2021年全国机械冶金建材行业“互助保障杯”职工技术创新成果展示

转炉煤气回收TDLAS(激光分析仪)技术革新

单位:陕西龙门钢铁有限责任公司

项目是由陕西龙门钢铁有限责任公司自主创新研发,主要应用于TDLAS光谱吸收技术领域。

转炉煤气是钢铁企业内部中等热值的气体燃料。可以单独作为工业窑炉的燃料使用,也可和焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气配合成各种不同热值的混合煤气使用。随着钢铁工业对节能与环保需求的日益加剧,“转炉煤气回收量”成为衡量一个冶金企业节能环保水平的重要指标。转炉煤气作为龙钢公司的重要能源,如何进行转炉煤气的极限回收和有效利用,对企业节能降耗、提高效益至关重要。为解决该问题,本项目创新应用TDLAS光谱吸收技术,相对于传统U23分析系统无需采样预处理系统,克服探头堵塞问题,同时独有光学设计,解决煤气中大含量杂质、水分对透光率影响,不受粉尘与视窗污染的影响,可自动修正温度,压力对测量的影响。

项目的主要创新点包括:1)检测工艺简单,维护方便。由于钢产量的不断增加,转炉煤气的回收率越来越重要,根据目前科技术的发展,采用先进的转炉煤气分析系统更利于煤气回收。传统U23分析系统采用取样的方式进行分析处理,而这种方式虽然取得了较好的成果,但缺点也比较明显。在预处理的过程中会导致系统堵塞,或是泄漏等现象,而且预处理过程中的故障排查比较复杂,使得维护工作比较困难。激光分析仪在维护过程中具有工作量小、管理方便等特点。2)精确度高,响应时间快。激光分析系统相较传统U23分析系统具有一定的优势,在进行气体处理过程中可以不用对采样气体进行预处理,只要用激光对需要处理的气体环境进行检测,比传统U23分析时间短。在实际气体处理过程中能够实际分析,系统的使用时间比较长,检测限可以达到ppb的级别,测量的准确度高。

项目自2019年 3 月投产上线以来产生显著效果。该项目使转炉煤气回收率得以提高,回收的转炉煤气品质安全性更高。从经济角度分析,该项目运营后每年可以为企业节约大量运营成本,经济效益明显;从资源利用角度分析,有效地遏制对环境污染,提高资源利用率,有效的缓解环境压力,符合促进龙钢公司的可持续发展的战略要求;同时,该项目实施不会对生产系统、人员及环境造成影响。,具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。本项目实施后吨钢煤气回收量提高月5m³,年创新费用约400万元。