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钢铁冶金过程中高炉煤气CO和O2在线监测(2)
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摘要：5、高炉炉顶煤气差压发电技术 高炉炉顶煤气压力在大于0.08MPa时，采用压差发电技术(TRT)是可行的。由于压力在0.08MPa时，所发出的电量与设备自身消耗电量
5、高炉炉顶煤气差压发电技术
高炉炉顶煤气压力在大于0.08MPa时，采用压差发电技术(TRT)是可行的。由于压力在0.08MPa时，所发出的电量与设备自身消耗电量相等，故要求煤气压力要大于0.08MPa时才有收益。煤气压力越高，效益越大。因此建议炉顶煤气压力大于0.15MPa的高炉应当积极采用煤气压差发电技术。采用TRT装置，吨铁发电量在20~40kWh。如采取干法煤气除尘技术，可使发电量增加30%左右。总体上讲，TRT装置可回收高炉鼓风机所需能量的30%，经济效益可观，是炼铁工序重大节能项目。
6、高炉煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术
采用高炉煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术(CCPP)，是目前国际上公认的最有价值的二次能源利用技术。CCPP技术气电转化率高，约在40%~50%（不对外供热时），比常规锅炉蒸汽发电多70%～90%，节水约1/3；但对煤气质量要求高（如热值、压力、煤气量要稳定、含尘量小等）。
CCPP一般由高炉煤气供给系统、燃气轮机系统、余热锅炉系统、蒸汽轮机系统和发电机组系统组成。其工艺流程为：高炉煤气经除尘加压后进入燃气轮机燃烧器燃烧，而后进入燃气轮机启动涡轮机做功从而带动发电机发电。做完功后的烟气(温度约540℃，压力约5kPa~6kPa)进入余热锅炉生产中压或次高压蒸汽(通常参数为3.82MPa~5.9MPa，450~550℃)，并使蒸汽在汽轮机中继续作功发电，其抽汽或背压排汽用于供热和制冷。CCPP排烟中的CO2排放比常规火力电厂减少45%～50%，没有飞灰和灰渣排放，SO2、NOx排放都很低。
总之，高炉煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术在高效、节能、环保方面均具有较大的优势，而且从发展眼光看，其具有广阔的发展前景。近年已开始被国内许多钢铁企业推广使用。
7、高炉煤气CO提纯技术
高炉煤气CO提纯技术是采用变压吸附的方式将高炉煤气中的主要可燃气体CO进行提纯，根据需要得到40%~99%的CO产品气，该产品气可作为高热值燃烧气体，还原性气体，或者也可用于化工生产等。非常适用于高炉气存在放散情况的钢铁企业，也适合天然气、液化气等资源紧张地区的钢铁企业，可以帮助企业回收高炉煤气中的有效成分，实现节能减排，低碳炼铁。
除了将高炉煤气与转炉煤气、焦炉煤气或其他高热值燃气按不同比例进行混合使用，提高其热值，以满足钢铁工业各种炉窑温度、洁净度、燃烧速度、燃烧形态等方面的要求外。蓄热式燃烧技术的推广，提高了高炉煤气的使用范围，可替代出部分焦炉煤气，使高炉煤气得到了更高效利用。高炉煤气用于发电是近年增长最快利用途径，钢铁企业应充分回收和高效利用高炉煤气，从而实现高炉煤气的零排放，向企业少购电或不外购电方向发展。高炉气中的CO也可以提取出来，用作碳一化工的原料，合成许多重要的化工产品，也是是潜力很大的一个高炉煤气综合利用方向。
钢铁冶金过程中烟气在线监测的必要性有利于资源再利用，降低企业成本
一般来说，每生产1t粗钢约需2.1×107kJ的能量，约能产生4.2×106kJ的高炉煤气、4.2×106kJ的焦炉煤气及1.0×104kJ的转炉煤气，副产煤气约占钢铁企业能源总收入的30%-40%。因此，实现副产煤气的回收再利用可以降低钢铁冶金产业的成本，实现资源的有效利用。而煤气是否有回收的价值，取决于煤气中CO等能源气体的浓度，CO和O2在线监测系统是测量气体浓度的关键。
保证生产行为的安全性
高炉和焦炉煤气中的CO浓度较高，它在空气中的混合爆炸极限为12.5%～74%，只要浓度达到爆炸极限，遇到明火极容易发生爆炸。一氧化碳的危害性和爆炸可能性均与其浓度相关，因此必须采用的技术对煤气中的CO和O2进行实时监测。
环境保护的需要
目前我国现有20余家年产钢量400-2000万吨的钢铁联合企业，其中相当一部分企业高炉煤气排放量为10-30万m3/H。按照这样的排放量来推理可知冶金企业可以严重影响周围数公里的空气质量，造成大气污染。严重的空气污染不仅危害着周围居民的身体健康，同时恶化了生态环境。总之冶金企业周边环境的质量的优劣与其排放的CO的浓度关系密切。
高炉煤气中的CO和O2进行实时监测,工采网技术工程师推荐使用一氧化碳传感器（抗烟气，带过滤，CO传感器） - CO-CF 和氧气传感器KE-25F3：
文章来源：《冶金分析》 网址: http://www.yjfxzz.cn/zonghexinwen/2021/0908/479.html