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Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 高炉煤气头豹词条报告系列 谢 谢俊·共创作者 2023-08-23未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 能源、采矿业/煤炭开采和洗选业/其他煤炭采选 能源/煤炭 行业： 精脱硫 冶金企业自用燃气 成分多样化 关键词： 行业定义 高炉煤气是高炉炼铁工艺流程中产生的主要副产物。高炉… AI访谈 行业分类 为了充分利用富余的高炉煤气，一般情况是在燃煤动力… AI访谈 行业特征 高炉煤气作为高炉炼铁过程中的重要副产物，需要对其进… AI访谈 发展历程 高炉煤气行业 目前已达到4个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 高炉煤气行业规模 星级报告暂无评级报告 AI访谈数据图表 政策梳理 高炉煤气行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 高炉煤气是钢铁企业在进行高炉炼钢过程中的副产物，当… AI访谈数据图表 摘要煤气是钢铁厂生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气。炼焦炭时产生的煤气叫焦炉煤气；将焦炭送到高炉去炼铁，作为还原剂使用，把铁矿石中的铁还原出来，焦炭就生成了高炉煤气；还原过程中有多的炭浸入，铁含炭高，需要脱炭，脱炭即为炼钢，脱炭产生转炉煤气。高炉煤气是一种无色、无味、有毒可燃气体，密度1.35kg/m3，与空气密度（1.29kg/m3）相近，毒性强，着火点为560～600℃，与空气混合的爆炸极限为40—70%。（该词条由头豹数字行研共创作者谢俊于2023年8月撰写完成） 高炉煤气行业定义[1] 高炉煤气是高炉炼铁工艺流程中产生的主要副产物。高炉煤气是无色无味的可燃气体，理论燃烧温度在1,400-1,500℃，着火点在700℃左右。其特点是热值低，产气量大，与空气混合的爆炸范围在40-70%，包含的N2和CO2会使人窒息，而CO组分则是有毒气体，因此高炉煤气极易威胁到工人的生命安全。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。 [1]1：https://ishare.ifen… 2：https://www.sohu.… 3：工业互联、搜狐 高炉煤气行业分类[2] 为了充分利用富余的高炉煤气，一般情况是在燃煤动力锅炉中掺烧一部分或供小型混合煤气锅炉混烧，回收量都不是很大。对其进行综合利用，将成为一个重要发展趋势。此处按高炉煤气利用技术的不同工艺来对其进行分类，可以分为高炉热风炉燃烧技术、蓄热式轧钢加热炉高温空气燃烧技术、复热式炼焦炉燃烧技术、混合燃气 技术、高炉炉顶煤气差压发电技术、高炉煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术和高炉煤气CO提纯技术。 按高炉煤气利用技术的不同工艺来进行分类 高炉热风炉燃烧技术 高炉热风炉是目前单一使用高炉煤气应用最广泛的工业炉，高炉热风炉凭借炉内耐火砖砌体热容量大所形成的高温环境，使单一高炉煤气能够稳定燃烧。如要获得更高的热风温度，需将高炉煤气和助燃空气预热后送入热风炉燃烧。 蓄热式轧钢加热炉高温空气燃烧技术 蓄热式轧钢加热炉高温空气燃烧技术(HTAC)是将高炉煤气与助燃空气双预热到1,000℃以上，使单一高炉煤气的理论燃烧温度达到2,200℃以上。高炉煤气与助燃空气的预热是通过蓄热室得到的，与传统蓄热燃烧的区别在于蓄热材料耐高温、耐急冷急热，以获得高温；蓄热体比表面积大，换向周期短至不到1分钟，使蓄热体小型化；排烟温度低于150℃。蓄热式轧钢加热炉效率比常规加热炉提高30%以上，炉内呈贫氧燃烧气氛，钢坯氧化烧损少，有利于提高成材率，燃烧产物中NOx含量低，自动化程度高。 