高炉煤气利用的研究
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包钢公司!$$*年钢铁产量达到,$$万吨，* 座高炉同时生产，高炉煤气发生量大幅度增加， 高炉煤气的放散量约为!-"#!万 .+／/。高炉煤 气的放损率为#("$#’。
随着包钢（集团）公司的快速发展，尤其近 两年来，包钢新建及改扩建项目很多，如：冷轧 薄板、石油管厂、大小无缝改造、轨梁改造及新 建*号高炉、!-*.! 烧结机等，生产及生活用蒸 汽量相应增加，而现有热源远满足不了生产和生 活用蒸汽的需求，低压蒸汽缺口 #()0／/，中压 蒸汽缺口&$0／/，同时也给供电系统造成了一定 压力。一方面高炉煤气白白放散掉，另一方面蒸 汽和电力短缺。为此，包钢（集团）公司新建! 1#+$0／/全烧高炉煤气锅炉及!1!*23 抽凝式 发电机组工程，以解决包钢冬季生产和生活采暖 用蒸汽需求缺口问题，在满足供热的前提下尽可 能多发电，以增加包钢的自供电能力。采暖期少 发电，采暖高峰期不发电，非采暖期纯凝发电。 年 供 热 量 !+(((($45， 年 发 电 量 为 !!$$$ 万 63/，扣除自用电量，实际年供电量为#)!(&万 63/。高炉煤气年消耗量为#,--+)万 .+。
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烷高温空气燃烧特性的数值分析,工程热物理学报， (**) " 789:;7,/<:=><’?@9?A@B:CDEF:#:FA?@G>+;@HAE#I@J KEA9@#@;FH>;L2EMM<8N O@#>;LPD><@;：DEF:#:FA?@ 2@#A;>9 L@9 Q;F@9;>FA:;>< G>+;@HAE# DHH:RA>FA:; （QGD），)11S
钢铁工业在生产过程中产生大量的可燃性气 体，高炉煤气是高炉生产中焦炭经气化后转变而 得。每炼 一 吨 生 铁 产 生 热 值 PP""!)’""Q,／KP 高炉煤气 ’P""!’&""KP。 高 炉 煤 气 中 可 燃 成 分 少，其中 一 氧 化 碳 约 占 P"R， 还 有 少 量 碳 氢 化
收 顾稿日洁（期’(：&!万%""!方#$数"）%据，$副!教&授；"’)"’" 内蒙古包头市。
另一种是采用炉膛稳燃柱技术。高炉煤气的 特点是发热量低，理论燃烧温度低，一旦具备了 着火和燃烧条件，它燃烧相当迅速，火焰很短， 所以全烧高炉煤气锅炉炉膛体积可设计得较小。 为使高炉煤气在炉膛内能够稳定燃烧，在炉膛中 央砌筑一座高铝耐火材料构成类似烟囱形状的稳 燃柱，燃烧器布置为四角切圆燃烧，在燃烧器的 出口设置圆筒形稳燃器适应并完善了燃烧。稳燃 器被烧红（#!$$%左右）后又产生大量辐射热改 变了高炉煤气无光火焰几乎没有辐射热的换热状 态。另外，由于稳燃器存在烟火流通截面积较小 从而又加速了燃烧后的烟火流速，进而强化炉膛 的对流换热成分。全烧高炉煤气锅炉可以在低负 荷&$’时长 期 稳 定 燃 烧 不 灭 火， 不 但 能 长 期 实 现满负荷发 电 而 且 还 可 以 在 超 额 定 出 力 !$’ 的 情况下 保 持 一 定 时 间 的 运 行，锅 炉 效 率 已 达 ()’以上水平。 !"! 其它节能措施
一种是采用炉膛束腰技术。炉膛由束腰分隔 成燃烧室和上炉膛两部分，炉膛的底部为带一定 角度且封闭的平炉底，在燃烧室的水冷壁上喷涂 耐火材料形成卫燃带，尾部烟道布置有高沸腾度 省煤器、高炉煤气预热器的烟气侧换热器。该锅 炉的炉膛通过束腰分为两段形成了气体的二次混 合，燃烧室独特的结构保证了高炉煤气的稳定燃 烧和完全燃烧，燃烧器采用高炉煤气和助燃风强 旋流混合，可在较低负荷下稳定运行。
利用高炉煤气发电有两种方法，一种是全部 采用高炉煤气做燃料，另一种是部分采用高炉煤 气作燃料，把高炉煤气与煤粉或焦炉煤气混烧给 锅炉作燃料。这样做尽管利用了一些高炉煤气， 但是很不合理。因为气态燃料的高炉煤气遇到固 态燃料的煤粉或焦炉煤气，它要与煤粉或焦炉煤 气争氧，结果是煤粉不能很好的燃尽，或在炉顶 或出口处焦炉煤气还在燃烧，造成能源的变相浪
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冶金能源
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费。因此，全部采用高炉煤气作燃料的全烧高炉 煤气锅炉更具发展优势。
! 全烧高炉煤气锅炉的节能技术
!"# 稳定燃烧技术 全烧高 炉 煤 气 应 采 用 适 合 其 燃 烧 特 性 的 锅
炉。全烧高炉煤气锅炉常用的稳定燃烧技术有以 下两种。
