究CO和O2濃度隨吹煉時間變化的規(guī)律Page 12名稱型鋼區(qū)名稱型鋼區(qū)1：鐵水加入量（t/爐鋼）133 C2：鋼水含碳量 0.16%2：鐵塊加入量（t/爐鋼）3.2 回收轉(zhuǎn)爐煤氣成份:100%3：廢鋼裝入量（t/爐鋼）3.2 CO （%）45.2%礦石裝入量（t/爐鋼）5.7 CO2 （%）19.5%鋼產(chǎn)量（t/爐）126.0 N2 （%）34.5%：鐵水中 碳含量4.50%O2 （%）0.8%：鐵塊中 碳含量4.50%H2 （%）0.0%：廢鋼中 碳含量0.25%每爐鋼可回收轉(zhuǎn)爐煤氣（m3/爐）17113 噸鋼可回收轉(zhuǎn)爐煤氣量（m3/t）125Page 13

6、第一步：對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量提高途徑的理論分析圖進行研究，提高煤氣回收量就是要增加煙氣量，提高CO含量。轉(zhuǎn)爐煤氣回收量提高途徑分析如下圖3 ：4.對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究Page 14圖3. 轉(zhuǎn)爐煤氣回收量理論分析圖轉(zhuǎn)爐煤氣回收量理論分析圖Page 15第二步，制定煤氣回收標(biāo)準(zhǔn)化操作標(biāo)準(zhǔn)。 CO含量大于24允許回收，應(yīng)先降活動煙罩，后下氧槍。煤氣回收時，將活動煙罩降到位，并對煙罩下極限進行調(diào)整，與爐口間距不得超過200mm，防止大量空氣被吸人煙罩內(nèi)；煤氣回收期，嚴(yán)格控制槍位，氧槍的提升嚴(yán)禁超過開氧點，以防止槍位過高，造成氧氣直接被一次風(fēng)機吸走，杜絕煤氣回收期

7、間氧含量超標(biāo)；煤氣回收后期，轉(zhuǎn)爐副槍延后30秒。4.對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究Page 16第三步：優(yōu)化轉(zhuǎn)爐煤氣回收參數(shù) 調(diào)整回收周期：煤氣回收開始時間調(diào)整為4分30秒開始回收，同時滿足O2小于1%，并且CO含量在22%啟動壓差調(diào)節(jié)，大于24%開始回收，回收后期CO小于20%開始放散，擴大了回收區(qū)間。4.對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究Page 17第四步：調(diào)整副槍測溫時間。 轉(zhuǎn)爐煤氣回收后期，因副槍測溫，O2含 量迅速提升，此時CO含量一般在45%左右，通過采取副槍測溫時間延后30秒，多回收轉(zhuǎn)爐煤氣約5m3/t。4.對轉(zhuǎn)爐

8、煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究對轉(zhuǎn)爐煤氣回收量相應(yīng)參數(shù)進行研究Page 18一是采取微正壓操作（30-100Pa），減少爐口吸風(fēng)量，降低CO燒損率低。二是轉(zhuǎn)爐EC蒸發(fā)冷卻器在煉鋼自產(chǎn)蒸汽滿足工藝要求的情況下，嚴(yán)禁使用氮氣，降低進入煤氣回收系統(tǒng)中的氮氣量。三是做好對轉(zhuǎn)爐活動煙罩下極限位置的落實，并加強對轉(zhuǎn)爐開吹降罩情況的檢查。5.提高煤氣回收平穩(wěn)期的煤氣熱值Page 19 第一實驗條件：在在補爐料小于3噸的情況下，試驗補爐后第一爐回收煤氣。 第二跟班要求：運轉(zhuǎn)車間與轉(zhuǎn)爐車間執(zhí)行好操作要求，并做好相關(guān)記錄，試驗過程中若出現(xiàn)異常情況，及時通知調(diào)度室及機動科試驗需要相關(guān)人員跟班。6.研究試驗補爐后煤氣回收

9、技術(shù)研究試驗補爐后煤氣回收技術(shù)Page 20 一是減少或杜絕2座轉(zhuǎn)爐同時吹煉，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣均衡回收、均衡并網(wǎng)。 二是聯(lián)系自動化部，編輯柜容趨勢歷史記錄，以便更好控制柜容高放散現(xiàn)象。7.優(yōu)化生產(chǎn)組織，減少柜滿放散優(yōu)化生產(chǎn)組織，減少柜滿放散Page 21效果一：通過試驗，目前補爐后第一部煤氣的可以正常安全回收，提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收量。 效果二：增加了（12-5）供特鋼寬厚板專線，增加外部用戶量，提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收量。2-8月份增加的煤氣回收量見下圖4： Page 22Page 23效果三：轉(zhuǎn)爐煤氣回收量直線上升，2012年1-8月累計轉(zhuǎn)爐煤氣回收量達到了108m3/t鋼，轉(zhuǎn)爐煤氣回收累計總熱值0.682 GJ/t鋼，超額完成了計劃目標(biāo)，其中最大回收量達到了122m3/t鋼，達到了國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐的先進水平，贏得了公司領(lǐng)導(dǎo)的褒揚。Page 24 1、直接經(jīng)濟效益： 計算依據(jù)：轉(zhuǎn)爐煤氣價格：28元/GJ。2012年1-8月份累計轉(zhuǎn)爐煤氣回收量達到了108m3/t，鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收累計總熱值0.682 GJ/t鋼。 去年同期：2011年1-8月份累計轉(zhuǎn)爐煤氣回收量達到了72.77m3/t，轉(zhuǎn)爐煤氣回收累計總熱值0.474 GJ/t鋼； 2012年1-8月份產(chǎn)量：2271995.30噸，同比增加效益： 2271995.30t（0.682-0.474）GJ/t28元/GJ =13