论文部分内容阅读
摘要：随着社会的发展与进步，重视钢铁企业煤气供应的实施问题对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍钢铁企业煤气供应的实施问题的有关内容。
关键词 ：煤气；灭火；系统；技术；消防；应用；性能；
中图分类号： TF526 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国钢铁企业的发展，我国钢铁产量已居世界首位。但是我国的吨钢能耗却落后于日本、德国等世界发达国家。做好节能降耗工作是降低企业成本，提高国际竞争力的必要途径。钢铁企业生产过程中产生的煤气是钢铁企业中最重要的二次能源，约占能源的30％～40％。一个钢铁企业煤气产量的高低及供需程度对这个企业的产品成本和能源消耗影响极大。目前，我国多数钢铁企业不仅煤气回收率低，消耗量大，而且放散严重。因此，煤气供应的实施问题对钢铁企业的发展具有十分重要的意义。
一、钢铁企业煤气管理的特征
煤气是钢铁联合企业中最重要的二次能源。一个企业煤气产量的高低以及煤气供应量与需求量之间的平衡程度,对这个企业的产品成本和能源消耗影响极大。 因此, 它要求从事钢铁企业煤气工艺的工程技术人员必须系统地了解和掌握钢铁企业煤气生产管理的相关知识。从钢铁企业煤气生产管理方面来看具有以下的特征:.
1 , 化工型生产: 钢铁企业煤气部门的生产工艺基础理论是物理化学和化工原理, 整套工艺流程由化工单元设备组成, 存在火灾、爆炸、中毒、腐蚀、污染等生产危害,这些都具有一般化工企业的典型特征. 因而安全的问题是一切生产活动的基础, 防火、防毒、防焊和设备防腐以及环境保护的工作时刻不能放松。工厂主体设备多处于静态，而生产操作不能直观判断处理, 主要借助仪表显示参数变化, 多数情况下要靠工人机智和技能来做出正确反映。迟钝、无知、鲁莽和主观臆断都可能会造成巨大的损失. 培养造就一批有整体观念. 有独立思考能力、有文化、有专业技术知识又守纪律的职工队伍极为重要, 也是煤气部门必须具备的素质。
2 , 能源化的使用: 钢铁企业谋气也用做保护气的原料、矿石的还原剂, 但最主要的是用作燃料转化为热能。因此, 做为热能使用的煤气要考虑加热物料所要求的燃烧温度、火焰刚度、传热方式、温度场分布、热负荷变化、气氛影响以及热效率等问题, 并用以确定煤气热值、
压力、用量以及煤气脱水、除尘、去除有害成份等问题。
3, 综合型的管理: 煤气供应的范围]L乎包括钢铁企业的全部生产部门, 故与各生产部门的生产紧密相联, 工作中企画把煤气部门自成一体去搞煤气生产, 或者认为煤气只需煤气部门管理之类的想法, 在实践中都是行不通的, 在设计、施工、生产和检修方面都必须由企业综合考虑, 统一安排, 而且在管理上要制订整个企业必须遵循的煤气规章制度和纪律, 赋予煤气部门以专业指挥、指导和监查的特殊权力。
二、煤气供应常见的实施问题
2.1煤气发生量和消耗量均有波动性,当高炉休风或发生待料等现象时,煤气用量波动较大。热风炉煤气消耗量波动幅度一般在5 %左右;换炉、焦炉的换向也将造成大量煤气剩余。可见这些大用户的用气量变化将造成煤气用量的波动。轧钢工序使用的是混合煤气,当轧制品种、配料一定,轧机正常生产时,轧钢加热炉煤气消耗量的波动是不大的。但当加热坯料的规格、品种、物理性质、轧钢产量等发生变化时,加热工艺也随之发生变化,煤气用量也相应变化,这必然造成煤气用量的大幅度波动。
2.2混合煤气使用配比不稳定造成的变化。 目前大部分钢铁联合企业均采用“先加压后分配”煤气系统,即高、焦煤气分别从高炉、焦炉经输送管道进入加压站加压,然后再由总管网将混合煤气输送到各煤气用户。由于管网中高、焦煤气含量的变化及煤气用户对混合煤气操作的随时变化引起管网内煤气的大幅度波动,混合煤气的配比和热值等随时在发生着变化,导致用户煤气使用量的极大不稳定,从而使得煤气波动加剧。
