TRT

2019-03-11 19:03:00
高炉炉顶煤气压差发电技术(TRT-ESSE)可以回收高炉鼓风动能的 30%,一般每吨铁可发电 20~40 度。采用干法除尘技术,可提高发 电能力 30%左右。因煤气温度每升高 10 度,发电透平机出力可提高 3%,最高吨铁发电量可达 54 度电。 高炉炉顶煤气压差发电技术 (TRT-ESSE)可以回收高炉鼓风动能的 30%,一般每吨铁可发电 20~ 40 度。采用干法除尘技术,可提高发电能力 30%左右。因煤气温度 每升高 10 度,发电透平机出力可提高 3%,最高吨铁发电量可达 54 度电。 高炉鼓风能耗占炼铁工序能耗 10%~15%,采用 TRT 技术 装备可回收鼓风动能的 30%左右,可以降低炼铁工序能耗 11~ 18kgce/t。从技术角度出发,炉顶煤气压力大于 120kPa 的高炉均应 设置 TRT 设备。我国目前已有 130 多套设备在运行。 高炉炉顶余压 发电技术的应用到 2003 年,我国 1000m3 以上高炉大约有 58 座,正 在建设的还有几十座,有 80 多座已经或拟装备高炉炉顶余压发电 (TRT)装置[8] 。根据炉顶压力和操作条件影响,吨铁发电量在 20~ 40kWh/t 铁;如果采用干式除尘的高效 TRT 装置(如太钢、攀钢和首 钢),吨铁最高可回收电力约 45~54kWh/t 铁,既提高了能源的利用 率又改善了炼铁厂的环境,而且可以大大降低新水消耗。实践表明: 高炉容积越大, 炉顶压力可越高, 回收的余能越多, 投资回收期越短。 日本现有的 29 座高炉都装备了 TRT,能量回收效果显著。目前 ESSE 已经掌握其中的关键核心技术。并在此基础上有相当创新性。应该项 创新专利正在申报之中。 TRT 是“高炉煤气余压透平发电装置”的缩写,是国际公认的 钢铁企业很有价值的二次能源回收装置, 它利用高炉炉顶煤气所具有 的压力能和热能,通过透平机膨胀做功转化为机械能,从而驱动发电 机发电。这种发电方式既不消耗任何燃料,也不产生环境污染,发电 成本极低,是高炉冶炼工序的重大节能项目,经济效益十分显著。 在炼铁生产中,当高炉炉顶煤气压力大于 0.03 兆帕时, 即可采用 TRT 装置将这部分压力能回收。 其工作原理是煤气的余压使 煤气在透平机内进行膨胀做功,推动透平机转动,进而带动发电机转 动,发出一定的电量。TRT 装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流 量有关,一般吨铁发电量为 30~40 千瓦时。高炉煤气如采用干法除 尘可以使发电量提高 36%,且温度每升高 10℃,会使透平机出力提高 10%,进而使 TRT 装置最高发电量可达 54 千瓦时/吨铁。 在设备上,TRT 装置代替了原来煤气系统的高压阀组,不 同的是,原煤气系统的高压阀组将煤气的压力能白白泄漏掉了,而 TRT 装置可以回收高炉鼓风能量的 30%左右。 目前,全国已有 130 多套 TRT 系统在运行,但是其发电量 有很大的差异,提高 TRT 发电量的措施主要有以下几条: 1. 积极采用高炉煤气干法除尘技术装备。 2. 提高高炉炉顶煤气压力,减少煤气从炉顶到透平机的压力损 失。提高炉顶煤气压力还可以带来产量的提高、高炉工作稳定以及可 以冶炼低硅铁等多方面的好处。 3. 保持高炉煤气稳定地以最大发生量供给透平机,这要求高炉 生产稳定地处于高水平状态。这样就可以关闭煤气系统的高压阀组, 使高炉煤气全量通过 TRT 透平机。 4. 适当提高 TRT 煤气入口温度。