基于实测数据的高炉煤气单位热值含碳量推荐值的修正方法

钢铁工业碳排放核算方法依据GB/T 32151.5-2015《温室气体排放核算与报告要求第5部分:钢铁生产企业》所提供的排放因子法,单位热值含碳量(C_(C))作为表征可燃物质在单位热值下碳元素含量的指标,是排放因子法计算碳排放量的重要影响因子。前人对于钢铁工业碳排放研究主要侧重于各种核算方法之间的差异性,而对于单位热值含碳量推荐值准确性鲜有研究。为研究可燃物质单位热值含碳量对于碳排放计算的影响,选择钢铁工业炼铁工序副产气体高炉煤气作为研究对象,基于某钢厂高炉煤气各项指标实测数据,计算得出不同组分(CO和CO_(2))含量下高炉煤气C_(C)实测值,分析不同组分含量高炉煤气低位发热量实测值、全碳组分C_(C)实测值、燃烧过程C_(C)实测值等实测参数变化。结合排放因子法广泛应用的现状,基于C_(C)实测值波动情况,提出3种将C_(C)推荐值修正为燃烧过程C_(C)的方法,在各自适用条件修正值与实测值的偏差均小于5%;最后,用该钢厂高炉炼铁工序2021年有关统计数据,针对高炉煤气C_(C)推荐值修正前后高炉本体碳排放计算结果进行对比分析,修正前高炉本体每吨铁的碳排放量-0.19 t,修正后高炉本体每吨铁的碳排放量0.415 t,修正结果与真实碳排放情况较吻合。研究结果表明,在计算钢铁工业高炉本体二氧化碳排放时,使用实测均值、修正系数w(CO)[w(CO)+w(CO_(2))]和w(CO)—C_(com)拟合曲线修正高炉煤气单位热值含碳量,计算结果与实际相符。

基于知识蒸馏的钢铁高炉煤气系统建模方法

钢铁企业高炉煤气系统具有波动性大、时变性强、不确定性高等特点,对其未来产消趋势进行准确的建模预测有助于企业的高效决策与节能减排.文章提出了一种基于知识蒸馏的高炉煤气系统建模方法,为了提高训练过程中的拟合精度,在教师网络中建立了基于长短期记忆网络的序列到序列模型来提取样本的中间特征.进而,提出了融入教师模型中间特征的知识蒸馏策略,建立了考虑中间特征蒸馏损失与预测均方误差的损失函数,对知识蒸馏过程及预测偏差进行评估.通过国内大型钢铁企业高炉煤气系统实际运行数据的实验验证,表明了本文所提建模方法的有效性,可为后续的能源系统优化调度提供支撑.

气相色谱-火焰光度检测器法测定高炉煤气和焦炉煤气中硫化物的含量

通过优化柱温、载气流量、光电倍增管极化电压、氢气和空气流量比(氢空比)、检测器温度等条件,提出了气相色谱-火焰光度检测器(FPD)法测定高炉煤气中硫化氢、羰基硫,以及焦炉煤气中硫化氢、羰基硫、二硫化碳、甲硫醇、甲硫醚、乙硫醇、噻吩、二甲基二硫的含量。样品经不同程序稀释后,采用气相色谱仪分析。在分析高炉煤气时,以GDX-502色谱柱为固定相,在柱温60℃、载气流量30 mL·min^(-1)、光电倍增管极化电压900 V、氢气流量80 mL·min^(-1)、氢空比1:0.67、检测器温度160℃条件下检测。在分析焦炉煤气时,以HF-Sulfur色谱柱作固定相,在柱程序升温条件下检测(除进样体积,其他条件和高炉煤气的一致)。结果显示:高炉煤气、焦炉煤气中的各组分质量浓度的自然对数值均在一定范围内和对应的响应值的自然对数值呈线性关系。高炉煤气中两种组分的检出限为0.56~0.87 mg·m^(-3),相对误差(标准气体)为-4.6%~0.88%,测定值的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.22%~2.4%;焦炉煤气中8种组分的检出限为0.711~1.145 mg·m^(-3),加标回收率为94.4%~105%,测定值的RSD(n=6)为1.4%~8.8%。

