钢铁企业煤气资源综合利用探讨

钢铁企业煤气资源综合利用探讨

闫豪

陕西龙门钢铁有限责任公司  陕西 韩城  715405

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，对能源的需求量也在逐年增多。钢铁行业混合煤气主要由高炉煤气和焦炉煤气和转炉煤气等混合，对比单一煤气，在配备合适调配设备的情况下，拥有混合煤气热值的稳定可调，实现用户持续、稳定使用的特点，一般主要作为钢铁厂控制要求较高的工业炉的燃料，对工业炉的安全生产、节能减排、提高产品质量三项意义尤为重大，同时也是实现自动燃烧、智能制造的必要基础。本文就钢铁企业煤气资源综合利用展开探讨。

关键词：钢铁企业；煤气资源；综合利用

引言

钢铁行业是中国典型的高能耗、高碳排放部门，在整个钢铁工艺流程中能耗大约占到全国总能耗的16%，但是在整个钢铁生产流程中仅有30%一50%的能量得到有效利用。由此可见，钢铁行业的低碳、绿色转型对于我国实现“双碳”目标至关重要。

1煤气系统平衡存在的问题

在钢铁行业中，由于其特殊性，企业一般具有大规模、高集中度以及低劳动力密集型特征。这种情况下就会对生产过程产生较大影响。因此需要将这些因素作为控制点。如果一个大型钢铁公司有较多的固定资产来支撑着该集团所需进行加工的产品数量大且分散时可以通过使用先进设备和技术手段提高生产效率从而降低成本以获取最大效益，这就是企业规模经济效应。在过去儿年中，钢铁行业发展迅速，但企业的整体规模不大，企业内部管理水平和技术装备较发达国家相比落后。我国目前处于工业化中期阶段。因此国内大型国有企业数量众多、分布散乱且质量参差不齐等情况较为突出；而中小型民营公司由于其自身实力较弱无法与大中型国企相抗衡导致竞争力不足难以进人市场的现象更加严重影响了国家经济安全稳定发展以及人民生活条件改善方面，所以企业规模对于一个企业来说是至关重要的因素之一。

2钢铁企业煤气资源综合利用策略

2.1煤气系统管控优化

（1）实施煤气系统计划管控。根据月度生产、检修计划，做出煤气产、用平衡计划作为日常管控的依据。日常运行实际情况与计划值比对，总结分析计划的准确性、全面性。通过计划与实际不断比较分析，编制不同生产状态下的平衡模型，为煤气管控做好计划管理工作。（2）建立能源管理系统提升煤气管控能力。通过能源数采系统实时监控煤气产出、使用情况，合理调配发电，做好煤气管控，同时监督各生产用户对照标准用量合理使用，在确保生产的同时节约煤气，用于发电。另外，要对数采系统历史数据、趋势做好统计分析，总结经验，逐步提高管控能力。（3）制定煤气管控制度完善考核激励机制。明确各生产用户不同产品煤气指标，落实责任、奖惩条款，同时将煤气调度与热力发电人员合并，煤气与发电调整有机结合，快速响应，提高煤气利用率。

2.2钢铁企业主要余热利用方法

从钢铁企业余热资源的主要分布可以看到每一个工序都会有大量的余热资源产生，对余热资源的回收可以用于热电厂发电、供暖或供冷、加热热水锅炉回水或补水等，不仅可以为钢铁企业带来可观的经济效益，同时也可以从一定程度上减小钢铁企业的能耗，所以说对钢铁余热资源进行回收利用至关重要。钢铁企业余热回收可以分为三个方面，分别是气体余热资源、液体余热资源以及固体余热资源的回收，回收形式丰富多样。

2.3增设煤气存储系统

针对高炉发生量波动的特殊性，对标行业先进工艺，增设高炉煤气柜。这样做的口的是:（1）用于缓冲煤气管网的压力波动问题，确保各热能设备用量平稳，确保转换效率；（2）削峰填谷，根据用电峰谷平电价差别大的情况，在低电价时储存高炉煤气柜在高位，在高电价时将储存的煤气输送释放出来，增加高电价时的发电量，降低用电成本。由此可知，设置煤气柜调节煤气的瞬时动态平衡，对满足用气不足及用户过度需求具有重要作用，能够使煤气系统运行压力波动值最小。