复热式炼焦炉燃烧技术 复热式炼焦炉直接使用高炉煤气为燃料，将高炉煤气和助燃空气通过蓄热室的格子砖预热到1,000℃左右，然后进入燃烧室立火道燃烧，可使炭化室炉墙加热到1,100℃以上。 混合燃气技术 高炉煤气可与焦炉煤气、天然气、液化石油气等混合为混合煤气，作为均热炉、加热炉、热处理炉等的燃料，并可由于烧结机点火，也可用于加热热轧的钢锭、预热钢水包等。高炉煤气与高热值气体掺烧是目前钢厂高炉煤气利用技术中除热风炉以外另一种重要的利用方法。 高炉煤气分类 高炉炉顶煤气差压发电技术 高炉炉顶煤气压力在大于0.08MPa时，采用压差发电技术(TRT)是可行的。由于压力在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。煤气压力越高，效益越大。因此建议炉顶煤气压力大于0.15MPa的高炉应当积极采用煤气压差发电技术。采用TRT装置，吨铁发电量在20~40kWh。如采用干法煤气除尘技术，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。 采用高炉煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术(CCPP)，是目前国际上公认的最有价值的二次能源利用技术。CCPP技术气电转化率高，约在40%-50%(不对外供热时)，比常规锅炉蒸汽发电多70%-90%，节水约1/3；但对煤气质量要求高(如热值、压力、煤气量要稳定、 高炉煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术 含尘量小等)。CCPP一般由高炉煤气供给系统、燃气轮机系统、余热锅炉系统、蒸汽轮机系统和发电机组系统组成。其工艺流程为：高炉煤气经除尘加压后进入燃气轮机燃烧器燃烧，而后进入燃气轮机启动涡轮机做功从而带动发电机发电。做完功后的烟气(温度约540℃，压力约5kPa-6kPa)进入余热锅炉生产中压或次高压蒸汽(通常参数为3.82MPa-5.9MPa，450-550℃)，并使蒸汽在汽轮机中继续做功发电，其抽汽或背压排汽用于供热和制冷。CCPP排烟中的CO2排放比常规火力电厂减少45%-50%，没有飞灰和灰渣排放，SO2、NOx排放都很低。 高炉煤气CO提纯技术 高炉煤气CO提纯技术是采用变压吸附的方式将高炉煤气中的主要可燃气体CO进行提纯，根据需要得到40%-99%的CO产品气，该产品气可作为高热值燃烧 气体，还原性气体，或者也可用于化工生产等。非常适用于高炉气存在放散情况的钢铁企业，也适合天然气、液化气等资源紧张地区的钢铁企业，可以帮助企业回收高炉煤气中的有效成分，实现节能减排，低碳炼铁。 [2]1：https://mp.weixin.… 2：工业过程气体监测技术 高炉煤气行业特征[3] 高炉煤气作为高炉炼铁过程中的重要副产物，需要对其进行综合性利用。一方面，在国家推动节能环保生产政策的潮流下，精脱硫技术大行其道，高炉煤气精脱硫采用源头治理的前端处理，保证后续终端煤气用户燃烧后外排二氧化硫浓度达到超低排放限值，节省了各终端用户的末端脱硫治理设施投资与能耗物耗，意义重大；另一方面，高炉炼铁企业可以在冶炼过程中对高炉煤气进行变废为宝的有效操作，例如说二氧化碳和一氧化碳，从而实现降本增效的目的。另外，高炉煤气管道腐蚀问题已成为钢铁冶金行业聚焦的难题之一，采取相应有效措施防止或减缓高炉煤气对管网的腐蚀已刻不容缓。目前以艺康集团为代表的企业开展研发并取得了一定成效，可帮助 冶金客户解决高炉煤气管道频繁腐蚀的问题，充分满足钢铁企业现场安全稳定运行要求。 1精脱硫技术的应用 高炉煤气精脱硫采用源头治理的前端处理，保证后续终端煤气用户燃烧后外排二氧化硫浓度达到超低排放限值，节省了各终端用户的末端脱硫治理设施投资与能耗物耗，意义重大。 钢铁行业正式进入超低排放改造时期，针对高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等产废气量节点较多、气量较大的用户的SO2控制要求，传统的燃烧后末端治理技术会造成大量的项目增建与能耗物耗增加，对企业的生产造成负担，大幅提高环保成本。