高炉煤气锅炉技术简介

燃气锅炉技术介绍燃气锅炉是一种利用燃气作为燃料，发生燃烧反应产生热能的设备。

它主要由燃烧室、烟囱、热交换器、水循环系统和控制系统等组成。

燃气锅炉具有高效、环保、安全等优点，被广泛应用于暖通空调、供热供暖等领域。

燃气锅炉的工作原理是利用燃气与空气进行燃烧反应，生成热能。

首先，燃气和空气在燃烧室中混合，形成可燃的混合气体；然后，混合气体点燃，产生火焰，释放出大量的热能；接着，热能通过热交换器传递给水，在水循环系统中加热水；最后，加热后的水被输送到所需的地方，提供热能。

燃气锅炉具有以下几个特点：1.高效节能：燃气锅炉采用先进的燃烧技术，热效率高达90%以上。

同时，它还具有自动调节燃气量、温度和负荷的功能，能够根据所需热能的大小来调整燃烧，提高能源利用率。

2.环保低排放：燃气锅炉燃烧产生的废气中含有少量的氮氧化物和二氧化碳，排放量较少，对环境污染较小。

此外，燃气锅炉还可以与净化设备结合使用，减少污染物的排放。

3.安全可靠：燃气锅炉具有多种安全保护功能，如过热保护、过压保护、不足水位保护等，能够确保设备在工作过程中的安全性和可靠性。

4.使用方便：燃气锅炉具有自动点火、自动供气、自动调节等功能，操作简单方便。

此外，它还可以与室内温控设备结合使用，实现自动控制和智能化管理。

5.多种应用：燃气锅炉可以用于供应热水、蒸汽和加热空气等多种用途。

不仅可以用于家庭供暖和热水使用，还可以用于工业生产和商业领域，满足不同场所对热能的需求。

在选择燃气锅炉时，需要考虑以下几个因素：1.热负荷大小：根据需要提供的热能大小来选择合适的燃气锅炉，以确保设备能够满足使用需求。

2.效率要求：根据对能源利用效率的要求选择高效率的燃气锅炉，以提高能源利用效率，降低能源消耗。

3.环保要求：根据对环境保护的要求选择低排放的燃气锅炉，减少污染物的排放，保护环境。

4.安全要求：选择具有完善的安全保护系统和功能的燃气锅炉，确保设备在工作过程中的安全性和可靠性。

钢厂高炉煤气锅炉发电烟气脱硫技术特点及设计方案王宏伟【期刊名称】《金属世界》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】4页(P77-80)【作者】王宏伟【作者单位】北京科技大学科技产业集团,北京 100083【正文语种】中文近年来，随着钢厂节能减排和循环经济的大力发展，为了综合利用富余的高炉煤气，钢厂纷纷建设高炉煤气回收发电，把高炉煤气作为煤气锅炉的主要燃料，安装高炉煤气锅炉，配备汽轮发电机组。

本文针对某钢厂40 MW高温超高压中间再热煤气发电工程脱硫项目进行了系统分析和设计。

烟气脱硫方案设计要求基本参数和技术要求新建的130 T高温超高压高炉煤气锅炉排放的烟气含硫最高200 mg/m3，粉尘5 mg/m3。

根据当前国家环保的排放限值是：SO2 30 mg/m3和粉尘5 mg/m3，因此需要对排放烟气设计脱硫方案(见表1)，使排放烟气SO2含量降到30mg/m3以下，同时脱硫过程不得增加粉尘浓度，并且保证脱硫机组年稳定运行时间≥8400 h，除雾器出口机械水含量≤75 mg/m3。

总体设计原则按照交钥匙工程进行整体设计；设计遵循“先进、实用、可靠、经济、环保”的原则，总图布置合理、工艺流程先进，节省用地，节约投资；在工艺设备的选择方面，采用先进的节能降耗技术，减少水、电、压缩空气等动力消耗，降低运行成本，以达到节能降耗的目的。

表1 脱硫前后烟气参数及技术要求烟气流量工况：400000 m3/h标况：250000 m3/h烟气温度≤165 ℃氧含量 3%SO2初始排放浓度≤200 mg/m3脱硫前烟气原始参数(额定负荷)SO2排放浓度≤30 mg/m3脱硫率≥85%粉尘浓度不增加脱硫后主要技术要求脱硫系统的特点脱硫剂的选择高炉煤气锅炉发电的烟气特点：含硫低、粉尘浓度低，一般情况下脱硫入口SO2含量为70～120 mg/m3，粉尘含量为3～5 mg/m3。

