卢长鹏
山东省冶金设计院股份有限公司 山东省济南市 250101
摘要
钢铁厂高炉煤气燃气轮机组工作运行对于钢铁厂的高炉煤气循环使用有非常重要的意义，一定程度上也关系到钢铁厂的生产节能控制，当前在钢铁厂高炉煤气燃气轮机组运行中，完成其循环设计非常关键，极大程度上提升了钢铁厂生产的节能管控，对于整个钢铁厂的节能控制也有非常重要的意义。本文针对钢铁厂高炉煤气燃气轮机循环系统设计进行分析研究，文章中简要阐述当前钢铁厂高炉煤气的资源利用现状，并针对高炉煤气燃气轮机联合循环系统设计进行总结，同时对其循环热力进行了简要分析。
关键字；钢铁厂；高炉；煤气；燃气汽轮机
钢铁工业是当前我国工业生产中重要的工业，对于我国整体的工业生产有非常重要的影响。同时，钢铁材料也是我国各项工业生产中应用的重要材料，所以对钢铁生产工艺的完善，能够最大程度上提升我国工业生产的节能效果，并且在实际的钢铁厂高炉生产过程中，相关专家研究利用高炉煤气的热量与燃气轮机组进行组合应用。实现循环热力建设，将高炉煤气的余热动力完成发电控制，确保工业生产建设更加合理，也能够最大程度上提升工业生产的合理建设效果。
1.高炉煤气的资源分析
钢铁厂进行钢铁生产过程中，需要使用高炉进行炼铁，并且在高炉装置实际的应用过程中，需要使用煤炭资源完成能量转化，在实际的高炉装置应用过程中，主要是利用煤炭的热量燃烧完成其工作应用。而在煤炭能源在钢铁厂高炉中应用过程中，其主要完成各项煤气资源的应用控制，并且其煤炭资源应用中，煤炭燃烧还会产生大量的煤气，煤气虽然属于二次工业燃烧废气，但是其内部蕴含有大量的能源和能量。在现代化能源节约时代，相关专家研究利用钢铁厂高炉燃烧煤气进行二次生产，利用其热量完成二次动力转化，确保高炉钢铁生产更加优化，同时确保高炉生产更加有效。
高炉煤气的主要成分包括一氧化碳、氢气、二氧化碳、氮气等组成，其在高炉煤气中的占比分别达到20-36%、1.5-8%、3.5-13%、55-61%。而在其组成成分中一氧化碳以及氢气的主要含量相对比较少，所以导致高炉煤气的本身热量值相对比较低，据相关数据调查显示，在钢铁厂高炉生产中，其产生的煤气热量值能够达到2510-3530kJ/m3、其热量从热力能量角度分析而言相对比较低，所以在实际的热力值分析过程中。但是，高炉煤气的单位热力值相对较差，但是其总体排放数量较大，由此累积的热量值能够进行二次使用，对于现代化工业生产的合理展开有非常重要的意义。所以，在现代化节能减排背景提出后，相关专家提出利用高炉煤气的热量进行电力发电。实现热量的循环使用，确保能源建设更加合理[1]。
2.高炉煤气燃气轮机
高炉煤气燃气轮机是针对钢铁厂高炉煤气应用的汽轮机装置，其利用的钢铁厂高炉的煤气的进行工业生产，实现循环热力应用，确保其煤气能够合理的应用。实现对技术的核心管控。在实际的系统应用过程中，需要对燃气汽轮机进行优化设计分析，并且确保技术应用更加有效。
在高炉煤气燃气轮机设计应用中其主要包括BFG（高炉煤气）压缩装置、发电机装置、齿轮箱装置、动力涡轮系统、高压涡轮系统、燃烧空间室等实际应用分析，确保系统设计应用更加有效，最大程度上提升煤气燃烧控制，确保其技术应用更加有效，也能够最大程度上提升高炉煤气的控制效果。在当前高炉煤气燃气汽轮机设计应用过程中，应该注重对其燃烧进行有效的控制，实现对煤气的循环利用。在整个高炉燃气轮机系统工作运行过程中，高炉煤气与空气经过压缩之后共同进入到燃烧室当中，其燃烧生成的高温高压燃气依次进入高压涡轮和动力涡轮膨胀做功，实现对高压涡轮的带动实现对发电机的最终催动，实现发电控制，确保系统的核心应用更加有效，确保系统设计控制更加有效，最大程度上提升设计效果。