在煤气压力不变的条件下,煤 气温度高,煤气压透平机内体积膨胀大,就会使发电量提高。但高炉 正常生产状态下炉顶温度不能超过 350℃,因此优化高炉炉顶煤气温 度和 TRT 发电能力,寻找最佳点是运作好 TRT 的关键技术之一。 5. 调整好 TRT 入口的静叶角度。在煤气管网中设置能进行煤气 压力调节的设备,通过调整静叶片的角度,来控制煤气的压力和输出 功率,可以使高炉炉顶压力波动小,同时 TRT 的输出功率也可以处于 稳定状态,这可以用小型计算机来进行控制。 6. 提高 TRT 设备运行率。首先,要提高 TRT 设备的开工率,延 长 TRT 稳定运行的时间,并力争在高水平状态下工作。 7. 合理优化 TRT 工艺技术参数。优选 TRT 工作性能曲线,使 TRT 功 能与高炉正常生产进行优化匹配。 一般 TRT 透平机出力与高炉有效容 积比为 4.0~4.3。 来自:/Tech_news/Detail/3888.html 借花 献佛,不知道你满意否?我也是做工业炉窑控制的,有机会我们聊聊 大高炉 TRT 如何增加节能功效 2008-7-24 来源: 中国环保设备展 览网 大高炉 TRT 如何增加节能功效 钢铁企业是耗能大户,同时也是产能大户。其生产过程中产生了各种 余热、余能,但并没有得到充分利用,这不仅增加了资源的浪费,还 对环境造成了污染。将生产过程中产生的大量余热、余能通过相关设 备和技术转化为电能,再用于生产过程或其他用途,可以节约能源, 缓解企业电力供应不足的矛盾,从而有效降低生产运营成本。因此, 在国家对环境保护要求不断提高以及当前能源、 资源供应日趋紧张的 形势下,回收利用余热、余能越来越受到钢铁企业的青睐。 从钢铁生产流程的特点来看, 高炉炼铁是目前钢铁生产中能耗最 多的工序,占整个生产能耗的 70%~80%。因此,实现高炉炼铁工序 节能降耗是钢铁企业降本增效的关键。 高炉炼铁在耗能的同时也产生 了各种化学能、热能和压力能等等。如何有效地回收利用这些二次能 源成为当前钢铁企业高炉节能的主攻方向。 而利用高炉煤气行程中的 特性变化来实现二次能源再生(即余压发电)是高炉炼铁生产中高效 回收能源的一种有效途径。 设备稳定运行是提高发电效率的基础 高炉余压发电机组又称炉顶压力回收透平(top-pressure recovery turbine)装置,是将高炉煤气管网中流动煤气的压力能转 换成电能的一种设备,简称 TRT。TRT 在高炉区域的安装位置是与高 炉调压阀组并联。当 TRT 处于运行状态时,要求高炉调压阀组基本处 于全闭状态,高炉煤气将流经入口蝶阀、入口截流阀、紧急切断阀、 透平机、 除雾器、 出口截止阀和消音器, 最终进入煤气管网流向用户。 当 TRT 设备停止运行时, 高炉煤气将从高炉减压阀组经消音器直接进 入煤气管网,最终输送到用户。 目前,大型高炉的高炉煤气多数采用湿法除尘工艺,从而使高炉 余压发电所产生的电量占系统总消耗电量的比例偏低。对此,部分大 型高炉通过采取提高高炉炉顶压力、适当增加煤气发生量、优化高炉 喷煤的配煤技术和对发电设备进行特殊维护等措施, 使高炉余压发电 效率明显提高,余压发电量占系统总消耗电量的比例提高了 10%,节 能效果明显。 高炉煤气流经透平机的过程也是实现功能转换的过程, 即将高炉 煤气的压力能转换成透平机转轴的机械能,并带动发电机发电。通过 研究实践可得,适当提高透平机入口温度和提高透平机压差是提高 TRT 发电能力的有效措施,同时,TRT 静叶夹角的调整和煤气特性发 生变化均会直接引起静叶的压差变化,从而影响 TRT 的发电能力。 