如果采用传统的石灰-石膏法，势必会在脱硫的同时，由于石灰浆液和石膏夹带等原因增加粉尘浓度。

高炉炉顶煤气循环及炼铁新工艺
高炉是炼铁的主要设备，其炉顶煤气是高炉内的重要热源之一。

传统的高炉炉顶煤气排放量大，热能利用率低，不仅浪费能源，还会对环境造成污染。

为了解决这一问题，炼铁企业开始采用炉顶煤气循环技术，将炉顶煤气回收利用，提高热能利用率，降低能源消耗和环境污染。

炉顶煤气循环技术是指将高炉炉顶煤气经过净化处理后，再通过管道输送回高炉内部，用于加热炉料和燃烧。

这种技术可以有效地提高高炉的热能利用率，降低炉顶煤气的排放量，减少环境污染。

同时，炉顶煤气循环技术还可以降低炉料的热损失，提高炉料的还原效率，从而提高炼铁的产量和质量。

除了炉顶煤气循环技术，炼铁企业还在不断探索新的炼铁工艺，以提高炼铁的效率和质量。

其中，一种新的炼铁工艺是采用高炉炉顶煤气直接还原铁矿石，称为炉顶煤气直接还原工艺。

这种工艺可以将炉顶煤气直接用于还原铁矿石，不需要再加入焦炭等还原剂，从而降低了炼铁成本，提高了炼铁效率。

炉顶煤气直接还原工艺还可以减少炼铁过程中的二氧化碳排放量，对环境保护具有积极意义。

同时，这种工艺还可以提高炼铁的产量和质量，使得炼铁企业更加具有竞争力。

高炉炉顶煤气循环技术和炉顶煤气直接还原工艺是炼铁企业不断探
索的新工艺，它们可以提高炼铁的效率和质量，降低能源消耗和环境污染，具有重要的经济和社会意义。

高炉煤气热风炉技术协议概述高炉煤气热风炉技术是一种将高炉煤气作为燃料烧烤，并且向高炉中提供预热空气的技术。

该技术可以提高高炉的热效率，从而实现更高的产量和更低的能源消耗。

原理高炉煤气热风炉技术的基本原理是将高炉煤气与预热空气混合后燃烧，产生高温燃烧气体，再通过烟道将热量输送到高炉顶部。

与传统的高炉燃烧方式相比，高炉煤气热风炉技术利用了高炉煤气中较高的可燃气体含量，从而降低了高炉的燃料消耗。

设备高炉煤气热风炉技术所需要的主要设备分为两类：主燃烧器和预热器。

主燃烧器是将高炉煤气和预热空气混合后燃烧的设备，预热器则是用于向燃烧器提供预热空气的设备。

预热器通常由多个热交换器组成，将高炉排放的余热用于预热空气。

技术优势相比于传统的高炉燃烧方式，高炉煤气热风炉技术具有以下优势：1.降低能源消耗：高炉煤气热风炉技术可以利用高炉煤气中的可燃气体，从而降低高炉的燃料消耗。

2.提高产量：通过提高高炉内部温度和热量利用率，高炉煤气热风炉技术可以提高高炉的产量。

3.清洁环保：使用高炉煤气作为燃料可以减少大量的污染物排放，从而实现清洁环保的目标。

使用前提条件高炉煤气热风炉技术的使用需要满足以下前提条件：1.高炉煤气质量必须符合国家相关规定。

如果煤气质量不达标，需要进行预处理或者调整。

2.必须有可靠的预热器设备，能够保证预热空气的温度和质量。

3.必须有可靠的燃烧控制设备，能够实现燃烧的稳定和控制。

总结高炉煤气热风炉技术是一种利用高炉煤气作为燃料，提高高炉热效率和产量的技术。

该技术具有降低能源消耗，提高产量和环保等优势，但需要满足一定的前提条件才能使用。

高炉煤气和焦炉煤气（COG）由混合器混合，经过高压旁路（BP），通过煤气增压机加压，带动增速齿轮，使得汽机运转，带动发电机发电，同时使得燃机工作。

产生的余热进行一部分进行回收，剩下的热量由烟囱排出界外。

大部分余热的回收在余热锅炉内进行，主要是由两部分组成：1、主管路上的高压煤气和经过滤清器过滤杂质后的空气所组成的混合气体；2、汽机运转后直接形成和通过凝汽器和凝结水泵间接形成的冷再热蒸汽。

