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龙钢1280m高炉煤气-蒸汽-空气动力循环系统

薛建学

（陕西龙门钢铁有限责任公司设计室）

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摘要：龙钢2x1280m高炉，以工业汽轮机驱动高炉鼓风机；以高炉煤气加热锅

炉，为汽轮机提供动力汽源，在高炉煤气系统设置一套余压发电装置（TRT）；

热风炉废气出口设置热管换热器，回收低温余热、减少煤气消耗，这些设备与高

炉鼓风机构成了一个能源转化循环系统。本文因此提出了煤气—蒸汽—空气动力

循环系统这一概念，简要介绍了动力循环系统中各单元设备的主要功能和运行特

点。为了提高循环的工作效率，并保障系统的安全可靠性，提出了一些技术方面

的可行性设想和措施。

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关键词：1280m高炉煤气—蒸汽—空气动力循环系统节能降耗

0前言

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龙钢集团公司炼铁系统改造2x1280m高炉工程项目，是龙钢按照国家钢铁产业

政策、结合企业“十一五”发展规划，进行二次创业、加快淘汰落后产能、节能

减排、着力提升整体装备技术水平的关键性工程。面对国内、国际复杂多变的钢

铁业经营环境，为了能够有效降低生产成本，提高企业的市场竞争能力，参照、

借鉴当前先进、成熟的炼铁技术装备现状，项目设计中大胆采用了许多在龙钢建

设、发展史上前所未有新技术、新工艺、新装备，其中，包含高炉鼓风系统在内

的煤气—蒸汽—空气动力循环能源转化流程成为这次改造工程中的亮点之一。

1煤气—蒸汽—空气动力循环系统的组成

高炉鼓风系统作为高炉正常冶炼生产的动力之源，用来向高炉提供燃料燃烧所必

需的氧气、并输送高温热能。鼓风系统也是整个炼铁生产中主要的能量消耗、转

换、处理、回收环节，它的动力配置状况及工作效率也是影响炼铁工序能耗的重

要因素。

传统意义上的高炉鼓风系统由电动鼓风机组、送风管路、热风炉、热风管路以及

管路上的各种功能阀门等以及相应的电控、自控设备组成，其作用是将电能转变

成鼓风动能，产生低温低压管道空气流，然后，低温低压空气通过热风炉吸收足

够的热量，成为高温空气（通常1000°C以上）并送入高炉，维持高炉正常生产。

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一般每立方米高炉容积所需要配备的平均鼓风机功率在15kw/m左右，因此，鼓

风机是高炉生产主要的耗电设备，鼓风动能的利用效率对炼铁生产成本影响很

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大；在热风炉系统，由于低温废气的余热温度太“低”，一般也“没有”回收利

用价值，只能从烟囱排入大气；另外，从高炉炉顶排出的低压煤气，只有通过减

压阀组强制减压后，才能成为常压煤气，供其它生产设备用于加热或者用于发电，

不仅损失了煤气的低压动能，还造成了很强烈的噪声污染，利用效率低时甚至大

量排空。

随着炼铁装备技术的发展，各种各样的节能技术装备不断涌现。目前，大型高炉

的鼓风系统，其工艺流程也已经发生了革命性的变化。例如，按照能量循环、形

态变换关系来分析，可将高炉鼓风系统、高炉无料钟炉顶设备、煤气余压发电透

平装置(即TRT)、热电厂的蒸汽锅炉以及热风炉低温余热回收装置等视作为一个

有关联的大工作系统，即形成了一个煤气—蒸汽—空气三种物态闭路循环系统，