山東軸承鋼管廠家現(xiàn)貨供應(yīng)
山東軸承鋼管廠家在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中存在大量的副產(chǎn)煤氣資源———高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣,這3種氣體高效綜合利用是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和低碳減排的突破口。
高爐煤氣由于有效氣體含量最低,排放量最大,鋼鐵企業(yè)在沒(méi)有煤氣柜作緩沖或在煤氣不平衡時(shí)首先選擇放散高爐煤氣,故高爐煤氣放散率一般作為衡量鋼鐵企業(yè)煤氣平衡措施和水平的標(biāo)志。高爐煤氣利用率較低的主要原因在于其惰性氣體含量高、發(fā)熱量低、燃燒溫度低、著火困難和燃燒穩(wěn)定性差等。由于煉鐵產(chǎn)能利用率走低,高爐煤氣被迫放散嚴(yán)重,利用情況不容樂(lè)觀,故二次能源中高爐煤氣的有效利用是鋼廠節(jié)能降耗的重中之重。
山東軸承鋼管廠家高爐煤氣直接放散,會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,污染環(huán)境。而將其直接燃燒,利用效率低,會(huì)產(chǎn)生大量CO2。目前,經(jīng)過(guò)高爐煤氣提純技術(shù)得到的富CO(>60%)可作為冶金燃?xì)饣驘掕F還原氣,高純CO(>98%)可作為羧基合成原料合成高附加值產(chǎn)品。
高爐煤氣的基本特性
高爐煤氣是一種無(wú)色、無(wú)味、有毒的低熱值氣體燃料。高爐煤氣的發(fā)生量和成分取決于生產(chǎn)和工藝狀況,煤氣成分變化會(huì)引起熱值波動(dòng)。其中,產(chǎn)量高,發(fā)生量就大;焦比低,熱值就低。
目前,山東軸承鋼管廠家高爐大型化,采用高風(fēng)溫、高冶煉強(qiáng)度、噴煤比高的生產(chǎn)工藝提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率并降低了燃料比,但所產(chǎn)高爐煤氣熱值更低,增加了煤氣利用難度。高爐煤氣中的CO2、N2既不參與燃燒產(chǎn)生熱量,也不能助燃,相反,還會(huì)大量吸收燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,導(dǎo)致高爐煤氣的理論燃燒溫度偏低。高爐煤氣熱值僅為3000kJ/m3~3800kJ/m3,常溫下燃燒不穩(wěn)定,理論燃燒溫度只有1300℃左右,高爐煤氣主要成分中的可燃成分(CO占22%~26%、H2占1%~4%)僅占25%左右,其余為N2(占58%~60%)和CO2等不可燃?xì)怏w,燃燒溫度低,著火比較困難,作為鍋爐燃料使用時(shí),煙氣量較大。
根據(jù)高爐煤氣利用現(xiàn)狀來(lái)看,高爐煤氣利用途徑主要有:利用煤氣余壓余能進(jìn)行高爐煤氣余壓透平發(fā)電(TRT或BPRT);采取高爐煤氣富化措施,高爐煤氣可作為燃料使用;將高爐煤氣提純,可替代天然氣用于軋鋼退火爐,或采用高純高爐煤氣作為羧基合成原料合成化工產(chǎn)品;高爐爐頂煤氣提純后作為還原性氣體用于高爐噴吹,實(shí)現(xiàn)低碳煉鐵。
用于發(fā)電和作為燃料
TRT。該裝置是利用高爐爐頂煤氣具有的壓力能和熱能,通過(guò)透平膨脹機(jī)膨脹做功,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動(dòng)其他設(shè)備進(jìn)行能量回收。該裝置可回收高爐鼓風(fēng)機(jī)所需能量的30%~50%,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。同時(shí),該裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),能替代減壓閥組,較好地調(diào)節(jié)穩(wěn)定爐頂壓力、凈化煤氣。
共用型TRT。共用型TRT是兩座高爐共用一套高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置的簡(jiǎn)稱。利用兩座高爐各自的大型閥門(mén)系統(tǒng),把煤氣導(dǎo)入同一透平的不同流道,驅(qū)動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)電,使用兩套可調(diào)靜葉,同時(shí)控制兩座高爐的頂壓。該機(jī)組可滿足一座高爐運(yùn)行、另一座高爐休風(fēng)或沒(méi)有生產(chǎn)的工藝要求,既可用于同等規(guī)格爐型,又可用于不同規(guī)格爐型。
