高炉煤气.docx

1、高炉煤气科技名词定义中文名称：高炉煤气 英文名称：blast furnace gas 定义：高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。 应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科） 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 目录定义 成分 高炉煤气密度 高炉煤气加热时的特点编 辑 本 段 定 义高 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 ，

2、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

3、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 高 炉气 ”， 这 样 就 提 高 了 热 值 。 编 辑 本 段 成 分高 炉 煤 气 为 炼 铁 过 程 中 产 生 的 副 产 品 ， 主 要 成 分 为 :CO、 、 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/m左 右 。 高 炉 煤 气 的 成 分 和 热 值 与 高

4、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 罗 茨 风 机吸 收 大 量 的 燃 烧 过 程 中 产 生 的 热

5、 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

6、 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C02、 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 CO2L、 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

7、 燃 煤 。 编 辑 本 段 高 炉 煤 气 密 度高 炉 煤 气 特 性 ： （ 1） 高 炉 煤 气 中 不 燃 成 分 多 ， 可 燃 成 分 较 少 （ 约 30%左右 ） ， 发 热 值 低 ， 一 般 为 33444180 千 焦 /标 米 ； （ 2） 高 炉 煤 气是 无 色 无 味 、 无 臭 的 气 体 ， 因 CO 含 量 很 高 、 所 以 毒 性 极 大 ； （ 3） 燃 烧 速度 慢 、 火 焰 较 长 、 焦 饼 上 下 温 差 较 小 ； （ 4） 用 高 炉 煤 气 加 热 焦 炉 时 ， 煤气 中 含 尘 量 大 ， 容 易 堵 塞 蓄 垫 室 格 子 砖

8、； （ 5） 安 全 规 格 规 定 在 1 米空 气 CO 含 量 不 能 超 过 30mg； （ 6） 着 火 温 度 大 于 700OC。 (7) 高炉 煤 气 含 有 H2（ 1.5-3.0%） ， CH4（ 0.2-0.5%） ， CO（ 25-30%） ， CO2（ 9-12%） ， N2（ 55-60%） ， O2（ 0.2-0.4%） ;密 度 为 1.29-1.30Kg/Nm3。 编 辑 本 段 高 炉 煤 气 加 热 时 的 特 点一 、 高 炉 煤 气 需 要 预 热 同 体 积 的 高 炉 煤 气 的 发 热 量 较 焦 炉 煤 气 低 得 多 ， 一 般 为 3300

9、4200KJ/m3。 热 值 低 的 高 炉 煤 气 是 不 容 易 燃 烧 的 ， 为 了 提 高 燃 烧 的 热 效 应 ，除 了 空 气 需 要 预 热 外 ， 高 炉 煤 气 也 必 须 预 热 。 因 此 使 用 高 炉 煤 气 加 热 时 ， 燃烧 系 统 上 升 气 流 的 蓄 热 室 中 ， 有 一 半 用 来 预 热 空 气 ， 另 一 半 用 来 预 热 煤 气 。煤 气 与 空 气 一 样 ， 经 过 斜 道 进 入 燃 烧 室 立 火 道 进 行 燃 烧 。 二 、 燃 烧 系 统 的 阻 力 大 用 高 炉 煤 气 加 热 时 ， 耗 热 量 高 （ 一 般 比 焦

10、炉 煤 气 高 15%左 右 ） ， 产 生的 废 气 多 ， 且 密 度 大 ， 因 而 阻 力 也 较 大 。 而 上 升 气 流 虽 然 供 入 的 空 气 量 较 少 ，但 由 于 上 升 气 流 仅 一 半 蓄 热 室 通 过 空 气 ， 因 此 上 升 气 流 空 气 系 统 和 阻 力 仍 比焦 炉 煤 气 加 热 时 要 大 。 三 、 高 炉 煤 气 燃 烧 火 焰 较 长 高 炉 煤 气 中 的 惰 性 气 体 约 占 60%以 上 。 因 而 火 焰 较 长 ， 焦 饼 上 下 加 热 的均 匀 性 较 好 。 由 于 通 过 蓄 热 室 预 热 的 气 体 量 多 ，

11、因 此 蓄 热 室 、 小 烟 道 和 分 烟 道 的 废 气温 度 都 较 低 。 小 烟 道 废 气 出 口 温 度 一 般 比 使 用 焦 炉 煤 气 加 热 时 低 40-60 。四 、 高 炉 煤 气 毒 性 大 高 炉 煤 气 中 CO 的 含 量 一 般 为 25%-30%， 为 了 防 止 空 气 中 CO 含 量 超 标 ，必 须 保 持 煤 气 设 备 严 密 。 高 炉 煤 气 设 备 在 安 装 时 应 严 格 按 规 定 达 到 试 压 标 准 ，如 果 闲 置 较 长 时 间 再 重 新 使 用 前 ， 必 须 再 次 进 行 打 压 试 漏 ， 确 认 管 道 、

12、 设 备严 密 后 才 能 改 用 高 炉 煤 气 加 热 。 日 常 操 作 中 ， 还 应 对 交 换 旋 塞 定 期 清 洗 加 油 ，对 水 封 也 应 定 期 检 查 ， 保 持 满 流 状 态 ， 蓄 热 室 封 墙 ， 小 烟 道 与 联 接 管 处 的 检查 和 严 密 工 作 应 经 常 进 行 。 高 炉 煤 气 进 入 交 换 开 闭 器 后 即 处 于 负 压 状 态 。 一 旦 发 现 该 处 出 现 正 压 ，应 立 即 查 明 原 因 组 织 人 力 及 时 处 理 ， 确 保 高 炉 煤 气 进 入 交 换 开 闭 器 后 处 于 负压 状 态 。 五 、 高

13、炉 煤 气 含 尘 量 大 焦 炉 所 用 的 高 炉 煤 气 含 尘 量 要 求 最 大 不 超 过 15mg/m3。 近 年 来 由 于 高压 炉 顶 和 洗 涤 工 艺 的 改 善 ， 高 炉 煤 气 含 尘 量 可 降 到 5mg/m3 以 下 ， 但 长 期 使用 高 炉 煤 气 后 ， 煤 气 中 的 灰 尘 也 会 在 煤 气 通 道 中 沉 积 下 来 ， 使 阻 力 增 加 ， 影响 加 热 的 正 常 调 节 ， 因 而 需 要 采 取 清 扫 措 施 。 另 外 ， 高 炉 煤 气 是 经 过 水 洗 涤 的 ， 它 含 有 饱 和 水 蒸 汽 。 煤 气 温 度 越 高 ，水 分 就 越 多 ， 会 使 煤 气 的 热 值 降 低 。 从 计 算 可 知 ， 煤 气 温 度 由 20 升 高 到40 时 ， 要 保 持 所 供 热 量 不 变 ， 煤 气 的 表 流 量 约 增 加 12%。 因 此 要 求 高 炉煤 气 的 温 度 不 应 超 过 35 。 当 煤 气 温 度 发 生 一 定 变 化 时 ， 交 换 机 工 应 立 即立 即 调 整 加 热 煤 气 的 表 流 量 ， 以 保 证 供 给 焦 炉 的 总 热 量 的 稳 定 。