高炉煤气燃气轮机的设计应用，对于高炉煤气的循环利用有非常重要的作用，也能够实现对钢铁厂的生产效果优化，最大程度上提升了技术的应用效果，实现了钢铁厂的节能减排控制，确保其技术应用更加合理。能够实现对技术的应用效果[2]。
3. 钢铁厂高炉煤气燃气轮机循环热力简要分析
钢铁厂高炉煤气燃气轮机主要使用高炉煤气的循环热力完成动能实现。可以说，高炉煤气以及相关的循环热力值，对于高炉煤气的合理燃烧控制有非常重要的意义，一定程度上也到高炉煤气的燃烧效果管控，确保其技术应用更加有效。以下是对钢铁厂高炉煤气燃气轮机的循环热力进行分析。
首先，从燃烧定论角度而言，其能量的燃烧转化，包括燃烧物质的能量转化和燃烧过程的热能消耗等内容，根据高炉煤气的燃烧控制分析可知，在实际的高炉煤气燃烧控制过程中，其高炉煤气燃烧主要是其内部一氧化碳、二氧化碳、氮气以及氢气等成分进行燃烧，而实际的燃烧展开过程中，其各种气体燃烧主要包括以下几点内容，并且在实际的气体燃烧过程中，虽然其部分气体成分的热量值非常少，但是其也具有一定的影响，所以在实际的燃烧控制过程中，其热能转化包括对各项气体的燃烧热能转化。在实际的热能分析中，通常以１ｍｏｌＢＦＧ，作为燃烧的实际控制值，所以其燃烧热能的转换公式为：
（0.236CO+0.182CO2+0.007H2+0.575N2）+0.1215（O2+N2+A）→0.418CO2+0.007H2O+10267N2+0.0057A
在公式中CO为一氧化碳、CO2为二氧化碳、N2代表氮气、O2代表氧气、A代表不发生反应物质。通过实际的公式建立，完成对高炉煤气燃烧热力值的实际分析。通过该公式可以发现，在实际的热力值分析过程中，高炉煤气的各气体成分、高炉煤气中的杂质、高炉煤气的燃烧反应效果都是影响高炉煤气的热力值的主要因素。在实际的高炉煤气燃气燃烧汽轮机组燃烧控制过程中，还需要对各项燃烧汽轮机组进行实际的管控，确保其技术应用更加有效，也能够最大程度上提升其技术应用效果。所以，在实际的燃烧汽轮机组工作运行中，还需要对煤气进行实际的燃烧控制，确保其装置运行更加有效，并且在实际的技术应用中，还能够做好各项技术管控，并且实际的技术应用控制中，还需要完成各项技术控制工作，并且实际的技术应用实现良好的技术控制。通过各项因素控制完成对其装置的优化，实现高炉煤气循环热力的合理应用[3]。
其次，在当前高炉煤气燃气轮机循环热力分析过程中，相关专家已经建立了循环热力值模型，在实际的循环热力值模型建立后，可以针对钢铁厂的循环煤气设计进行应用控制，确保其技术应用更加有效，也能够实现其技术应用控制，最大程度上确保其技术应用更加有效。在实际的高炉煤气循环热力模型下建立中主要完成计算程序的合理设计应用。其中主要包括空气温度焓值加入、燃烧室热力计算、高炉煤气热力性质计算、高炉煤气温度计算、高炉煤气压缩热力计算等多计算模块，最后最能够完成其循环热力的计算。以下图1为高炉燃气轮机循环热力计算模型结构图。
图1 ＢＦＧ燃气轮机简单循环性能计算程序结构图
结束语
本文笔者针对钢铁厂高炉煤气燃气轮机组的循环热力进行分析，希望能够对高炉煤气的燃气轮机组循环热力系统优化起到帮助。
参考文献
[1]陈菲. 浅析高炉煤气燃气轮机联合循环的发展现状与前景[J]. 科技风, 2019, No.381(13):149-149.
[2]嵇迎梅. 某钢厂高炉煤气发电改造方案研究[J]. 微计算机信息, 2020, 000(009):132,136,137.
[3]张学超, 姚群. 煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率计算方法分析与比较[J]. 冶金动力, 2019, 227(01):39-43.