鋼鐵企業(yè)富余煤氣的q-g預(yù)測(cè)法及其應(yīng)用研究

【摘要】：鋼鐵生產(chǎn)過程在不斷消耗資源、能源的同時(shí),也產(chǎn)生大量的二次能源,其中副產(chǎn)煤氣是鋼鐵企業(yè)重要的二次能源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),煤氣消耗約占鋼鐵企業(yè)總能源消耗的40%,且隨著節(jié)能工作的推進(jìn),煤氣富余率一般在30%左右。因此煤氣資源的“減量化”和富余煤氣的“再資源化”是企業(yè)走新型工業(yè)化道路、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要支撐技術(shù)。 長(zhǎng)期以來,研究者著眼于各設(shè)備或各工序煤氣消耗量的降低,較少關(guān)注煤氣的富余量。本文以系統(tǒng)節(jié)能的思想為指導(dǎo)原則,追求產(chǎn)生煤氣的“量”和“質(zhì)”的最大回收、消耗煤氣的“減量化”和“匹配使用”、富余煤氣所創(chuàng)造價(jià)值的最大化。 參照噸鋼能耗的e-p分析法,本文提出了富余煤氣的q-g預(yù)測(cè)法。為了弄清楚影響噸鋼煤氣富余量的影響因素,對(duì)q-g預(yù)測(cè)法的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行了分解,即分別給出的噸鋼煤氣產(chǎn)率的q-p預(yù)測(cè)法和噸鋼煤氣燃耗的g-p預(yù)測(cè)法?？梢?影響煤氣系統(tǒng)供需平衡的主要因素有鋼比系數(shù)、工序煤氣產(chǎn)率、工序煤氣燃耗三類?？紤]到目前鋼鐵企業(yè)再對(duì)煤氣利用評(píng)價(jià)指標(biāo)方面存在的問題,提出了把工序煤氣燃耗和噸鋼煤氣放散量同時(shí)納入煤氣消耗量的噸鋼煤氣燃耗的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 為了解決高爐煤氣等低熱值煤氣大量放散的問題,多將其與焦?fàn)t煤氣混合后使用。隨著高溫空氣燃燒技術(shù)等前沿技術(shù)的發(fā)展,高爐煤氣已可單獨(dú)應(yīng)用于工藝加熱。因此,混合煤氣是否還有存在的必要值得探討。本文根據(jù)熱力學(xué)第二定律的相關(guān)知識(shí),推導(dǎo)出了煤氣混合過程的(?)損失計(jì)算式,得出了煤氣混合會(huì)降低煤氣質(zhì)量的結(jié)論。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中存在的混合煤氣廣泛情況,研究了煤氣加壓混合方式對(duì)能耗的影響。結(jié)果表明,先加壓后混合比先混合后加壓約節(jié)能25%。綜合考慮煤氣匹配用能和各煤氣用戶對(duì)煤氣熱值的要求,給出了煤氣種類選擇的原則。 本文基于富余煤氣的q-g預(yù)測(cè)法,考慮到先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用情況,預(yù)測(cè)并分析了南鋼1000萬噸發(fā)展規(guī)劃時(shí)的煤氣產(chǎn)生量、消耗量和富余量,并對(duì)燃煤氣鍋爐—汽輪機(jī)發(fā)電、焦?fàn)t煤氣制氫—電力多聯(lián)產(chǎn)、焦?fàn)t煤氣制甲醇—電力多聯(lián)產(chǎn)等富余煤氣的再資源化利用方案進(jìn)行了比較。 【關(guān)鍵詞】：富余煤氣 q-g預(yù)測(cè)法 鋼鐵企業(yè) 煤氣混合 再資源化利用
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X757
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 鋼鐵工業(yè)發(fā)展歷程10-11
• 1.2 鋼鐵企業(yè)煤氣回收利用現(xiàn)狀11-15
• 1.3 本文的研究工作15-16
• 第2章 富余煤氣的q-g預(yù)測(cè)法16-22
• 2.1 噸鋼能耗e-p法的回顧16
• 2.2 富余煤氣的q-g預(yù)測(cè)法16-18
• 2.3 影響煤氣平衡的因素18-22
• 2.3.1 鋼比系數(shù)18
• 2.3.2 工序煤氣產(chǎn)率18-19
• 2.3.3 工序煤氣燃耗19-22
• 第3章 煤氣混合過程對(duì)能耗的影響22-34
• 3.1 煤氣混合過程評(píng)價(jià)指標(biāo)22-24
• 3.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇22-24
• 3.1.2 (?)分析的意義24
• 3.2 煤氣混合過程的(?)損失24-27
• 3.2.1 (?)損失計(jì)算公式的推導(dǎo)24-26
• 3.2.2 南鋼煤氣混合過程分析26-27
• 3.3 煤氣混合方式對(duì)能耗的影響27-31
• 3.4 煤氣種類選擇原則31-34
• 第4章 q-g預(yù)測(cè)法在南鋼煤氣系統(tǒng)的應(yīng)用34-66
• 4.1 南鋼煤氣系統(tǒng)現(xiàn)狀34-39
• 4.1.1 南鋼簡(jiǎn)介34-36
• 4.1.2 南鋼煤氣回收利用現(xiàn)狀36-39
• 4.2 南鋼煤氣系統(tǒng)存在的問題及節(jié)能對(duì)策39-48
• 4.2.1 煤氣回收與凈化環(huán)節(jié)39-40
• 4.2.2 煤氣輸配與使用環(huán)節(jié)40-43
• 4.2.3 節(jié)能措施43-47
• 4.2.4 節(jié)能措施實(shí)施后煤氣產(chǎn)耗47-48
• 4.3 基于q-g預(yù)測(cè)法的富余煤氣量計(jì)算48-53
• 4.3.1 煤氣產(chǎn)生50-51
• 4.3.2 煤氣使用51-52
• 4.3.3 煤氣富余52-53
• 4.4 富余煤氣優(yōu)化利用方案比較53-66
• 4.4.1 燃煤氣鍋爐—蒸汽輪機(jī)發(fā)電54-56
• 4.4.2 焦?fàn)t煤氣制氫—電力多聯(lián)產(chǎn)56-59
• 4.4.3 焦?fàn)t煤氣制甲醇—電力多聯(lián)產(chǎn)59-64
• 4.4.4 富余煤氣利用方案比較64-66
• 第5章 結(jié)論66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目和發(fā)表論文情況74

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