2.3煤气缓冲用户能力不足造成的变化. 煤气系统的缓冲能力不足将对整个煤气管网产生很大的影响。很多企业高炉煤气柜、焦炉煤气柜建于早期,与当时钢产量和小时煤气总流量相匹配。但随着企业改扩建工作完成后,钢产量和小时煤气总流量均提高为原来的好几倍,而煤气柜却没有得到相应的改造,难以发挥缓减总管网煤气压力及流量的作用。同时企业煤气总管网由于发生和使用的不平衡造成管网内煤气压力均高于煤气柜压力,使煤气柜不能发挥其作用。尽管热电厂锅炉为大部分企业的主要缓冲用户,但在实际中很难起到瞬时缓冲管网压力和流量的作用。因为锅炉在起作用时存在滞后性,一般约为半小时,所以很难平衡管网中煤气的瞬时不平衡。
三、煤气供应问题的对策
3.1加强管理,提高操作技术水平加强对煤气用户的管理,提高各用户单位的节能意识,加大考核力度; 提高煤气管理者的综合素质,企业煤气平衡统一指挥,避免煤气的集中使用或集中放散,尽量保证煤气的合理供给; 精确各单位产、用煤气的计量,合理制定企业内部煤气单价及惩罚制度。
3.2 采用节能高新技术,提升企业竞争力蓄热燃烧是近几年发展应用的一项加热新技术,可单独使用低热值煤气进行加热,如使用热值3000～3400kJ/m3 的低热值高炉煤气也能满足工艺温度1200～1300 ℃的加热要求。因此,开发利用蓄热燃烧技术是进一步降低高炉煤气放散的有效措施。随着新高炉的投产使用,高炉煤气出现富余,应充分利用大、中修改善煤气系统的设施,应用蓄热式燃烧技术及其它节能新技术,减少煤气放散,提升企业竞争力。
3．3 增建煤气柜,提高管网缓冲能力，煤气发生量和用户消耗量之间的平衡始终是变化的。煤气柜在管网中的作用便是补偿这种随时波动造成的不平衡,具有消化和补充能力,一方面可以存储系统中的煤气过剩量;另一方面当系统中煤气不足时,为保证生产线正常运行,将柜中煤气补充到管网中。因此,煤气柜的容量对煤气的调节、满足用户的过度需求或用气不足均有很大作用。应建立与煤气管网中小时流量相一致的大容量煤气柜,使其发挥自动削峰填谷的作用 ,使煤气总管网稳定运行,保证煤气动态平衡。同时可建立大容量的多个发电机组作为煤气大调节手段,减少煤气放散量。有了吞吐量较大的煤气缓冲用户,煤气调度就可以将煤气波动减小到最低限度。
3．4 建立能源管理中心
建立能源管理(调度) 中心已在各钢铁企业普遍推行。钢铁联合企业在煤气供应、输配、使用过程中,由于各站点、各用户大多分布广、数量多且变化大,为了能进行及时、准确调度,充分、合理使用各种副产煤气,保证生产稳定运行,采用传统的仪表指示和电话传达很难做到这一点。因此,建立以计算机为中心的遥测、遥讯及遥控技术和网络通讯技术为主的能源调度中心是必然的选择。
四、钢铁企业煤气供应设施的优化问题
钢铁企业的煤气是以能源的形式表现于生产过程, 因此煤气供应设施的优化必须以能源利用为中心来考虑。一般地说, 要围绕以下几个方面进行:
1最大限度利用煤气本身可以利用的能量包括化学能和机械能。
2 降低煤气生产工序的耗能。
3减少煤气生产和输送过程中的能耗。
4 尽量减少煤气的有害成份.
5尽量降低用气设备高于需要的热值, 压头和热负荷要求,
6 尽可能采用自动装置和计算机控制消除人为失误和不可控制因素.
7 尽可能方便维护检修工作, 避免带煤氛操作.
8 符合现代化文明生产的要求。
這里提出煤气供应的优化问题, 经过集思广益的研究, 是可以逐步实现的。
结束语
随着能源供需关系的紧张,扩大并充分回收利用副产煤气成为钢铁企业节能降耗、降低生产成本的有效途径之一。根据钢铁企业煤气系统的特点,通过建立合理的煤气缓冲用户,增设煤气存储设备,建立能源管理中心等手段,利用好各种副产煤气,减少煤气放散,使钢铁企业的煤气供应越来越完善。
参考文献
[1]钢铁厂工业炉设计参考资料[M] . 北京:冶金工业出版社,2007.