系统化技术集成是增加发电量的条件 在钢铁企业节能环保工作积极开展的今天, 我国越来越多的高炉 采用了高炉炉顶余压压差发电技术,取得了显著的节能效果。该技术 还在不断优化改进。国内相关技术人员经过不断的研究和探索,总结 出以下几种提高 TRT 机组发电量的方法: 一是采用高炉高顶压操作。 虽然高炉使用高顶压作为一项强化冶炼技术在近几年得到了迅 速的发展,但是高炉顶压的高低与其炉况的接受能力、设备的承受能 力密切相关。首先,高炉提高炉顶压力后最直接的效果是提高了 TRT 静叶前端的压力,从而达到增强 TRT 发电能力的目的。在日常生产过 程中,长期稳定保持炉顶设计最高压力是产生高余压回收的基础。其 次,高炉提高炉顶压力会降低高炉料层中的煤气流速,使高炉料层透 气性明显得到改善,为高炉增加风量创造了有利条件。 在正常生产过程中,尽量保持大型高炉稳定、合理的风速是保持 高炉下部送风制度合理的关键标准。通常,宝钢大型高炉的风速基本 维持在 260 米/秒~270 米/秒之间, 高炉炉况的稳定性比较好。 此外, 提高高炉炉顶压力会引起炉内平均压力升高, 炉腹煤气量因压力作用 会有所缩小,此时为了维持相同的风速,高炉需要适当增加送风量。 在提高炉顶压力引起炉内煤气流速降低的情况下, 煤气在料层中 的滞留时间相应延长, 煤气中夹杂的未燃煤粉在高温和高压作用下将 继续还原并燃烧,煤粉置换比得到一定程度的提高,且炉顶煤气发生 量也将有所增加,从而提高了 TRT 的发电能力。 二是在保持高炉炉况稳定的基础上适当提高煤气发生量。 根据在高炉富氧喷煤条件下煤气发生量的转换结果分析可以得 到:风量、风口前端碳的燃烧率、富氧量、喷吹物的输送载气和喷吹 物的特性等均将影响炉腹煤气量的大小, 其中高炉风量是最大的影响 因素。在高炉炉况接受风量的前提下,适当提高入炉风量能够提高 TRT 的发电能力。 在目前高炉喷煤使用浓相输送煤粉的条件下, 改变喷吹煤粉的特 性也将影响炉腹煤气量的大小。 适当提高煤粉中挥发分的含量既可以 从一定程度上改善煤粉的燃烧性, 又可以通过挥发分的燃烧和还原进 一步增加高炉煤气发生量。 三是提高煤气除尘效率,实现稳定的管网煤气温度。 在高炉煤气湿法除尘工艺中, 可以通过调节湿法除尘设备的工艺 参数、保持尽量低的洒水温度、提高洒水设备的雾化效果、合理控制 系统设备的压差水平等方法来保持发电设备前端较高的压力能和温 度,从而带动 TRT 设备实现较高的发电量。 干法除尘是目前高炉煤气除尘的另一种重要的节能技术。 采用干 法除尘不仅可以避免湿法除尘工艺高耗水和废水污染等问题, 而且还 能够尽量保持煤气中所带的热量来提高发电能力。 四是强化余压发电设备的改造与维护。 考虑到高炉煤气除尘新技术的发展和生产中煤气除尘效率的不 断提高, TRT 机组除回收流动煤气的压力能实现发电外,对于静叶 自动调节炉顶压力的功能需求也日益突出。于是,致力于该技术领域 研发的单位和企业通过相关技术的持续创新, TRT 静叶叶型不断得 使 到优化。 TRT 是高炉煤气处理管网末端的降压装置。在高炉富氧喷煤条件 下始终存在一定量的未燃煤粉和粉尘伴随煤气排出并流经 TRT 设备, 采取措施降低 TRT 静叶在运行过程中的“黏灰”现象是当前提高 TRT 发电量的关键。宝钢炼铁系统通过 20 多年的研究和对有关 TRT 维护 技术的开发和集成, 于近期在大型高炉 TRT 系统上应用了静叶采取周 期性的涂层等技术,有效减少了 TRT 静叶的积灰,并使 TRT 机组故障 率下降了 8%。 