因此，按照国家政策要求，采取源头控制方式，实施高炉煤气精 脱硫，减少煤气中的硫分，既节约场地，又可免于增建节点繁多的末端治理设施，具有良好的技术经济前景。佰利天控制设备（北京）有限公司与晋南钢铁技术中心在充分研究生产流程及详细分析高炉煤气组分后，投资近亿元设计高炉煤气脱硫净化系统，从煤气源头上进行集中脱硫净化处理，然后分送至各煤气用户，首套高炉煤气精脱硫系统在2座1860立方米高炉成功投运，填补了行业空白，为钢铁行业高炉煤气精脱硫工艺路线的产业化应用提供了系统的解决方案，从项目实施方与业主单位反馈效果来看，达到高炉煤气总硫超低排放的控制目标和同时解决煤气管道的腐蚀问题。 2高炉煤气管道腐蚀问题得到控制 高炉煤气管道腐蚀问题已成为钢铁冶金行业聚焦的难题之一，采取相应有效措施防止或减缓高炉煤气对管网的腐蚀已刻不容缓。目前以艺康集团为代表的企业开展研发并取得了一定成效，可帮助冶金客户解决高炉煤气管道频繁腐蚀的问题，充分满足钢铁企业现场安全稳定运行要求。 高炉煤气干法除尘工艺具有节水、污染少、除尘效率高，且能充分利用高炉煤气余压发电等优点，已取代传统的湿法除尘工艺，成为国内高炉煤气净化工艺的首选。而随着高炉煤气干法除尘技术的长期应用，高炉煤气管道因腐蚀而导致开裂或穿孔现象日趋严重，不仅影响了煤气管网的输送安全和使用寿命，同时也对钢铁企业的安全生产构成重大隐患。在充分调研了市场需求后，艺康集团加大技术攻关，经过科研团队近五年努力，在高炉煤气缓蚀保护技术开发中取得了突破。针对解决钢铁冶炼高炉煤气管网普遍存在的腐蚀问题，推出高炉煤气管道缓蚀保护技术，填补行业空白。该技术工艺经济实用、见效快、效果佳，可帮助冶金客户解决高炉煤气管道频繁腐蚀的问题，充分满足钢铁企业现场安全稳定运行要求。 3变废为宝 高炉炼铁企业可以在冶炼过程中对高炉煤气进行变废为宝的有效操作，从而实现降本增效的目的。 高炉煤气提质利用技术的主要对象为二氧化碳和一氧化碳：（1）高炉煤气二氧化碳分离与利用：高炉煤气是长流程钢铁冶炼过程中二氧化碳排放的最大源头。将高炉煤气中的二氧化碳进行分离可以提高高炉煤气的热值，增加其品质、利用效率，拓展应用途径。针对高炉煤气中二氧化碳的分离技术有很多，包括低温蒸馏法、吸附法、膜分离法和电化学法等。目前，世界上主要钢铁企业研究较多的是变压吸附法和电化学法，关注的重点是设备的投资与分离的运行成本。对于分离出的二氧化碳，目前的应用方向有两大途径：一是捕获与封存;另外一个方向是捕获与利用。对于钢铁联合企业，可以考虑利用焦炉煤气中丰富的氢作为还原剂和产物的化学成分与高炉煤气分离出的二氧化碳合成，未来可以与零碳排放制氢相结合。二氧化碳的资源化利用意义深远，既可以提供醇类能源、化工产品，又能有效缓解温室气体效应。当前面临的主要技术问题是廉价高效的催化剂与转化过程的能源利用问题。（2）高炉煤气一氧化碳分离与利用：利用炼铁过程副产的高炉煤气分离提纯一氧化碳作为主要的化工生产原料，结合氢等其他化工原料，制备烯烃、乙二醇等目前国内仍大量进口的化工产品，可以减少原油和煤炭的直接消耗，是符合中国能源结构与工业结构现状的重要方向。 启动期1981~2000 从1978年起，中国陆续引进了欧美和日本的当代先进工艺技术。1985年建成投产的宝钢1号高炉是 中国炼铁进入学习国外先进技术阶段的重要标志。宝钢一期工程的原料场、烧结、焦化、高炉以日本新日铁大分、君津等厂为样板，成套引进，国产化率只有12%。二期工程由国内设计，设备以国产设备为主，国产化率达到85%以上，于1991年建成投产。高炉建设20世纪80年代引进国外炼铁先进技术的另一个案例是1991年建成投产的容积3200m³的武钢新3号高炉（现称5号高炉）。很多企业新建、改建一批大高炉，采用了先进的技术装备，如无钟炉顶、软水密闭循环冷却系统、改进炉体结构和材质、先进的检测设备与过程控制系统等。 中国在各地建成高炉；炼铁投产使用，高炉炼铁行业进入启动期，炼铁行业形成了一定规模，但高炉 煤气的利用还未得到高度重视。 高速发展期2001~2021 [3]1：https://mp.weixin.… 2：https://mp.weixin.… 3：https://mp.weixin.… 4：江海环保、TRT通流提效…