它俩进行换热，换热后形成LP（低压蒸汽）、IP（中压蒸汽）、HP（高压蒸汽），通过汽机，又形成冷再热空气，与主管路上的气体进行热量的回收。

主管路上的高压煤气管路可以由旁路阀调节压力，经过煤气冷却器使其冷却、净化，并有储存功能？，必要时可再次混合，实现多余气体的重复利用。

提高能量利用的措施：可以将凝汽器的热量输送到余热锅炉中，让余热锅炉利用水冷凝放出的热量。

高炉煤气发电技术研究摘要：在当前绿色生态环境建设的大背景下，对高炉煤气实施资源化处理受到更多关注，也是现阶段高炉煤气处置的主要手段。

基于此，文章强调了高炉煤气发电技术的应用优势性与必要性，在此基础上，从煤气燃烧锅炉配蒸汽轮机发电技术、分轴式高炉煤气联合循环发电技术、高炉煤气余压发电技术这几方面入手，阐述了高炉煤气发电的常用技术要点。

关键词：高炉煤气；发电技术；资源化处理引言：应用高炉煤气发电能够实现对高炉煤气这一二次能源的充分利用以及资源化处理，有效避免资源浪费的同时，防止高炉煤气处理不当所引发的环境污染问题发生。

因此，高炉煤气发电受到更多关注以及广泛性使用，相应技术也呈现出逐步更新、成熟的发展趋势，有着较高的探究与推广应用价值。

一、高炉煤气发电技术的应用优势性与必要性分析高炉煤气是高炉炼铁产生的副产物，它是很重要的二次能源，但其中夹带着很多粉尘，如果得不到彻底有效的净化处理，排放后会严重污染环境。

传统的煤气净化方法主要是用水清洗，也就是行业上所说的湿法除尘。

这种方法的缺点主要是清洗过程中要消耗大量的水，且产生的污水难以处理。

同时，耗电量也高，煤气热量损失也大[1]。

在当前绿色生态环境建设的大背景下，对高炉煤气实施资源化处理受到更多关注，也是现阶段高炉煤气处置的主要手段，普遍将其投入发电生产实践中。

高炉煤气发电，既能利用废气产生经济效益，使释放的废气变废为宝；又能给企业生产提供清洁能源，大大减少了废气排放，起到了保护环境的作用。

从这一角度来看，高炉煤气发电技术的应用有着极高的现实价值，在环境保护工作力度持续增强的背景下，相应技术手段也是处理高炉煤气的必然选择。

二、高炉煤气发电的常用技术要点探究（一）煤气燃烧锅炉配蒸汽轮机发电技术蒸汽轮机、燃气锅炉、发电机、辅助系统等共同构成煤气燃烧锅炉发电机组，在回收利用高炉煤气实施发电生产中较为常用。

在煤气燃烧锅炉配蒸汽轮机发电中，主要将高炉煤气传递至锅炉内实施燃烧处理；提取生成的蒸汽，并以此驱动蒸汽轮机转入启动状态；由蒸汽轮机带动发电机实施发电生产。

高炉、焦炉煤气锅炉额定蒸发量：1 ～130 蒸吨额定蒸汽压力：1.25 ～9.8 MPa额定蒸汽温度：184 ～540 ℃适用燃料：焦炉煤气产品简介：焦炉煤气是指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。

