摘要：工业企业在生产过程中离不开煤气燃料，同时也会因为生产过程的化学反应而产生煤气，合理利用煤气资源，实现节能减排，提高能源利用效率已经成为我国工业发展道路上最具讨论性的话题。本文通过煤气系统的特点、目前存在的问题来对煤气系统的节能减耗进行探析，并且提出解决方案。
关键词：煤气系统；煤气利用难题；解决方案
一、工业企业煤气系统特点探析
目前许多工业企业在进行生产过程中，都会产生煤气等副产品，因此工业企业基本建立了一套煤气系统，煤气系统不仅仅包括煤气的生产、储存、消耗等环节，而且对于工业企业产品质量的提高，生产工艺的完善、环保节能的改善等方面有着重要影响。
通常来说，工业企业的副产品煤气主要包括三种：高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气。这三种煤气在工业企业生产过程中被生产出来，同时它们也是许多冶炼工艺的气体燃料。三种煤气各有特点，高炉煤气是高炉炼铁的副产品，在炼铁过程中被生产出来，它的热能较低，同时高炉煤气产出不固定，会有较大的波动。运用到生产上，高炉煤气可以供给高炉热风炉，蒸汽锅炉，对生产有着较为重要的作用；焦炉煤气是炼焦生产的副产品，它生产相对稳定、波动小、热值较高。它主要可以供给转炉和工业炉、甚至可以供给民用；转炉煤气通常在纯氧炼钢过程中产生，热值中等，但是一氧化碳浓度高，所以具有一定毒性，通常来说没生产一吨钢，可以附加产品70～100m的转炉煤气，运用到生产上，转炉煤气主要用于冶金，可供蒸汽锅或者发电锅使用。总的来说，工业企业在煤气生产和使用上具有不稳定性和波动性。在高炉炼铁的过程中，如果高炉休风和待料时，波动就会比较大。由于高炉煤气热值较低，因此它可以作为一个企业煤气系统水平标准的参照。掌握三种煤气各自的特点，并加以合理运用，可以在保护环境的同时更好的提高企业的效益。
二、当前工业企业煤气系统节能问题探析
2.1产需分配不平衡
在我国，长期以来工业企业对于煤气等副产品的管理都相对粗放，对于生产出来的煤气热值高的参与生产，热值低的淘汰，能用多少用多少，用不完的就排散出去，这样一来一方面造成了资源的浪费，再利用不合理，同时还完成了较为严重的环境问题。依照科学标准而言，工业企业所生产的煤气应该有配套的吸纳措施，当设备检修时将煤气储存起来，防止煤气泄露，而如果生产需求大，又会造成煤气供应不足。
工业企业生产的煤气需要平衡，这种平衡并非静态平衡，而是在保持供应、消耗的过程中出现停产检修等因素造成的意外影响。因此如果工业企业缺乏一定的储存煤气的容器、吸纳的缓冲设备，将难以维持煤气产需的平衡。
2.2供气压力监控不完善
对于煤气的生产与使用而言，煤气供气气压起着重要的作用，国内许多工业企业一味追求生产效率，往往煤气供气气压过高，加上对煤气压力、热值、需求量以及设备的分析准备不足，导致消耗量大于原本需求量，造成不必要的煤气能源浪费。
部分工业企业还没有建立一个完善的监管控制中心，未能实现煤气供应压力调节自动化和程序化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无论是控制煤气系统供气压力，还是建设监管控制中心，第一步都必须优化煤气系统设备，考虑到我国工业企业发展程度不同，设备先进程度不同，因此建立较为完善的煤气系统还有很长的路要走。
2.3回收、储存系统不健全
在转炉或者维修检查的过程中，存在生产、储存、调度以及转炉之间联系性不够紧密，数据来往不够密切。特别是当转炉煤气回收时，如果采用湿式净化来回收煤气，通常面临煤气杂质较多，煤气质量不够高，因此需要在过程中进行电除尘。在吹炼期，炉口是与外界连接的唯一途径，如果没能处理好炉口降罩、供氧等问题，也会严重影响到煤气回收储存的质量。因此为了保证煤气完整回收、安全储存，建立一个全面的系统设施必不可少。
三、煤气系统节能减耗对策
3.1提高工业企业观念意识
目前我国工业企业应该树立一个节能减耗的意识，在生产过程中，合理利用副产品煤气资源，平衡煤气产出与需求，提高低热能煤气的利用率，从而可以实现废物利用，投入再生产过程，减少煤气直接排放到大气中的量，从而实现环境保护。
为了节能减耗，需要对煤气资源的分配进行调控，在此一般要遵循三个原则①合理利用煤气资源，实现供需平衡；②介质单一，简化升级煤气管道网络；③煤气利用层次化，提升利用效率。一般来说高炉煤气热值较低，在供需系统中难以平衡，因此提高高炉煤气的利用率可以节约能源减少不必要的浪费。此外除了煤气冶炼，在煤气发电方面，由于热电能量转化效率较低，可以优先考虑通过制氢后产生的气体进入煤气系统进行综合利用。
3.2推广干法除尘和高温蓄燃技术
作为工业企业生产的副产品，煤气通常含尘量大，需要经过净化处理才能进行下一步的回收利用。运用干法除尘，可以在除去尘土的同时保持热量、节约用水，干法除尘含水量少，理论上来说可以提高热值，总体来看综合效益较高。高温蓄燃技术实现了在高温、少氧的环境下燃烧，实现了化学能源的高效利用，高温蓄燃技术推动了工业企业可以运用高炉、热风炉、扎钢加热炉来使用高炉煤气，这使得低热值的煤气利用率得以提高。由此可见构建完善的煤气供应、需求系统需要不断改进完善工业技艺，合理运用科学技术可以提高煤气资源的利用效率，减少排污浪费，对于整个工业产业链和环境保护有着积极的意义。
3.3综合利用煤气系统
首先需要优化煤气加压运输系统，工业企业煤气供给一般有一定的压力要求，煤气压力较低时应考虑到长距离运输带来的煤气损失，目前大多数企业主要采用“先加压，后混合，最后再分配”的模式，由于管道网络的复杂性，往往会导致管道内煤气波动较大，且供给不稳定因此需要对煤气加压运输系统进行分析，设计最优方案。
其次综合利用煤气系统具体可以通过以下两方面①燃气与蒸汽循环发电技术，该项技术是通过燃气轮机与蒸汽轮机循环发电，构成联合发电装置。当除尘后的煤气在轮机内部燃烧时，产生的压力做功发电。然后剩余高温进入余热炉，利用产生的蒸汽推动轮机做功从而发电。这样可以增加发电量，大幅提高煤气利用效率。②变压吸附法，高炉煤气中的一氧化碳含量较低，通过增加炉内压力的方法可以提高热值，将原本难以燃烧的高炉煤气回炉加压利用，从而提高煤气利用效率。
总结
随着我国科学技术的进步和环保意识的提高，对煤气资源再利用也成为一个必然趋势，在提高煤气资源利用率，减少能源消耗，减少废气排放的道路上我国已经取得明显进展，但是还是需要在具体工艺上进行逐步完善。
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论文作者:夏鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
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