高炉煤气所带来的余压能是清洁的可利用能源,实施高炉煤气余 能的高效利用不仅能够完全避免回收过程中的二次污染, 而且还可以 实现资源的有效回收利用。变高炉煤气湿法除尘为干法除尘,可以明 显提高煤气温度,从而大幅增加煤气的可回收余能,增加 TRT 的发电 能力,同时也可节约水资源,减少废水污染。如今,高炉煤气余压回 收利用已经成为钢铁企业炼铁工序节能的重要突破口之一。今后,随 着钢铁企业节能技术的不断进步, 高位差的水系统压力能和各种流体 介质中低值余能的回收利用也将得到开发应用 TRT——(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下 简称 TRT) 高炉煤气余压透平发电装置(即 TRT)是利用高炉冶炼的副 产品——高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机 做功,将其转化为机械能. TRT 工艺流程 高炉产生的煤气,经重力除尘器,两级文氏管,进入 TRT 装置。经入 口电动碟阀,入口插板阀,调速阀,快切阀,经透平机膨胀作功,带 动发电机发电,自透平机出来的煤气,进入低压管网,与煤气系统中 减压阀组并联。 发电机出线断路器,接于 10KV 系统母线上,经当地变电所与电网 相连,当 TRT 运行时,发电机向电网送电,当高炉短期休风时,发电 机不解列作电动运行。 TRT 装置由透平主机, 大型阀门系统, 润滑油系统, 液压伺服系统, 给排水系统,氮气密封系统,高,低发配电系统,自动控制系统八大 系统部分组成。 1,高炉煤气透平机 特点;高炉煤气透平主机,通过的煤气和压力均不高,但流量颇大, 虽然多 次除尘,仍含有不少炉灰粒子,并且水蒸汽呈饱和状态。据 此透平设计不能完全衔用燃气轮机方法,而是采用大通流面积,底圆 周速度,平直粗壮叶型等新设计方法而特殊设计。 结构:由定子、转子、静叶可调、轴承、底座等组成。 部件功能: 轴承: 支撑轴承 四油叶滑动轴承 制供油润滑 推力轴承 雷式 强制供油润滑 调节:二级全静叶可调 密封:充气氮气密封 清洗:低压喷雾水 伺服调节 根据顶压波动自动连续调节 间断或连续喷水 金斯贝 定子:由静叶可调 扩压器 盘车装置等机构组成 转子:由主轴 二级动叶珊 危急保安器 盘车装置等组成 方向:从进口方向看,转子旋转方向为顺时针 盘车:电动盘车超 6r/min 时自动脱开 超速保护:超 10%转速 电气系统:先迅速打开调压阀组快开阀,同时关快速切断阀、调速阀 及静叶。 机械系统:危急保安器油门动作,关闭快速切断阀。 2.大型阀门系统 2.1 入口电动二次偏心阀 D947H-3 公称通经 DN1800mm 公称压力 PN0.3MPa 介质温度 ≦250℃ 适用介质 高炉煤气 结构原理 结构:主要由阀门、电动机、一级电动装置、二级传动装置和控制器 等部分组成。 原理:本阀动作时通过控制器或点动按纽启动发电机,驱动一、二级 传动装置并带动阀杆转动,使蝶阀实现 0~90℃范围内的旋转,从而 完成阀门的起闭或在某一角度上停止, 从而达到隔断管道内介质或调 节截止流量的目的,由于阀体采用了弹性阀座及偏心密封结构,使得 阀门在关闭状态越关越紧, 保证了阀座虽有少量磨损而仍能可靠密封 条件。 2.2 入口液压插板阀 YZG749AX—2c 公称通径:DN 1800mm 公称压力 PN 0.2MPa(G) 适用介质 高炉煤气 介质温度 250℃ 驱动方式 全液压 结构原理: 阀门由主阀体和左`右侧阀体形成骨架,在主阀体内设有阀板及阀板 执行机构(包括阀板夹紧、松开机构和阀板运行机构) 。 