新型高炉煤气干法脱硫技术在衡钢的应用

高炉煤气总硫含量约100~200 mg/m^(3),燃烧后不能满足工业炉窑的环保排放限值要求。文章提出了一种在TRT后端设置羰基硫转化装置的新型高炉煤气干法脱硫技术,并在某钢铁公司应用。运行结果表明处理后的高炉煤气含硫量小于5 mg/m^(3),满足高炉煤气燃烧后直接达标排放的要求。

安钢高炉煤气精脱硫技术工业实践

结合当前环保形势和政策背景,分析了高炉煤气的典型特点和主流工艺路线,提出预处理水解和兰炭吸附的工艺组合,阐述了该工艺的技术原理和工业实践情况,该技术的应用和推广将带来广泛的环境效益和经济社会效益。

高炉煤气锅炉富氧燃烧特性及运行优化研究

为有效提高高炉煤气锅炉热效率,以某钢铁企业496t/h高炉煤气锅炉为研究对象,采用EBSILON数值模拟软件对不同工况、不同富氧情况下的高炉煤气锅炉系统进行模拟.结果表明:氧气体积分数为35%时,3个工况的锅炉热效率与普通空气助燃相比分别提高了139%、124%、124%;绝热燃烧温度分别提高了174K、175K、177K;优化出3个工况下风机的最佳运行方案,3个工况下风机每年可节约的电费分别为10257446万元、6876715万元、3265479万元,每年燃料可节约的费用分别为1218735万元、971649万元、757953万元,具有良好的经济性;每年可减少的二氧化碳排放量分别为10164×10^(7)m^(3)、8106×10^(6)m^(3)、6321×10^(6)m^(3),具有良好的减排效果;实施富氧燃烧技术有利于减少NO_(x)的排放,降低脱硝成本.

干法除尘系统的高炉煤气管路防腐

高炉干法除尘系统在TRT之后的煤气管道极易发生腐蚀,其主要原因是高炉煤气里的氯盐溶于煤气析出水后产生酸性溶液,与管道发生了化学反应。煤气管路的防腐可以采用喷涂防腐材料、耐腐蚀的特殊管道等被动防腐方法,也可以采用控制高炉煤气的含湿量和含盐量的主动防腐方法,同时,需要在管道设计上进行优化,使煤气管道尽快排出冷凝水,减少酸性溶液与管路作用时间,以减缓高炉干法除尘系统煤气管路腐蚀。

高炉煤气提纯降碳技术研究进展

对高炉煤气进行CO_(2)分离和CO提纯,一方面可以降低钢铁行业CO_(2)的排放,另一方面,高炉煤气经过CO_(2)分离后CO可燃组分增加,可作为部分还原剂用于高炉喷吹冶炼,也可作为高热值燃气或者化工合成原料,实现低碳炼铁和节能减排。基于此,文章分析了国内外各种高炉煤气提纯降碳技术及应用,包括溶液吸收-变压吸附两步法、两步变压吸附分离法、一步吸附法等,研究结果显示吸收溶液或吸附剂是提纯降碳的关键。此外,高炉煤气循环结合提纯降碳技术,是效果明显的低碳炼铁技术路径。

高炉煤气干法脱硫工艺分析及研究

通过研究高炉煤气脱硫工艺,针对高炉煤气脱硫干法工艺运行过程中的参数进行探讨,分析可能影响正常运行的因素,提出稳定可靠的高炉煤气脱硫工艺方案。可协助企业提前预测后续可能出现的风险因素。对粉尘、氯离子、压力、流量、温度、水及水蒸气等因素进行分析。