2.4充分利用煤气柜的缓冲作用

充分发挥煤气柜的容量调节，稳定煤气压力，为整个煤气管道提供了一个缓冲。当燃气压较小或燃气使用者全开时，应打开柜容量，当燃气使用者在维修或燃气压力较高时，使剩余气体得到最大程度的恢复，减轻系统的负荷。针对市场的变动，需要适时调节燃气的气压，使各客户的燃气需求量最大化，降低排放和低压工况，然后就可以达到燃气系统的稳定，达到动态供求均衡。在钢铁企业中，缓冲作用是一个重要的问题。通过对煤气柜的优化改造，可以提高其安全性能。目前我国国内大部分钢厂都采用的是全自动化系统。这种系统虽然能使生产过程变得更加简单化、机械化和信息化等特点但也存在一定弊端，一是对员工缺乏必要培训；二是设备陈旧老化造成事故率较高；三是易出现故障而导致发生重大损失或人员伤亡事故的事件频繁发生。因此，企业应采取有效措施来加强煤气柜缓冲作用。

2.5焦炉上升管余热回收技术

焦炉在焦化工序中产生的荒煤气温度可达到650-8000C，荒煤气携带的余热量占到焦炉总热量的37%左右，从余热资源回收角度来说具有很高的回收价值。我国各个钢铁企业在技术研究中发现，利用上升管回收技术对荒煤气余热进行回收效益最高，也是最适合钢铁企业发展的。上升管余热回收技术主要是利用荒煤气的显热产生蒸汽，从而达到余热资源回收的目的。其主要工艺流程为：首先对除盐水槽送来的除盐水进行预处理，通过一定方式送入到缓冲水槽中，然后经由汽包通过循环泵送入到上升管换热装置中。在上升管换热装置中，用荒煤气余热加热循环水产生汽水混合物，然后经由汽包分离将水蒸气直接送入到蒸汽管网中，循环之后的冷凝液则在此返回到上升管换热装置中进行循环使用。

2.6协调供、用设备，减少煤气放散

（1）使发电机负载平稳，降低了工作频率，延长了设备的持续运转。（2）使气体的气压平稳，降低了温度的起伏，使炉子的工作效率得到了改善。（3）按照公司检修方案，提前进行燃气供应，减少由于供、用设备检修引起的煤气供应和用量变化对管网的影响。（4）需要编制燃气平衡表，了解燃气消费情况。（5）调度员必须掌握高炉煤气出水量与风量之间的相互影响，知道煤气的自用比，并依据煤气量、煤气压力适时调节电厂的负荷，并通过铁厂高炉运转参数，分析高炉运行状况，掌握瞬时煤气变化，从而就可以确保煤气管网达到平衡状态。钢铁企业的生产过程中，除了需要消耗大量能源之外，还需承担诸如环境污染、资源浪费等企业需要负担的社会成本。因此在炼铁和冶炼焦煤时应该尽量减少煤气放散。首先是要保证煤炭供应充足。其次是加强对煤气系统的管理与控制；提高燃料品质及燃烧效率；降低燃硫率以及烟粉尘排放量等等都可以通过增加清洁剂来实现这一目的，从而达到节约能源的效果，也能解决钢铁企业生产中存在浪费资源、产生污染环境等问题和矛盾冲突矛盾。

结语

钢铁企业煤气的合理回收与利用，对降低企业的能源消费量和碳排放量有重要的意义。钢铁行业绿色低碳发灵之路，任重道远，各企业唯有笃行不怠，以身作则，通过实实在在的技术创新和不断的投入，方能寄一项项任务落实到行动中，才能在计划时间内实见钢铁行业乃至全国“双碳”目标，进而为我国能源吉构的低碳化转型和高质量发展做出应有的贡献。

参考文献

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