在主阀体顶部设有放散管及取样管,底部设有 N2 管,排水管及清灰 孔,左右侧与左右侧阀体用螺栓固定在设定位置上 液压传动系统的组成 由球塞马达、 弹簧返回缸、 离合器用油缸、 齿轮油泵、 控制调节装置、 单向阀、顺序阀、溢流阀。三位四通阀、油箱、冷却器、滤油器、电 加热器、压力表等组成。 出口电动二次偏心阀 公称通经 DN2400mm 公称压力 PN0.03MPa 介质温度 ≦250℃ 适用介质 高炉煤气 驱动方式:全液压 阀门结构及原理同入口插板阀油站,阀门液控装置各自自成系统,独 立操纵。 2.5 快速切断阀 KD743—2 公称通经 DN(mm)1800 公称压力 PN(bar)2 泄漏量: (Nm/h)5000 阻损: 快关时间: 适用温度: YZG749AX—0.3 适用介质:含尘烟气、空气、煤气。 结构及原理 结构:快速切断阀主要由阀门、传动装置‘液控箱、电控箱组成。阀 门采用双偏心碟阀型式,阀座堆焊有不锈钢。耐腐,耐磨,提高了密 封付的寿命,液控箱用高压胶管与传动装置连接, 控制油使油缸活塞动作达到阀门开启和关闭, 液压元件安装在液控箱 内。 电控部分设就地手操和控制室远控分别在两地独立地实现慢开、 慢 关、快关、游动功能操作。 原理: 采用弹簧液压衡型、 双偏心碟阀、 工作状态液压油压紧弹簧, 阀门打开,在 TRT 装置异常时(动作信号一路来自系统控制信号,一 路来自透平机危机保安器的液压信号)电磁阀动作,快速泄油弹簧松 开,阀门紧急关门,切断时间 0.5~1sec 可调。 3.润滑油系统 3.1 系统的作用 大型透平机,压缩机都是靠轴承支撑进行旋转工作的,要保证机的组 安全可靠的运,其重要的一个环节,就是要给个各轴承润滑点及时提 供一定量的稀油循环润滑, 以满足机组在正常工况下及事故状态下润 滑油供给,这种系统就是润滑油系统。 3.2 系统的构成 系统由润滑油站、高位油箱、油泵、阀门及检侧仪表等组成。 润滑油站,是把一定压力、一定流量 的润滑油,经过油箱冷却器散热、滤油器过滤干净后的润滑油送到轴 承各润滑油点润滑。 高位油箱,是在停电、紧急事故状态下、停车时,靠自然位差维持 机化组惰走油流时间润滑油的供给。 检测仪表,分就地仪表及远传仪表。就地表在现场设控制盘,显示 各测点的压力、温度值。远传表,在重要的测点处安装变送器,把测 量信号值送到主控室记录、显示、报警连锁满足透平机组正常运行时 的控制需要。 3.3 系统的控制原理 当机组在正常运行中,操作员只需观控制盘上各测点的温度、压力 显示数值,就可掌握油系统的运行情况。 当油泵阀门元件有小故障时,或油脏虑油器压差超限时,润滑油供 给的压力逐渐将降低,当最远点的压力降低时 78.4KPa 时,主控室 表盘上光字牌灯亮,蜂鸣器响,不管操作员是否观察到,此时已提醒 他开始检查并处理,同时另一台油泵自动投入供油。当短时期故障排 除,辅泵可自动或手动停,若短时期故障无法排除,即系统将转入重 故障的处理方式。 当报警、辅泵投入后,操作员不能及时排除设备问题,但油压仍降 继续下降,压力达到 49KPa 时自动报警、停机,来保证机组的安全, 避免重故障的发生。 当设备停电或油泵发生重故障不能供油时,机组的停机,靠高位油 箱自然位差维护机组的供油,即旋转惯性所需的油流润滑。 4. 电液伺服控制系统 4.1 系统的作用 电液伺服控制系统,在 TRT 装置中,属于八大系统之一的分系统。 