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本文读者也读过(10条) 1. 张琦.蔡九菊.吴复忠.庞兴露.葛红.ZHANG Qi.CAI Jiu-ju.WU Fu-zhong.PANG Xing-lu.GE Hong 高炉煤气 在冶金工业的应用研究[期刊论文]-工业炉2007,29(1) 2. 李振山.蔡宁生.尹建威 整体高炉煤气联合循环(IBFGCC)发电系统性能分析[期刊论文]-工程热物理学报 2004,25(2) 3. 庄正宁.曹子栋.唐桂华.沈月芬 50 MW高压锅炉全燃高炉煤气的研究[期刊论文]-热能动力工程2001,16(3) 4. 任建兴.章德龙.周伟国.李世魏.王鼎.张兴良 低热值高炉煤气在发电设备中的应用[期刊论文]-上海电力学 院学报2001,17(2) 5. 张传秀.倪晓峰 淡高炉煤气发电的经济和社会效益[期刊论文]-上海金属2004,26(4) 6. 管英富.杨云.张剑锋.郜豫川.CUAN Ying-fu.YANG Yun.ZHANG Jian-feng.GAO Yu-chuan 放散高炉煤气的碳 减排利用途径研究[期刊论文]-现代化工2009,29(z1) 7. 赵献锋 浅谈高炉煤气发电技术[期刊论文]-中国科技博览2010(14) 8. 邱东.陈爽.仝彩霞.朱里红.王龙山.QIU Dong.CHEN Shuang.TONG Cai-xia.ZHU Li-hong.WANG Long-shan 钢铁企业高炉煤气平衡与综合优化[期刊论文]-计算机技术与发展2009,19(3) 9. 张琦.蔡九菊.吴增福.宋军.吴复忠.葛红 高炉煤气在钢铁厂的应用[会议论文]-2006 10. 费宝祥.宋丽艳.赵永兴.费素凤.唐海红.Fei Baoxiang.Song Liyan.Zhao Yongxing.Fei Sufeng.Tang Haihong 合理利用高炉煤气产生循环经济效益[期刊论文]-金属世界2009(z1)
图!可以与传统金属镁还原炉内流场分布图 （图)） 进 行 横 向 比 较， 很 明 显 可 以 看 到， 新 还
原炉（图!中）的炉膛内已经没有了明显的流动 死区，流线在炉膛内分布广泛而均匀，这在一定 程度上反映了设计开发的新型蓄热式金属镁还原 炉的合理性。
" 结论
将高温空气燃烧技术应用于能耗颇高的金属 镁还原炉上，可使排出炉膛的高温烟气（)(**6 左右）的热量得到最大限度的回收，使得还原炉 的最终排烟温度降为(**6以下，可以使还原炉 的热效率大幅提高，具有很好的节能效果，可以 获得很好的经济效益和环保效益。
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约为!"万 #$／%。烟气中主要成分为 &’(，含尘 浓度为)**#+／#$ 以下，满足《大气污染物综合 排放标准》的相关要求。
按照包 钢 公 司 现 行 电 价 *,$!" 元／-.%， 蒸 汽价格)*元／/0计算，年总销售收入为1*!(万 元。锅炉燃 料 全 部 采 用 高 炉 煤 气， 每 年 少 用 () 万吨标煤，可减少 2’( 排放量约!(**吨，烟尘 排放量约$)"*吨，灰渣排放量约",!3万吨。该 工程具有显著的经济效益和社会效益。
罗文泉 编辑
万方数据
高炉煤气利用的研究
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
顾洁， 王少军， Gu Jie， Wang Shaojun 顾洁,Gu Jie(内蒙古科技大学能源与环境学院)， 王少军,Wang Shaojun(包头钢铁公司 设计研究院)
冶金能源 ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY 2006,25(1) 3次
随着包钢（集团）公司的快速发展，尤其近 两年来，包钢新建及改扩建项目很多，如：冷轧 薄板、石油管厂、大小无缝改造、轨梁改造及新 建*号高炉、!-*.! 烧结机等，生产及生活用蒸 汽量相应增加，而现有热源远满足不了生产和生 活用蒸汽的需求，低压蒸汽缺口 #()0／/，中压 蒸汽缺口&$0／/，同时也给供电系统造成了一定 压力。一方面高炉煤气白白放散掉，另一方面蒸 汽和电力短缺。为此，包钢（集团）公司新建! 1#+$0／/全烧高炉煤气锅炉及!1!*23 抽凝式 发电机组工程，以解决包钢冬季生产和生活采暖 用蒸汽需求缺口问题，在满足供热的前提下尽可 能多发电，以增加包钢的自供电能力。采暖期少 发电，采暖高峰期不发电，非采暖期纯凝发电。 年 供 热 量 !+(((($45， 年 发 电 量 为 !!$$$ 万 63/，扣除自用电量，实际年供电量为#)!(&万 63/。高炉煤气年消耗量为#,--+)万 .+。
