钢铁企业节能设计标准 [附条文说明] GB/T50632-2019 建标库

5.2  燃气

5.2.1  根据《钢铁产业发展政策》第十三条“焦炉、高炉、转炉必须同步配套煤气回收装置”。

5.2.2  煤气平衡是钢铁企业能源平衡的重要组成部分,编制钢铁企业煤气平衡,对合理组织生产、充分利用副产煤气、节约能源具有重要意义。因此各钢铁企业根据生产计划,对副产煤气要全面规划,编制年、季、月煤气平衡,并制定减少煤气放散的措施。编制煤气平衡表时,所用消耗定额不应大于本标准的规定值。

5.2.5  根据《钢铁产业发展政策》第十三条“新上项目高炉必须同步配套高炉余压发电装置”。

    高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的节能效果和环保效果良好,经济效益和社会效益显著。TRT不但能利用高炉煤气的余压进行高效发电,而且还有效地解决了减压阀组产生的噪声污染和管道振动。实践证明TRT发电量约为高炉鼓风机所耗电量的40%左右,因此TRT可降低炼铁工序能耗及成本,是一项收效十分显著的节能和环保项目。

    中、小高炉中,对于高压高炉且煤气净化采用干法除尘工艺,其TRT的节能效果尤为明显,全干式TRT将高炉煤气余压转换成电能外,还可充分利用煤气显热,所以发电量较湿法提高25%~40%。

5.2.6  煤气用户消耗量和煤气发生量是波动的,造成煤气管网压力的波动,造成煤气的放散和影响煤气用户的正常使用,必须采取稳压措施。

    一般来说,钢铁企业的稳压措施有三种:①设置煤气柜,其作用有以下几个方面:一可有效回收放散煤气,煤气柜可短时间平衡煤气的产销量,能有效地吞吐缓冲用户更换燃料时的煤气波动量;二可充分合理使用煤气,煤气柜的建立,可以减少甚至不考虑缓冲量,减少外购燃料量,提高煤气的利用率;三可稳定管网压力,保证煤气用户的正常使用,以改善产品的质量。②建设煤气缓冲用户。由于锅炉能使用多种燃料,因此锅炉是缓冲用户的首选。③设置剩余煤气自动放散装置。当企业建设初期或煤气用户长时间检修等特殊情况下,煤气将会出现大量剩余,此时必须依靠自动放散装置来稳压。

    由于干式煤气柜较湿式煤气柜具有以下优点:①储气压力高(工作压力可达8kPa,甚至15kPa),煤气适用于远距离输送。②工作压力稳定,活塞升降时工作压力变化小于±147Pa。③气体吞吐量大,活塞运行速度可达湿式柜的两倍。④占地少,基础费用低。占地仅为温式柜的75%左右,工作荷载仅为湿式柜的5.5%左右。⑤使用年限长,维修工作量小。⑥污水排放量小,工作时仅有少量煤气冷凝水排出,有利于保护环境。因此本标准要求新建煤气柜应宜采用干式煤气柜。

5.2.8  钢铁企业是煤气的阈值流程,冶金伴生燃气是钢铁企业能源流及能源流网络集成并高效、高附加值运行的关键要素。

5.2.9  由于干式煤气柜设计压力的提高(目前多边形干式柜和圆筒形干式柜的设计压力可达到10kPa~15kPa),煤气管网的运行压力随之提高,这样为“少建或不建煤气加压设施”创造有利条件。

5.2.12  为生产提供必要的维修和调节手段。

5.2.13  制氧生产耗能高,且是连续生产,而转炉炼钢生产是间断性的。为保证钢铁生产的气体供应,避免气体放散造成的浪费,企业应配置一定容量的气体储存设备。

5.2.15  高炉富氧的供氧方法有两种,一种是机前富氧,空分设备出来的低压氧气(压力为15kPa~20kPa)送入高炉鼓风机的吸入侧;另一种是机后富氧,空分设备出来的低压氧气通过氧压机加压到3.0MPa或0.8MPa,然后再调压到大于冷风压力(0.4MPa~0.6MPa)的数值,送入高炉鼓风机后的冷风管道。

    由于机前富氧不需要压氧,所以大大节约了电耗。国内自宝钢应用机前富氧工艺以来,其他几家钢厂(福建三明钢厂、福建三安钢厂、常州中天钢厂等)已陆续采用了该项技术。实践证明,只要在机前富氧工艺中设置必要的安全措施,其安全性是完全能够保障的。