根 据主控室的指令,来实现 TRT 的开,停,转速控制,功率控制,炉顶压力 以及过程检测等系统控制,要实现以上系统的功能控制,最终将要反 映在控制透平机的转速上,就要控制透平静叶的开度,而控制静叶开 度的手段就是电液位置伺服系统。控制系统的精度,误差,直接影响 TRT 系统各阶段过程的控制。由此可见,该系统在 TRT 中的地位,作用 是十分重要的。 4.2 系统的构成 系统由液控单元、伺服油缸、动力油站三大部分组成。 液控单元包括调速阀控制单元和透平静叶控制两单元, 每一单元均 由电液伺服阀、 电动用电磁阀、 快关用电磁阀、 油路块及底座等组成。 伺服油缸为双活塞杆结构,摩擦力很小,密封性能好。 动力油站由油箱、变量油泵、滤油器、冷却器、管道阀门、检测器 表等组成。 高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TRT) 高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TRT) TRT 工艺概要 高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(Top Gas Pressure Recovery Turbine 简称 TRT)是目前国际上公认的有价值的二次能源 回收装置。 它是利用高炉炉顶煤气中的压力能及热能经透平膨胀做功 来驱动发电机发电。回收高炉鼓风机所需能量的 30%左右,实际上回 收了原来在减压阀门中白白泄失的能量。 这种发电方式既不消耗任何 燃料,也不产生环境污染,发电成本又低,是高炉冶炼工序的重大节 能项目,经济效益十分显著。 TRT 工艺特点 TRT 工艺有干、 湿之分, 使用水来降低煤气温度和除尘并设置 TRT 装置的工艺称为湿式 TRT,而采用干式除尘(布袋或电除尘)并设置 TRT 装置的工艺则称为干式 TRT。 工艺的主要特点: 干式 TRT 工艺的主要特点: (1)干式除尘不用水洗和冷却,生产每吨铁节省水约 9 吨,其中 节约新水 2 吨。 (2)生产每吨铁时,干式电除尘耗电 0.25~0.45kWh,较湿式的节 电 60~70%。 (3)干式除尘器的出口煤气温度高、压力损失小,故发电功率比 湿式高 30%~50%。 (4) 干式 TRT 系统排出的煤气温度高,所含热量多、水分低,煤 气的理论燃烧温度高, 用于烧热风炉, 高炉热风温度可提高 40~90℃, 相应降低炼铁焦比 8~16 公斤/吨。生产吨铁回收电量约 50 kWh。 TRT 工艺利用现状和市场潜力 在中国钢铁联合企业中炼铁系统所用能耗一般要占企业总能耗 的 70%左右,其中大约 55%消耗在高炉冶炼系统上。因此,高炉的节 能对钢铁联合企业是至关重要的。中国是产铁大国,现有 1000 立方 米以上大高炉近 50 座。除了已装备 TRT 的 12 座高炉外,尚有 17 座 大型高炉有条件建设 TRT 装置,但一直未能落实,使得高炉煤气余压 被白白浪费。 这些高炉建设 TRT 装置后, 其装机容量可达到 12 万 kW, 预计年发电 7.7 亿 kWh,相当于节能约 31 万吨标煤;若采用干式 TRT 系统,年回收电力将提高到 10 亿 kWh,较湿式 TRT 系统增加 2.3 亿 kWh,同时年节约煤气除尘用电 0.25 亿 kWh,节水 3.5 亿吨,减少污 水排放,改善环境质量。 通过对不同容积的高炉使用不同类型 TRT 工艺的经济性分析结 果可以看出, 湿式 TRT 技术的投资回收期在炉顶压力为 0.12MPa 的条 件下需要 5~6 年; 而炉顶压力在 0.2MPa 以上时投资回收期只需要 2~3 年。