版社，(**$ ! 李宇红，祁海鹰，苑皎，徐旭常,预热温度影响甲
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钢铁工业在生产过程中产生大量的可燃性气 体，高炉煤气是高炉生产中焦炭经气化后转变而 得。每炼 一 吨 生 铁 产 生 热 值 PP""!)’""Q,／KP 高炉煤气 ’P""!’&""KP。 高 炉 煤 气 中 可 燃 成 分 少，其中 一 氧 化 碳 约 占 P"R， 还 有 少 量 碳 氢 化
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另一种是采用炉膛稳燃柱技术。高炉煤气的 特点是发热量低，理论燃烧温度低，一旦具备了 着火和燃烧条件，它燃烧相当迅速，火焰很短， 所以全烧高炉煤气锅炉炉膛体积可设计得较小。 为使高炉煤气在炉膛内能够稳定燃烧，在炉膛中 央砌筑一座高铝耐火材料构成类似烟囱形状的稳 燃柱，燃烧器布置为四角切圆燃烧，在燃烧器的 出口设置圆筒形稳燃器适应并完善了燃烧。稳燃 器被烧红（#!$$%左右）后又产生大量辐射热改 变了高炉煤气无光火焰几乎没有辐射热的换热状 态。另外，由于稳燃器存在烟火流通截面积较小 从而又加速了燃烧后的烟火流速，进而强化炉膛 的对流换热成分。全烧高炉煤气锅炉可以在低负 荷&$’时长 期 稳 定 燃 烧 不 灭 火， 不 但 能 长 期 实 现满负荷发 电 而 且 还 可 以 在 超 额 定 出 力 !$’ 的 情况下 保 持 一 定 时 间 的 运 行，锅 炉 效 率 已 达 ()’以上水平。 !"! 其它节能措施
一种是采用炉膛束腰技术。炉膛由束腰分隔 成燃烧室和上炉膛两部分，炉膛的底部为带一定 角度且封闭的平炉底，在燃烧室的水冷壁上喷涂 耐火材料形成卫燃带，尾部烟道布置有高沸腾度 省煤器、高炉煤气预热器的烟气侧换热器。该锅 炉的炉膛通过束腰分为两段形成了气体的二次混 合，燃烧室独特的结构保证了高炉煤气的稳定燃 烧和完全燃烧，燃烧器采用高炉煤气和助燃风强 旋流混合，可在较低负荷下稳定运行。
利用高炉煤气发电有两种方法，一种是全部 采用高炉煤气做燃料，另一种是部分采用高炉煤 气作燃料，把高炉煤气与煤粉或焦炉煤气混烧给 锅炉作燃料。这样做尽管利用了一些高炉煤气， 但是很不合理。因为气态燃料的高炉煤气遇到固 态燃料的煤粉或焦炉煤气，它要与煤粉或焦炉煤 气争氧，结果是煤粉不能很好的燃尽，或在炉顶 或出口处焦炉煤气还在燃烧，造成能源的变相浪
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! 全烧高炉煤气锅炉的节能技术
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图!可以与传统金属镁还原炉内流场分布图 （图)） 进 行 横 向 比 较， 很 明 显 可 以 看 到， 新 还
原炉（图!中）的炉膛内已经没有了明显的流动 死区，流线在炉膛内分布广泛而均匀，这在一定 程度上反映了设计开发的新型蓄热式金属镁还原 炉的合理性。
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将高温空气燃烧技术应用于能耗颇高的金属 镁还原炉上，可使排出炉膛的高温烟气（)(**6 左右）的热量得到最大限度的回收，使得还原炉 的最终排烟温度降为(**6以下，可以使还原炉 的热效率大幅提高，具有很好的节能效果，可以 获得很好的经济效益和环保效益。
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按照包 钢 公 司 现 行 电 价 *,$!" 元／-.%， 蒸 汽价格)*元／/0计算，年总销售收入为1*!(万 元。锅炉燃 料 全 部 采 用 高 炉 煤 气， 每 年 少 用 () 万吨标煤，可减少 2’( 排放量约!(**吨，烟尘 排放量约$)"*吨，灰渣排放量约",!3万吨。该 工程具有显著的经济效益和社会效益。
罗文泉 编辑
万方数据
高炉煤气利用的研究
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
顾洁， 王少军， Gu Jie， Wang Shaojun 顾洁,Gu Jie(内蒙古科技大学能源与环境学院)， 王少军,Wang Shaojun(包头钢铁公司 设计研究院)
冶金能源 ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY 2006,25(1) 3次