3H-TRT。陜鼓和浙江大學(xué)合作研發(fā)推出了“提高高爐冶煉強(qiáng)度的頂壓能量回收系統(tǒng)”(簡(jiǎn)稱3H-TRT),不僅能回收高爐爐頂煤氣具有的壓力能和熱能,而且通過(guò)采用STPC技術(shù)對(duì)高爐頂壓進(jìn)行高精度的智能控制,可升高高爐頂壓的設(shè)定值,增大高爐送風(fēng)的質(zhì)量流量,從而提高高爐的冶煉強(qiáng)度,降低焦比,實(shí)現(xiàn)高爐高效化。該技術(shù)不僅回收了以往在減壓閥組浪費(fèi)掉的能量,而且可提高高爐利用系數(shù)2%~3%,降低焦比1%~3%,從而增加高爐生鐵日產(chǎn)量,降低高爐冶煉成本,進(jìn)一步強(qiáng)化高爐冶煉。
BPRT。該裝置集成了高爐鼓風(fēng)和能量回收兩個(gè)機(jī)組的功能,是由電能和煤氣能雙能源驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)組,在該機(jī)組中的高爐煤氣透平回收能量不是用來(lái)發(fā)電,而是直接同軸驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),避免了發(fā)電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎碗娔苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的二次能量轉(zhuǎn)換的損失,回收效率更高。BPRT機(jī)組將TRT原有的龐大系統(tǒng)簡(jiǎn)化合并,取消發(fā)電機(jī)及發(fā)配電系統(tǒng),合并自控系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、動(dòng)力油系統(tǒng)等,將回收的能量直接作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能補(bǔ)充在軸系上,避免能量轉(zhuǎn)換的損失,使驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的電機(jī)降低電流而節(jié)能。該裝置可降低產(chǎn)品成本,減少用戶投資,提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
燃料。高爐煤氣或富化后(摻燒高熱值焦?fàn)t煤氣或轉(zhuǎn)爐煤氣)主要用于高爐系統(tǒng)熱風(fēng)爐自耗(占45%左右)、熱風(fēng)爐燒爐和燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火用、復(fù)熱式焦?fàn)t燃料、加熱爐或熱處理爐燃料、石灰窯燃料等。與高熱值煤氣(焦?fàn)t煤氣、天然氣、液化石油氣等)摻混為混合煤氣,采用高溫蓄熱式燃燒技術(shù)(HTAC)用于軋鋼加熱爐,純燒高爐煤氣鍋爐蒸汽汽輪機(jī)發(fā)電,燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電(CCPP)等。
用于高爐噴吹助力低碳煉鐵
山東軸承鋼管廠家將富余高爐煤氣采用變壓吸附提純后作為高爐還原性氣體進(jìn)行高爐爐頂煤氣循環(huán),用于高爐噴吹,可大幅降低入爐焦比,實(shí)現(xiàn)低碳煉鐵和節(jié)能減排。在高爐噴吹爐頂煤氣可行的方法有以下3種:
一是把爐頂煤氣經(jīng)過(guò)脫CO2處理后,部分以冷態(tài)爐頂煤氣加純氧從爐缸風(fēng)口噴進(jìn)高爐,同時(shí),把另一部分加熱到900℃后噴進(jìn)爐身風(fēng)口。這種方式只經(jīng)過(guò)JFE理論研究認(rèn)為可行,還沒(méi)有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。在JFE的研究中,該法與廢塑料噴吹相結(jié)合,減排CO2量可達(dá)25%。
二是爐缸風(fēng)口噴吹100%經(jīng)過(guò)脫CO2處理的熱態(tài)高爐煤氣和冷態(tài)工業(yè)氧或高富氧風(fēng)。這種情況經(jīng)過(guò)日本東北大學(xué)理論計(jì)算是可行的,并且經(jīng)過(guò)了俄羅斯土拉鋼鐵工業(yè)試驗(yàn)證實(shí)。土拉鋼鐵的工業(yè)試驗(yàn)表明,氧濃度越高,生產(chǎn)率提高越大,焦比降低越多。在氧濃度為87.7%的情況下,噴吹熱高爐煤氣時(shí),隨焦炭帶入的碳素減少了28.5%,高爐的CO2產(chǎn)生量大幅降低。