干式 TRT 技术的经济效果优于湿式 TRT。 钢铁工业节能降耗的重要途径 ----充分利用高炉煤气 2007-5-17 15:11:00 在钢铁工业用能结构中,煤炭约占 70%左右,在煤炭的热 能转换中有 65.88%是以焦炭和煤粉形式参与冶炼生产的,另有 34.12%的热能是以可燃气体(包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气) 形式出现。可燃气体的热能数值大,合理、科学,充分地利用对钢铁 工业节能工作具有积极的作用。与转炉煤气、焦炉煤气相比,高炉煤 气热值低, 应用范围小, 许多钢铁厂还没有充分利用, 甚至大量放散, 既浪费了能源,又污染了环境。高炉煤气的产生量约为高炉鼓风风量 的 1.35~1.40 倍。燃烧每吨焦炭约可产生 1400 吨 m3 的高炉煤气, 高炉煤气中有大量的 N2, CO2, 和 其主要可燃的成份为 CO、 相 CH4(含 H2 量很少), 故其发热值较低。 一般冶炼制钢铁时, 发热值为 2850~3220kJ /m3 。 因高炉煤气中含 CO 量在 30%以下,造成燃烧速度低、火焰 长。高炉煤气的理论燃烧温度只有 1400~1500℃,在钢铁企业还没有 实现 100%回收利用。在高炉煤气的利用方面,先进企业的放散率为 零, 落后企业可达 20%以上。 因为炼铁系统占钢铁工业总能耗的 70% 左右, 高炉煤气所拥有的物理能和化学能占高炉入炉燃料能量的 40% 左右,占钢铁企业总能耗的 12%。因此,高效利用高炉煤气,对钢 铁工业节能、降耗、降成本具有重大意义。 高炉煤气的高效利用途 径如下: 一、高炉炉顶煤气余压发电(TRT)技术 高炉炉顶煤气压力 在>0. 08MPa 时, 采用压差发电技术是可行的。 但是, 压力在 0. 08MPa 时,所发出的电量与设备自身消耗电量相等,故要求煤气压力要大于 0.08MPa 时才有收益。压力大于 0.12MPa 时,经济上是合理的。煤 气压力越高,效益越大。现在全国已有多座 450 m3 以上容积的高炉 有 TRT 装置。 采用 TRT 装置,吨铁发电量在 20~40kWh。如采取干法 煤气除尘技术,可使发电量增加 30%左右。总体上讲,TRT 装置可回 收高炉鼓风机所需能量的 30%,经济效益可观,是炼铁工序重大节 能项目。 二、高炉煤气发电 高炉煤气发电可采用高压锅炉蒸汽发电 和燃气轮机发电(CCPP)。燃气轮机发电,气电转化率高,但对煤气质 量要求高(如热值、压力、煤气量要稳定、含尘量小等)。全烧高炉 煤气锅炉发电技术,一台 220t/h 蒸发量的锅炉,每年用 14 亿~16 亿 m3 高炉煤气,全年可供蒸汽 57.6 万 t,发电量 4320 万 kWh,增 加供电量 3181.66 万 kwh,节约 17.6 万吨标准煤,年综合效益达 4000 万元以上。 三、高炉煤气余热利用 应用余热锅炉可将高炉煤 气的部分余热进行回收。煤气温度降低,对于干式除尘的布袋有保护 作用。 四、应用高效蓄热燃烧技术扩大应用范围 近年发展起来的高 效蓄热燃烧技术是在新型专利技术基础上发展起来的高温空气燃烧 技术, 采用这种技术可使普通高炉煤气的理论燃烧温度达到 2400℃, 原来不能使用高炉煤气的轧钢加热炉也可以 100%用高炉煤气加热, 而且炉子的热效率提高了 30%,目前,许多钢铁厂新建的轧钢加热炉 都已采用高炉煤气作燃料。
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