钢铁行业高炉煤气精脱硫技术应用现状和未来趋势研究

高炉炼铁处于长流程钢铁冶炼生产工艺中的关键环节,高炉煤气是炼铁过程副产的重要二次能源,通常在高炉热风炉、轧钢加热炉和自备电厂煤气发电等生产工序进行燃烧利用。高炉煤气精脱硫技术的工程应用作为钢铁行业进行源头减排的典型实施方案具有非常重要的意义,国家与地方相关部门对于高炉煤气脱硫技术的应用也明确提出了最新要求。结合高炉煤气组分复杂、工况波动的特征和硫组分形态不同、有机硫为主的含硫特点以及不同脱硫技术的主要特点,重点分析了针对煤气中硫化氢的脱除方法、羰基硫的脱除方法以及硫化氢和羰基硫的一体化脱除方法,并通过对近年来钢铁行业高炉煤气精脱硫技术的工程应用现状调研,进一步对高炉煤气精脱硫技术后续的研发方向和工程应用等方面提出了几点建议。

脱酸技术在高炉煤气水解脱硫工艺中的应用

根据现有的前端高炉煤气水解脱硫工艺中存在水解使用寿命低的问题,提出了在高炉煤气布袋除尘前进行脱酸处理。介绍了两种脱酸处理工艺:1)5%的氢氧化钠溶液经泵加压后通过喷枪喷射在布袋除尘前管道;2)液态有机胺溶液在汽化装置进行汽化,汽化后的气体喷射在布袋除尘前管道,两种脱酸工艺均可以将高炉煤气中的大部分酸性物质进行脱除,酸性脱除率>90%。工业应用表明,脱酸工艺对布袋除尘器出灰未受影响,工艺运行成本低,装置运行稳定,占地面积小,延长了水解催化剂的使用寿命,具有广阔的应用前景。

高炉煤气精脱硫技术现状及未来发展展望

高质量发展背景下,节能减排是钢铁行业的重要任务,高炉煤气作为钢铁企业的主要污染源之一,其净化处理尤为关键。本文分析了高炉煤气的组成及特点,探讨了高炉煤气精脱硫技术的现状,并针对工艺中的关键问题,从节能减排和持久稳定的角度出发,阐释了全干式高炉煤气精脱硫工艺在未来的重要作用,为超低排放目标下高炉煤气精脱硫提供参考。

高炉煤气精脱硫工艺对比分析

随着国民经济的快速发展,在现代化工业生产中,环保治理已成为整个工业生产中必不可少的一个重要组成部分。高炉煤气精脱硫作为最近几年新兴环保工艺,属于环保治理中的大气前端治理方法的一种。为更好地选择高炉煤气精脱硫的工艺,需要对现有在用各种工艺进行对比分析,从而进行最优工艺选择。高炉煤气精脱硫改造完成后,热风炉及各种加热炉烟气中的SO_(2)≤50mg/Nm^(3);烧结机、球团竖炉及煤气锅炉烟气中的SO_(2)≤35mg/Nm^(3)。

高炉煤气精脱硫技术干扰因素及应用现状

在超低排放政策的引领下,高炉煤气精脱硫技术的开发和应用已日趋成熟。结合钢铁企业高炉煤气精脱硫技术工程案例的调查和研究,总结出高炉煤气精脱硫过程中存在的干扰因素,并对主流工艺的应用现状进行概括和分析,旨在为钢铁企业精准选择合适的工艺路线提供参考。

高炉煤气管网TGNET建模及调度策略

通过分析某钢铁企业高炉煤气管网的结构与设备运行特性,考虑管网压力与流量之间的关系,利用TGNET软件建立了高炉煤气管网模型,模拟工厂生产时管网中压力和流量的变化情况。用于制订高炉煤气调度策略。案例研究结果显示,压力模拟结果误差小于10%。当管网压力超过上限20kPa时,可以单独调整340t锅炉、130t锅炉流量,或者同时调整130t锅炉和75t锅炉流量。工厂可结合实际生产状况,制定更为合理的调整策略。

