高炉煤气含水量对煤气热值的影响.pdf

2006年第4期
总第116期
METALLURGICAL POWER
高炉煤气含水量对煤气热值的影响
谈付安
(洲潭钢铁集团公司动力厂,湖南洲潭411101)
【摘要】分析了高炉煤气含水量产生的原因,重点分析了煤气中含水量对煤气热值的影响,探讨了解决
煤气含水量问题的措施。
关健词】高炉煤气;温度;含水量;水汽比
中图分类号】TQ542【文献标识码」B【文章编号】1006-6764(200604-0023-02
Iinfluence of Moisture in Blast Furnace on Gas Calorific Value
TAN Fu-an
(Power Pant, Xiangtan ron Steel Group o, Xiangtan, Hunan 41/101, China)
(Abstract The production cause of moisture in blast furnace is analyzed. The influence
of the moisture in blast furnace on gas calorific value is analyzed in detail and it diseusses
the measures to solve the problem of the moisture in blast furnace gas
[Key words) blast furnace gas; temperature; moisture:; water-steam ratio
高炉煤气水分的形成
加了18.8g。表1中数据反映出,随着高炉煤气温度
高炉煤气从高炉中产出时儿乎不含水,但含有大的升高,每提高相同单位的温度,煤气中的含水量也
量的灰尘,在供用户使用前需进行除尘处理,目前大逐渐增加
型高炉煤气的清洗系统仍然采用湿法除尘工艺,在表1不同温度下饱和水蒸汽分压和高炉媒气中的含水量
除尘过程中,因高温的原因,部分水分子以气态的形
温度C饱和水蒸汽分压/Pa
高炉煤气中含水量/(g:m3)
式进入高炉煤气中,使高炉煤气含水分达到饱和。煤
4223.8
31.8
气清洗设备的脱水装置又只能脱除煤气中以雾滴形
5605.6
42.7
存在的机械水,不能脱除饱和水,因此,尽管煤气
73.50.0
56.8
清洗系统有脱水裝置,但经湿法除尘后的高炉煤气
9545.2
75.6
中仍含有大量的饱和水。
注:标准状态为273.15K即0C),绝对压力101.325kPax不加
标明均为标淮状态)
高炉煤气温度与含水量的关系
3高炉煤气含水量对高炉煤气应用基热值
饱和煤气含水量可用下面的公式计算:
的影响
d.=804P汽/(P-P
式中:d。一工.作状态下饱和气体的含水量,g/mn';
由于煤气中水分的存在,使煤气的组分发生变
P一煤气的绝对压力,Pa;
化,在不同的温度下煤气的饱和水含量不同,对煤气
P汽一温度℃时饱和水蒸汽分压,Pa
组分的影响不同,煤气热值也不同,见表2。
表2不同温度下的煤气应用基的热值
根据道尔顿分压定律,在标准大气压下,混合
体在不同温度下存在相对应的水蒸汽饱和分压。据
COCO2O2H1CH1N2HO热偵AJ-m-)
干煤气2418.80.41.30.455.10
3355
此可以计算出高炉煤气在各种温度下相应的含水量
35℃饱包和煤气22.317.50.371.20.3751.66.
3116
见表1。
40℃饱和煤气21.817.10.361.180.3650.38.930
从表1中可以看出,在相同的煤气压力下,温度
45℃饱和煤气21.116.50.351.140.3548.711.92948
不同,煤气中含水量也不同,煤气温度由30℃升至
从表2中可以看出,发热值在3355kJ/mn3的
35℃时,每1m煤气含水量増加10.9g,而煤气温
煤气,35℃含水饱和煤气的发热值为3116kJ
度由40℃升高至45℃时,煤气中的水分含量却增
冶金动
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mn3,发热值下降了7.2%,因此煤气饱和水含量对煤降,使设备不能维持设计选用的水汽比,造成浄煤气
气的热值影响很大,同时,在燃烧加热过程中煤气中温度高,因此,要提高煤气洗涤循环水水质,及时清
的水分被加热汽化成一定温度的气态,随烟气排出,打供水管及喷嘴中的杂物,维持一定的给水量
会吸收一定的热量,故真正有效的热值就会更少。
4.5保持TRT系统正常运行
4减少高炉煤气含水量的措施
TRT系统(即高炉煤气余压发电系统)不仅利用
4.1尽可能选用干法除尘
了煤气的压力能发电,回收了煤气中的物理能量,还
高炉煤气采用干法除尘,除尘过程中煤气不与能起到透平膨胀制冷降温的效果。有经验表明,53
水直接接触,煤气中几乎不含水蒸汽,也就不会使煤℃的煤气经TRT作功之后,其温度可降至35℃。湘
气的可利用热量下降。由于干法除尘后煤气温度仍钢4“高炉已有TRT系统,新建的移地1“高炉也有
保持在90℃左右,煤气中的物理显热增加了煤气TRT系统,当它们投产后,湘钢60%以上的高炉煤
的有效热值。
气都通过TRT系统,则高炉煤气主管中煤气温度比
4.2控制高炉炉顶的温度
目前会有较大的降低,煤气中的饱和水含量会明显
湿法除尘中,要控制好高炉的炉顶温度,使荒煤下降。
气的温度不高于250℃。如果进入煤气清洗系统的
荒煤气温度过高,破坏了煤气清洗系统的热平衡,会
在煤气中其他成分稳定的前提下影响煤气应用
导致出口浄煤气温度高,煤气的含水量增大。
基热值的最大因素是煤气中水分的含量。弄清楚煤
4.3降低煤气清洗系统的给水温度
气中水分的成因,就可采収相应措施減少煤气中的
煤气与水在煤气清洗系统中逆流换热,换热温含水量,提高煤气的应用基热值。
差在3~5℃之间。如果煤气清洗系统的给水温度能
【参考资料
控制在35℃,则净煤气温度可控制在40℃以内
冯长海等.煤气设计手册MI北京:中国建筑エ业出版社,1983
4.4保持煤气清洗系统的水汽比
2]沈维道.に程热力学[M]北京:高等教育山版社,1983
收稿日期:2006-03-30
各种煤气清洗系统设备都需要保持一定的供水
量,以满足煤气清洗系统的要求。由于日前煤气洗涤介:谈付安(1951-),男,高級技师,现从事动力生产管理
作者
循环水易造成供水管道、喷嘴等堵塞,造成供水量下
上:接第22页)焊缝探伤,同时对焊口做加固处理,I3l姜正侯燃气工程投术手册M上海:同济人学出版社,193
加蝨筋破坏后必须重新增设加强筋。
4判GB150-1998,国家技术监督局S
参考文献
收稿日期:2006-02-2
[1冯长海等.煤气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1983.
作者简介:石勇1963-),男,1985年毕业」马山钢铁学院煤化
21钢铁企业燃气设计参考资料编写组.钢铁企业燃气设计参考资料