基于富氢/含碳煤气用于冶炼还原剂的减碳策略分析

摘要

钢铁厂有大量的富氢/含碳煤气资源,目前主要用于燃烧加热或发电。但是将煤气用于燃烧,仅利用了其热能(含化学热和物料热),而未发挥其化学还原功能,且能源转化效率不高。为合理利用钢铁厂富氢/含碳煤气、实现减碳目标,对基于富氢/含碳煤气用于冶炼还原剂的减碳策略进行分析。研究表明,钢铁厂的富氢/含碳煤气是良好的还原剂资源,高炉喷吹富氢/含碳煤气实现降碳具备技术可行性。因此,将富氢/含碳煤气经净化、加压、脱碳、加热等工序处理后用于高炉冶炼,可充分发挥煤气的还原功能,与煤气用于燃烧发电相比,全流程能耗和碳排放量更低。喷入高炉的煤气可置换焦炭和煤粉,实现高炉炼铁工序直接减碳10%~20%。当煤粉价格高于1200元/t、焦炭价格高于3000元/t、煤气置换焦炭比例高于20%时,与煤气用于发电相比,煤气用于高炉喷吹经济效益更好,且置换的焦炭比例越大、煤粉价格越高、电价越低,效益越好。