高炉煤气精脱硫水解与干法工艺探讨

现阶段市场应用上高炉煤气精脱硫工艺繁杂,预处理+水解+干法吸附工艺的方法在多数钢厂项目中得到运用,是目前公认的最成熟可靠的高炉煤气精脱硫工艺。水解+干法吸附脱硫工艺系统具有一次投资低、运行费用低、运行维护简单等优点,其副产的脱硫剂可送至烧结工序消纳,净化后的煤气现有的高炉煤气管道。整个系统优点在于无多余废水产生,排水为煤气冷凝水;系统适应煤气波动能力强,无需人工调节;硫化氢脱除效率较高,可达98%以上。缺点在于系统阻力较大,需定期对脱氯剂、水解催化剂和脱硫剂进行更换并专项处理。

高炉煤气余压透平发电装置检修分析

高炉煤气余压透平发电装置(Top Gas Pressure Recovery Turbine,简称TRT)是一种节能设备。它是利用高炉炉顶煤气的余压,把煤气导入透平膨胀机,使压力能转化为机械能、驱动发电机发电的一种能量回收装置。这种装置既回收了高炉减压阀组白白泄放的能量,减少管道振动,降低了噪音,且大大改善了高炉炉顶压力的调节品质;同时该装置运行过程中不产生任何污染和公害,发电成本低,回收能源效果显著。通过对高炉煤气余压透平发电装置(以下简称TRT)检修的不断探索、总结,形成了一套完整的TRT透平机检修方法。在节约停机时间、降低劳动强度和作业负荷、提高现场检修安全系数等方面效果显著,具有明显的经济效益和社会效益。本文针对TRT透平机检修中一些主控项目或重点项目进行重点研究攻关,改变了部分项目的施工工具或施工工艺,主要包括采用高效的对中调整方法和高效吊装方法,使每次TRT透平机检修都能提前完成所有项目的作业任务。

高炉煤气中COS脱除技术研究

高炉煤气中的COS脱除技术是钢铁企业中一个重要的环保环节。由于高炉煤气中COS的存在,不仅会对环境造成污染,还会对煤气管道和设备产生腐蚀和磨损,影响企业的正常生产和经济效益。因此,实施高炉煤气污染源头控制对钢铁行业节能减排具有重要意义,鉴于高炉煤气中的主要硫份为COS。因此,本文通过分析高炉煤气的理化性质,比选其它领域中COS脱除常见方法,搭建试验平台进行试验分析,探寻适合高炉煤气中COS脱除的技术方法。

浅析干法除尘下高炉煤气除酸系统的应用

针对高炉煤气干法除尘后管道出现的煤气腐蚀问题,在现有喷淋塔仅有煤气清洗工艺的基础上,探索高炉煤气除酸系统的应用状态。通过增设喷淋塔浓碱喷淋系统以及在送热风炉煤气管道内应用加碱喷雾等除酸系统,使高炉煤气pH由2.3提升到7.0,解决了煤气管道腐蚀问题,提升了煤气管网的安全性能。

高炉煤气发电节能技术在钢铁企业的应用

高炉煤气发电是转化高炉煤气热能,将其变为电能发电方式,以直接或者间接等方式利用高炉煤气。其中,直接利用就是利用锅炉余热加热高炉煤气,将其中热量释放出来,实现发电目标。而间接利用则是对高炉煤气内热能的利用,两种利用方式都需要消耗特定能量。在钢铁企业生产过程,要结合实际情况选择不同的节能技术,高效率高炉煤气进行发电。文章对高炉煤气类型和应用现状进行简要分析,探讨高炉煤气发电期间存在的问题,结合钢铁企业生产实况,对高炉煤气在发电领域节能技术的应用详细说明,以供参考。