[2]韩明荣, 温良英. 钢铁联合企业的煤气优化利用[J ] . 冶金能源, 2001
[3]热冰娣．钢铁工业煤气的再资源化[Z]．全国能源与热工学术年会，2004．
[4]初明．梅钢计算机能源管理系统介绍[J]．梅山科技，2006．
[5]张娣，李桂红等．现代化能源监控及管理系统的集成与应用．2005
[7]王鼎，方掂等．能源中心在宝钢能源生产中的作用和发展趋势[J]．中国冶金2005
关键词 ：煤气；灭火；系统；技术；消防；应用；性能；
中图分类号： TF526 文献标识码： A 文章编号：
引言
随着我国钢铁企业的发展，我国钢铁产量已居世界首位。但是我国的吨钢能耗却落后于日本、德国等世界发达国家。做好节能降耗工作是降低企业成本，提高国际竞争力的必要途径。钢铁企业生产过程中产生的煤气是钢铁企业中最重要的二次能源，约占能源的30％～40％。一个钢铁企业煤气产量的高低及供需程度对这个企业的产品成本和能源消耗影响极大。目前，我国多数钢铁企业不仅煤气回收率低，消耗量大，而且放散严重。因此，煤气供应的实施问题对钢铁企业的发展具有十分重要的意义。
一、钢铁企业煤气管理的特征
煤气是钢铁联合企业中最重要的二次能源。一个企业煤气产量的高低以及煤气供应量与需求量之间的平衡程度,对这个企业的产品成本和能源消耗影响极大。 因此, 它要求从事钢铁企业煤气工艺的工程技术人员必须系统地了解和掌握钢铁企业煤气生产管理的相关知识。从钢铁企业煤气生产管理方面来看具有以下的特征:.
1 , 化工型生产: 钢铁企业煤气部门的生产工艺基础理论是物理化学和化工原理, 整套工艺流程由化工单元设备组成, 存在火灾、爆炸、中毒、腐蚀、污染等生产危害,这些都具有一般化工企业的典型特征. 因而安全的问题是一切生产活动的基础, 防火、防毒、防焊和设备防腐以及环境保护的工作时刻不能放松。工厂主体设备多处于静态，而生产操作不能直观判断处理, 主要借助仪表显示参数变化, 多数情况下要靠工人机智和技能来做出正确反映。迟钝、无知、鲁莽和主观臆断都可能会造成巨大的损失. 培养造就一批有整体观念. 有独立思考能力、有文化、有专业技术知识又守纪律的职工队伍极为重要, 也是煤气部门必须具备的素质。
2 , 能源化的使用: 钢铁企业谋气也用做保护气的原料、矿石的还原剂, 但最主要的是用作燃料转化为热能。因此, 做为热能使用的煤气要考虑加热物料所要求的燃烧温度、火焰刚度、传热方式、温度场分布、热负荷变化、气氛影响以及热效率等问题, 并用以确定煤气热值、
压力、用量以及煤气脱水、除尘、去除有害成份等问题。
3, 综合型的管理: 煤气供应的范围]L乎包括钢铁企业的全部生产部门, 故与各生产部门的生产紧密相联, 工作中企画把煤气部门自成一体去搞煤气生产, 或者认为煤气只需煤气部门管理之类的想法, 在实践中都是行不通的, 在设计、施工、生产和检修方面都必须由企业综合考虑, 统一安排, 而且在管理上要制订整个企业必须遵循的煤气规章制度和纪律, 赋予煤气部门以专业指挥、指导和监查的特殊权力。
二、煤气供应常见的实施问题
2.1煤气发生量和消耗量均有波动性,当高炉休风或发生待料等现象时,煤气用量波动较大。热风炉煤气消耗量波动幅度一般在5 %左右;换炉、焦炉的换向也将造成大量煤气剩余。可见这些大用户的用气量变化将造成煤气用量的波动。轧钢工序使用的是混合煤气,当轧制品种、配料一定,轧机正常生产时,轧钢加热炉煤气消耗量的波动是不大的。但当加热坯料的规格、品种、物理性质、轧钢产量等发生变化时,加热工艺也随之发生变化,煤气用量也相应变化,这必然造成煤气用量的大幅度波动。
2.2混合煤气使用配比不稳定造成的变化。 目前大部分钢铁联合企业均采用“先加压后分配”煤气系统,即高、焦煤气分别从高炉、焦炉经输送管道进入加压站加压,然后再由总管网将混合煤气输送到各煤气用户。由于管网中高、焦煤气含量的变化及煤气用户对混合煤气操作的随时变化引起管网内煤气的大幅度波动,混合煤气的配比和热值等随时在发生着变化,导致用户煤气使用量的极大不稳定,从而使得煤气波动加剧。
