杨 帆

(东北特钢集团北满特殊钢有限公司， 黑龙江 齐齐哈尔 161041)

目前国内各钢铁厂大量采用转炉进行钢水冶炼，转炉炼钢效率高、成本低、见效快，转炉煤气属于二次能源范畴，它是发热值较高、无公害的能源。由于能源供应日趋紧张和对环保的要求越来越高,所以转炉煤气的回收已经受到人们的重视。为了发展生产,利用二次能源和解决环境污染,因此,国内外各钢铁企业非常重视转炉煤气回收。特别是能源紧缺的中国,更是千方百计地设法提高转炉煤气回收效率,节约一次能源。现东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司(以下简称北满特钢)新建一座80tVOD炉、一座80tLF炉及相应的公辅设施，年产钢水能力83万t。炼钢过程伴随着副产大量转炉煤气，由于转炉煤气的发生和煤气的使用在时间上存在着极大的不平衡性，为此,需设置煤气储配站，用以调节煤气供需不平衡及升压的需要。新建30000m3煤气柜一座,采用橡胶膜密封型干式气柜,煤气储配各设施按t钢回收煤气90m3进行设计。煤气储配站内设有煤气柜、电除尘器、煤气加压站。新建煤气柜调试后正式投入运行,而运行后煤气t钢回收能力仅为39m3，与设计要求相差很大，回收率极低，每天有近5万元的煤气资源被白白扔掉。因此，提高转炉煤气回收效率，是北满特钢面临的新课题。

1 主要技术方案及措施

实现转炉煤气回收达到设计要求必须解决3个主要技术难题。

(1)解决转炉煤气输出压力的问题

转炉煤气经过增压机加压后输送到煤气柜，由煤气再向管网输送时，最终输送点压力小于管网压力，需对鼓风机、加压机设备进行相应的改进，增大设备自身能力。

(2)解决转炉煤气入网点的问题

转炉煤气输出后在进入煤气总管网前有4个用点，造成转炉煤气大量泄压后，输出点压力小于管网压力，所以必需解决管道阻力损失过大问题。

(3)需完成回收参数的调整

原设计转炉煤气回收一氧化炭含量35%，经与行业专家论证，一氧化炭回收参数还有调整的空间，需解决通过调整设计参数，来达到煤气回收的最大量。

1.1 工艺流程

来自旋风脱水器的转炉烟气→鼓风机→三通切换阀→水封逆止阀→U形水封→转炉煤气柜→输出管网→管网入网点。

1.2 工艺技术特点

(1)为了节能，采用变频调速，风机高、低速与转炉倾动连锁，设有自动和手动两种操作方式，风机可在风机房操作，也可在炉前操作室操作，确保安全生产。风机检修与炼钢转炉检修同步，即一个炉役检修一次。

(2)在炉前操作室和风机房操作室均能监控风机、风机后三通阀和水封阀的操作情况。

(3)烟气中微量氧和一氧化碳成分连续自动分析和自动控制。当烟气中氧的质量分数大于2%时，能自动发生报警信号，同时自动切换三通阀进行放散，当烟气中氧的质量分数小于2%、w(CO)大于35%时，自动切换三通阀回收煤气。

(4)鼓风机叶片、三通阀、水封逆止阀均设有冲水装置，自动和手动操作。

(5)煤气回收和放散与工艺操作连锁，三通切换阀的转换与放散管吹扫、阀的冲水、燃烧装置点火及气柜等进行连锁。

(6)风机出口管道设取样装置，对放散烟气及回收的转炉煤气进行分析，确保放散烟气含尘量达标。

1.3 原因分析及采取的措施

1.3.1转炉煤气输出压力的问题

(1)原因分析

输出工艺选用D300型转炉煤气加压机两台，一用一备。D300型转炉煤气加压机主要技术规格：进口流量18 000m3/h；介质密度1.368kg/Nm3；进口压力1.0～2.0kPa；出口压力14～15kPa；电机功率110kW；电机电压380V。

而转炉煤气输出入网点的压力为13～15kPa，考虑沿程阻力损失后，输出压力与管网压力基本相当，故造成煤气输出受阻，大量煤气放散而无法回收利用。

(2)采取措施

新购置了两台出口压力20kPa的煤气加压机，对原有加压机进行了替换，使煤气加压机能力加大，在克服沿程阻力损失的情况下，保证了输送压力大于管网压力。

1.3.2 转炉煤气入网点的问题

(1)原因分析

技术人员系统分析，对原设计方案参数进行论证，发现原设计上存在一定缺陷和不足。原设计为转炉煤气输出后在进入煤气总管网前有4个用点供北兴公司冶炼使用，造成转炉煤气大量泄压后，再向总管网输出煤气,输出压力远远低于以高炉掺混为主的总管网煤气压力。经分析当时转炉煤气输出的煤气仅限于供北兴冶炼使用，无法实现向总管网输送转炉煤气的目的。

(2)采取措施

技术人员跳出了原设计的误区，将转炉煤气入网点与北兴公司断开，向煤气压力较低而急需高热值燃气的锻钢公司输送。经过近一个月的紧急设计与施工，完成了新输送管路的敷设与对接。大大减少输送管路上的沿程阻力损失。

1.3.3 转炉回收煤气参数的调整问题

(1)原因分析

目前北满特钢已基本取消发生炉煤气，利用天然气与高炉煤气掺混代替原有的发生炉煤气，另新建了一台30t/h的燃气锅炉，对煤气回收量的需求加大。转炉煤气回收原设计一氧化炭质量分数35%，经与行业专家论证，一氧化炭回收参数还有调整的空间，通过调整设计参数，来达到煤气回收的最大量。

(2)采取措施

公司聘请北京国金恒信管理体系认证公司的节能专家李博士，指导转炉煤气回收一氧化炭参数的调整，一氧化炭质量分数由35%调到20%。提高转炉煤气回收率，在煤气回收已达到设计要求的情况下，t钢回收量由95m3提高至110m3。

2 经济效益分析

通过对转炉煤气输出压力及煤气入网点的问题采取改进措施，使转炉煤气钢回收能力从39m3提高到95m3，达到了设计要求。通过对转炉回收煤气参数的调整，使转炉煤气钢回收能力从95m3提高到110m3，回收资源成本计算如下。

(1)弥补原设计缺陷不足带来的经济效益。通过弥补原设计缺陷，转炉煤气钢回收能力从39m3提高到95m3，t钢回收煤气增加了56m3，2013年全年北满特钢转炉产钢568 239t，全年多回收转炉煤气31821km3,每千立方米转炉煤气价格为

360元。全年创效1 145万元。

(2)通过对转炉回收煤气参数的调整，带来的经济效益。通过对转炉回收煤气参数的调整，使转炉煤气钢回收能力从95m3提高到110m3。吨钢回收煤气增加了15m3，同时解决了煤气质量高品低用的现象，该项措施于2013年11月份实施，根据2014年计划产量，预计2014年多回收煤气12 300km3,每千立方米转炉煤气价格为360元，预计全年创效443万元。

3 结语

经过对转炉煤气回收能力不足的原因分析及改进措施，对转炉煤气回收设计方案提出改进，弥补设计缺陷，使转煤气回收利用率达100%。优化了用能结构，实现了资源回收综合利用，实现了转炉煤气全部回收利用。该项措施的实施，年节约资金1 588万元，同时为企业全面实现清洁能源提供了有力的保障。