冷轧区域煤气站混合煤气系统热值控制技术改造.pdf

冷轧区域煤气站混合煤气系统热值控制

技术改造

摘要：针对冷轧区域混合煤气供应出现小流量热值异常不稳定、难以控制的

问题，提出行之有效的工艺改造解决办法，使混合煤气的热值得以稳定控制。

关键词：冷轧煤气站混合煤气小流量热值稳定控制

前言

在冷轧区域煤气站的混合煤气系统中，混合煤气的热值控制均易受来源气参

数波动和用户流量波动的影响。本文重点介绍的是混合煤气系统小流量的工艺改

造方案。

一、钢铁厂冷轧区域煤气站的配置现状

本文介绍的冷轧区域煤气站的工艺流程是：先净化混合后加压的流程。即来

源气的焦炉煤气进入煤气站，先经过电捕焦油器将焦炉煤气中的焦油从50

mg/Nm脱至5mg/Nm，再经脱硫将HS从200mg/Nm脱至10mg/Nm以下。经脱

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焦油→脱HS后的焦炉煤气一部分经焦炉煤气加压机加压后送往各焦炉煤气用户，

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另一部分与高炉煤气混合成热值为7537kJ/Nm3（～1800kcal/Nm3）的混合煤气，

再经过混合煤气加压机加压后供用户使用。

在上述煤气站工艺流程中，混合系统是采用焦炉煤气+高炉煤气混合，且是

采用可变定值控制+热值参与精确控制的方法完成煤气配比控制热值。

二、冷轧区域煤气站容易出现的问题和改造的必要性

煤气站混合系统设计时由于需考虑满足最大的混合能力，所以高

炉煤气、焦炉煤气管道上常规选用的是与之直径一致的调节阀，即使

阀门微开，也会有很大煤气流量通过，比较适合在正常工况下的调节，

而当混合煤气流量较小时，其热值则难以控制或控制不稳，满足不了

安全生产需要。在实际生产过程中每次经历冷轧单元年修前后几天，

煤气使用量减少，煤气站混合煤气输出量大多在8000Nm/h以下，热

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值控制就会在6000kJ/Nm-8000kJ/Nm（正常情况下要求在

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7240kJ/Nm-7830kJ/Nm之间）之间波动，为了保证热值正常的波动控

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制范围，只能要求罩式退火炉机组烧废卷来增加混合煤气用量，造成

煤气浪费较大。

随着钢铁厂产品生产转型调整，罩式退火炉机组产量大幅度下降，

造成混合煤气使用量大幅下降。针对上述混合煤气用量需求变化，罩

式退火炉机组混合煤气逐年减少，甚至不用，如果再遇到两个较大用

量的连退和热镀锌机组故障、定修等情况，即使不在年修也时常会出

现混合煤气总使用量下降到8000Nm/h以下，从而造成混合煤气热值

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无法控制，对生产和安全都带来极大危害。热值过低，会造成混合煤

气用户炉子温度达不到生产规定要求，甚至会导致炉子熄火，严重影

响生产。热值过高，由于混合煤气用户炉子采用定空煤比，会导致炉

内煤气来不急燃烧，带来煤气聚积产生爆炸的可能，对安全构成极大

隐患，或带来排放烟气碳氢化合物、一氧化碳等浓度增加，对环境造

成不利影响。

三、推荐的改造工艺方案

本文针对冷轧区域某单元先净化混合后加压的煤气站流程为例，着重分析对

其中混合系统小流量热值控制的工艺改造。

该混合系统原有调节工艺是：三阀组单环流量配比调节控制系统，且高炉煤

气和焦炉煤气各仅有一条流量调节配比管路，其中高炉煤气管路设1个调节蝶阀，

焦炉煤气管路上设2个调节蝶阀，高炉煤气调节阀后和焦炉煤气2个调节阀之间

分别各设1个流量孔板，根据2个孔板的压差保持两种煤气流量比例不变的方法，

自动调节其中1种煤气的配入量，以得到相对稳定热值的混合煤气。这种控制方

法由于孔板具有固定的孔径，其调节范围一般较窄。

改造后的调节工艺为：两阀组流量配比调节控制系统，主要控制功能为：高

炉煤气和焦炉煤气混合系统是由