2.3煤气缓冲用户能力不足造成的变化. 煤气系统的缓冲能力不足将对整个煤气管网产生很大的影响。很多企业高炉煤气柜、焦炉煤气柜建于早期,与当时钢产量和小时煤气总流量相匹配。但随着企业改扩建工作完成后,钢产量和小时煤气总流量均提高为原来的好几倍,而煤气柜却没有得到相应的改造,难以发挥缓减总管网煤气压力及流量的作用。同时企业煤气总管网由于发生和使用的不平衡造成管网内煤气压力均高于煤气柜压力,使煤气柜不能发挥其作用。尽管热电厂锅炉为大部分企业的主要缓冲用户,但在实际中很难起到瞬时缓冲管网压力和流量的作用。因为锅炉在起作用时存在滞后性,一般约为半小时,所以很难平衡管网中煤气的瞬时不平衡。
三、煤气供应问题的对策
3.1加强管理,提高操作技术水平加强对煤气用户的管理,提高各用户单位的节能意识,加大考核力度; 提高煤气管理者的综合素质,企业煤气平衡统一指挥,避免煤气的集中使用或集中放散,尽量保证煤气的合理供给; 精确各单位产、用煤气的计量,合理制定企业内部煤气单价及惩罚制度。
3.2 采用节能高新技术,提升企业竞争力蓄热燃烧是近几年发展应用的一项加热新技术,可单独使用低热值煤气进行加热,如使用热值3000～3400kJ/m3 的低热值高炉煤气也能满足工艺温度1200～1300 ℃的加热要求。因此,开发利用蓄热燃烧技术是进一步降低高炉煤气放散的有效措施。随着新高炉的投产使用,高炉煤气出现富余,应充分利用大、中修改善煤气系统的设施,应用蓄热式燃烧技术及其它节能新技术,减少煤气放散,提升企业竞争力。
3．3 增建煤气柜,提高管网缓冲能力，煤气发生量和用户消耗量之间的平衡始终是变化的。煤气柜在管网中的作用便是补偿这种随时波动造成的不平衡,具有消化和补充能力,一方面可以存储系统中的煤气过剩量;另一方面当系统中煤气不足时,为保证生产线正常运行,将柜中煤气补充到管网中。因此,煤气柜的容量对煤气的调节、满足用户的过度需求或用气不足均有很大作用。应建立与煤气管网中小时流量相一致的大容量煤气柜,使其发挥自动削峰填谷的作用 ,使煤气总管网稳定运行,保证煤气动态平衡。同时可建立大容量的多个发电机组作为煤气大调节手段,减少煤气放散量。有了吞吐量较大的煤气缓冲用户,煤气调度就可以将煤气波动减小到最低限度。
3．4 建立能源管理中心
建立能源管理(调度) 中心已在各钢铁企业普遍推行。钢铁联合企业在煤气供应、输配、使用过程中,由于各站点、各用户大多分布广、数量多且变化大,为了能进行及时、准确调度,充分、合理使用各种副产煤气,保证生产稳定运行,采用传统的仪表指示和电话传达很难做到这一点。因此,建立以计算机为中心的遥测、遥讯及遥控技术和网络通讯技术为主的能源调度中心是必然的选择。
四、钢铁企业煤气供应设施的优化问题
钢铁企业的煤气是以能源的形式表现于生产过程, 因此煤气供应设施的优化必须以能源利用为中心来考虑。一般地说, 要围绕以下几个方面进行:
1最大限度利用煤气本身可以利用的能量包括化学能和机械能。
2 降低煤气生产工序的耗能。
3减少煤气生产和输送过程中的能耗。
4 尽量减少煤气的有害成份.
5尽量降低用气设备高于需要的热值, 压头和热负荷要求,
6 尽可能采用自动装置和计算机控制消除人为失误和不可控制因素.
7 尽可能方便维护检修工作, 避免带煤氛操作.
8 符合现代化文明生产的要求。
這里提出煤气供应的优化问题, 经过集思广益的研究, 是可以逐步实现的。
结束语
随着能源供需关系的紧张,扩大并充分回收利用副产煤气成为钢铁企业节能降耗、降低生产成本的有效途径之一。根据钢铁企业煤气系统的特点,通过建立合理的煤气缓冲用户,增设煤气存储设备,建立能源管理中心等手段,利用好各种副产煤气,减少煤气放散,使钢铁企业的煤气供应越来越完善。
参考文献
[1]钢铁厂工业炉设计参考资料[M] . 北京:冶金工业出版社,2007.
[2]韩明荣, 温良英. 钢铁联合企业的煤气优化利用[J ] . 冶金能源, 2001
[3]热冰娣．钢铁工业煤气的再资源化[Z]．全国能源与热工学术年会，2004．
[4]初明．梅钢计算机能源管理系统介绍[J]．梅山科技，2006．
[5]张娣，李桂红等．现代化能源监控及管理系统的集成与应用．2005
[7]王鼎，方掂等．能源中心在宝钢能源生产中的作用和发展趋势[J]．中国冶金2005