一吨煤在炼焦过程中可产出730－780千克焦炭和300－340立方米焦炉煤气以及35－42千克焦油。

焦炉煤气热值高、燃烧快、火焰短、生成废气比重小。

主要成分为甲烷、氢和一氧化碳等，可用作燃料和化工原料。

高炉煤气是从高炉炉顶逸出的煤气，是高炉炼铁过程中所得到的一种副产品。

高炉燃料的热量约有60％转移到高炉煤气中。

据统计，高炉每消耗1吨焦炭约可产出3800－4000立方米高炉煤气。

高炉煤气的理论燃烧温度约为1400－1500℃，在许多情况下，必须通过把空气和煤气预热来提高它的燃烧温度，才能满足用户的要求。

高炉煤气从高炉逸出时含有大量粉尘，约为60－80克／立方米。

高炉煤气和焦炉煤气一般可用来当作“蒸汽——燃气联合循环发电”的原料。

产品用途：焦炉煤气、高炉煤气回收锅炉适用于炼铁、炼钢厂，通过对其在冶炼过程中产生的焦炉煤气或是高炉煤气进行回收利用。

产品结构：由于焦炉煤气相对于高炉煤气热值较高，因此，一般方案是：燃气轮机利用热值较高的焦炉煤气做功发电，所排出的高温尾气全部作为全燃高炉煤气锅炉的助燃气体参与燃烧，这种锅炉兼有普通燃气锅炉与余热锅炉的双重功能，作为普通燃气锅炉可以和燃机形成高温高压型的等压等参数的燃气蒸汽联合循环系统，作为余热锅炉也可以和燃机形成高温高压+次高温高压的不等参数的燃气蒸汽联合循环系统，以进一步提高蒸汽发电效率和对系统的适应能力。

性能特点1、我公司开发设计的燃用焦炉煤气、高炉煤气锅炉整体上采用“Π”型布置的结构形式，前吊后支，水管系统、过热器等悬吊于锅炉顶板上，省煤器、空气预热器等布置在尾部钢架上，低温空气预热器可从后部拉出，方便检修。

110t／h高炉煤气锅炉在XX钢铁集团有限公司的应用摘要：本文介绍了XX钢铁集团有限公司110t/h高炉煤气锅炉工程的概况及技术特点，本工程不仅能消耗钢铁厂剩余的高炉煤气，而且产生了巨大的经济效益和环保效益。

关键词：高炉煤气锅炉经济性一、概述根据XX钢铁集团有限公司存在部分高炉煤气放散的现状，为充分利用煤气资源，保护环境，建设了该公司首台全烧高炉煤气锅炉，产生蒸汽送至汽轮发电机组发电。

从运行效益看，产生了巨大的经济效益。

二、110t/h高炉煤气锅炉工程概况1.主要工艺参数本工程高炉煤气锅炉的出口压力定为6.87MPa（表），设计温度为468℃，本工程锅炉额定耗量107120Nm3/h，锅炉额定蒸发量为110t/h，锅炉热效率>86%.2.工艺流程2.1点火燃料设施煤气锅炉点火、助燃采用焦炉煤气。

2.2燃烧系统采用全烧高炉煤气的燃气锅炉，也可混烧高炉煤气和焦炉煤气，根据燃气锅炉的特点和配置，锅炉燃烧系统由供气系统、炉内燃烧系统以及烟风系统组成。

燃烧系统主要工艺流程如下：①供气系统锅炉煤气管道上均设置有电动蝶阀+眼镜阀、流量测量装置、快速切断阀、检查门、吹扫管及排气管等必要的管件及安全附件。

②炉内燃烧系统高炉煤气燃烧器分层布置，高炉煤气燃烧器可单独使用任何一层燃烧器，且燃烧稳定，即最低稳燃负荷为30%额定负荷。

本系统装有自动点火装置，点火燃料采用焦炉煤气，点火采用二级点火系统，由高能点火器点燃焦炉煤气点火枪，再点燃高炉煤气主燃烧器。

底层各主燃烧器配备有高能电子点火枪，点火枪配备有气动或电动推进装置，以便实现程控。

2.3烟风系统空气经送风机加压，由空气预热器加热为热风送入炉膛助燃。

锅炉尾部排出的烟气经引风机升压后送至烟囱排出，排烟温度小于150℃。

3.主要热力系统简介3.1主蒸汽系统高炉煤气锅炉产生的蒸汽送入汽轮机进行发电。

3.2除氧、主给水系统新建除氧器、给水泵等，给水母管采用单母管制，给水温度为162℃。

高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。

铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。

这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。

这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。

也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤气”，这样就提高了热值。

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO, CO2, N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2, N2的含量分别占15%,55 %，热值仅为3500KJ/m3左右。

高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤气热值更低，增加了利用难度。

高炉煤气中的CO2, N2既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。

高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的稳定性。

高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。

燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，大量的CO2,N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。

高炉煤气中存在大量的CO2, N2，燃烧过程中基本不参与化学反应，几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。