三是把高爐煤氣經(jīng)過(guò)脫CO2處理,分別從爐缸風(fēng)口和爐身風(fēng)口噴進(jìn)高爐。從爐缸風(fēng)口噴入的高爐煤氣要加熱到1250℃,從爐身風(fēng)口噴進(jìn)的要加熱到900℃,且用冷態(tài)純氧噴吹代替通常的鼓風(fēng)操作。這種方法經(jīng)過(guò)ULCOS的試驗(yàn)證明,可使?fàn)t況順行,爐身工作效率穩(wěn)定,最大可使燃料比減少24%。如果加上脫除高爐煤氣中的CO2量,會(huì)使CO2減排量達(dá)到76%。
生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品
當(dāng)下環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)峻,有關(guān)部門(mén)正在醞釀推出環(huán)境稅和碳稅,將使陷入微利甚至虧損境地的鋼鐵企業(yè)再度受到重?fù)簟d撹F廠高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣是碳排放的主要來(lái)源,將其合理回收利用成為關(guān)鍵,鋼化聯(lián)產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)高爐煤氣資源的高效利用,顯著提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,大幅降低碳排放。副產(chǎn)高爐煤氣可用于生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品,提純CO可生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品如甲醇、乙醇、乙二醇、醋酸、醋酐、甲酸、聚氨酯(TDI)、二甲基酰胺(DMF)、碳酸二甲酯、丁辛醇等。由于高爐煤氣成本低廉,生產(chǎn)化工產(chǎn)品更有競(jìng)爭(zhēng)力,可為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
高爐煤氣制甲醇。煤氣資源豐富的企業(yè),可以利用富含碳資源的高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和富含氫資源的焦?fàn)t煤氣制備化工產(chǎn)品(如甲醇),進(jìn)行高效資源化利用,不僅可以實(shí)現(xiàn)CO2減排,而且可以廉價(jià)地獲得高附加值的化工產(chǎn)品。針對(duì)高爐煤氣中氮?dú)馀cCO、CO2分離困難,已有企業(yè)開(kāi)發(fā)出回收其中CO和CO2的變壓吸附技術(shù)。CO和CO2與變壓吸附從焦?fàn)t煤氣中提取的H2配合,可獲得滿足要求的甲醇合成氣,并同時(shí)保證鋼鐵生產(chǎn)的物質(zhì)平衡和能量平衡。該工藝為物理分離、混合過(guò)程,不包含轉(zhuǎn)化等反應(yīng)步驟,過(guò)程簡(jiǎn)單,是一種高爐煤氣碳減排利用的有效方法。
工業(yè)煤氣發(fā)酵制乙醇。新西蘭某公司全球首創(chuàng)了煤氣發(fā)酵制燃料乙醇技術(shù),該技術(shù)以高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣及其彼此間的混合氣體為原料,通過(guò)微生物發(fā)酵工藝,生產(chǎn)汽車(chē)及航空用燃料乙醇產(chǎn)品(6CO+3H2O→C2H5OH+4CO2)。該工藝流程包括氣體預(yù)處理、生物發(fā)酵、酒精提純、污水處理等。
鑒于高爐煤氣提純CO技術(shù)順利工業(yè)化應(yīng)用,山東軸承鋼管廠家同樣可采用變壓吸附提純CO技術(shù)從高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣中提取高純度CO氣體,從焦?fàn)t煤氣中提純H2,用于合成高附加值的化工產(chǎn)品,例如乙二醇、丁辛醇、合成氨等,延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),走鋼化聯(lián)產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展道路。這一思路較之高爐煤氣提純后燃燒利用具有更為顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,是鋼鐵企業(yè)擺脫微利局面,提高企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑。
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