高炉炼铁工序能耗计算方法
日前，中国钢铁企业网特邀专家顾问王维兴就高炉炼铁工序能耗计算方法作了以下解析:
1.高炉炼铁工序能耗计算统计范围
原燃料供给:矿槽卸料、称量料斗和计量、料车或皮带上料、仪表显示和控制、照明等用电;空调用电、冬季取暖用蒸汽等能源用量。
高炉本体:焦炭(包括小块焦)、煤粉、电力、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、水(新水、软水等)等。
渣铁处理:炉渣处理用电和水，冲渣水余热要进行回收利用。
鼓风:分电力鼓风或气动鼓风。
鼓风能耗一般占炼铁总能耗的10%。
1m?风需要用能耗0.030kgce/ m?.正常冶炼条件下，高炉消耗1吨燃料，需要2400m?的风量。
热风炉:要求漏风率?2%、漏风损失应?5%、总体热效率?80%、风温大于1200?，寿命大于25年。
烧炉用高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/m?;
转炉煤气折标煤系数0.2286kgce/m?;
焦炉煤气折标煤系数0.6kgce/m?。
热风炉用电力和其它能源工质:蒸汽、压缩空气、水等。
煤粉喷吹:煤粉制备干燥介质，宜优先采用热风炉废气;
用电力、氮气、蒸汽、压缩空气、空调和采暖用能等。
设计喷煤能力要大于180kg/t.
碾泥:用电力和其它能源工质。
除尘和环保:主要是电力(大企业环境保护用电力占炼铁用电的30%左右)、水等。
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铸铁机:电力、水等。
扣除项目:回收利用的高炉煤气，热值按实际回收量计算;
TRT余压发电量(电力0.1229kgce/kwh)
2.炼铁工序能耗计算方法
炼铁工序能耗=(C+I+E-R)?T
式中:T-合格生铁产量，铸造铁产量要用折算系数进行计算(见表1);
C-焦炭(干全焦,包括小块焦)用量。
折热量，28435kJ。
标煤量0.9714kgce/t 焦炭. I-喷吹煤折热量，20908kJ ; 折标煤量0.7143kgce/t原煤。
E-加工能耗(煤气、电、耗能工质等)折标煤量:
煤气折标煤系数见热风炉栏目。
电力折标煤系数0.1229kgce/kwh.. 耗能工质折标煤系数:氧气0.1796kgce/m?;氮气0.0898 kgce/kwh. 压缩空气0.040
kgce/m?，新水0.257 kgce/kwh
软水0.500 kgce/m?，蒸汽0.12 kgce/kwh.
R-回收高炉煤气、电力折热量. 高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/Nm? 电力折标煤系数0.1229kgce/kwh。
3.高炉炼铁工序能耗设计指标
2010年国家建设部和质量监督局公布《钢铁企业节能设计规范》(GB50632-2010)中提
出不同容积高炉工序能耗的要求，具体内容如下:
1000M?级高炉?400kgce/t， 2000 M?级高炉?395kgce/t ，
3000 M?级高炉?390kgce/t，4000M?级以上高炉?385kgce/t。
《高炉炼铁工艺设计规范》各种高炉燃料比、焦比要求见表2.
2011年工信部发布《关于印发?铸造生铁企业认定规范条件?的通知》，规定铸造铁高炉
焦比(含小块焦)不大于510kg/t,工序能耗不大于520 kgce/t，吨铁新水消耗不大于2.6吨。
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4.高炉炼铁能源平衡情况
4.1.高炉炼铁能源收入:
o 高炉内铁矿石还原热量收入: 77.70%来自碳素(焦炭和煤粉)燃烧， 19.49%来自热风带人，
2.32%是炉料化学反应，
0.06%是成渣热，
0.43%炉料带人热量。
o 高炉生产需要能源:
2011年前5个月重点钢铁企业炼铁工序能耗为406.41 kgce/t .
2009年重点钢铁企业平均炼铁电耗为68.96kgce/t;工序水耗21.57m?/t, 耗新水1.09
m?/t。
大型高炉用蒸汽0.049~46.58m?/t,压缩空气4.80~73.36m?/t，新水
0.20~3.m?/t，氧气
13.42~54.20 m?/t。
4.2. 高炉炼铁能源支出:
氧化物分解及去硫 76.38%;
碳酸盐分解热 0.06%;
水分分解热 2.10%;
游离水蒸发热 0.51%;
喷吹物分解热 1.21%;
铁液显热 11.94%;
炉渣显热 5.55%;
煤气带走热量 4.39%;(高炉煤气产生量1400~1800m?/t)
冷却水及其它散热 6.86%。
5.说明
5.1.一些企业炼铁工序能耗统计不规范，只算到高炉本体，没将外围(原燃料供应、热风炉、碾泥、鼓风、铸铁等)统计在内。
5.2.企业之间用蒸汽、鼓风风量、耗水量、耗新水量、氧气、氮气、压缩空气等能源工质消耗量差距较大，要统计在炼铁工序能耗内。
注意各能源工质折标煤系数的规范和统一。
5.3.企业之间高炉煤气产出量差距较大，主要是与燃料比有关。
燃料比高，煤气量大、热值高。
扣除部分只计算回收利用部分，不能将热风炉利用的煤气也计算在内。
因高风温替代燃料，已在降低燃料比中体现了。
煤气用于发电，要用电力折标煤系数0.1229kgce/kwh.用煤气热值去计算数值会偏大。
因煤气去发电要消耗大部分能量，其能源转换率只有32%~45%。
所以，我们提倡煤气要在企业内充分利用，不得以，才去发电。
5.4.目前，一些企业炼铁工序能耗失真，统计不规范。
燃料比高的企业一般应工序能耗高。
因炼铁用能有77.70%是来自碳素燃烧。
个别企业燃料高，但工序能耗低，使人有疑问。
影响燃料比的主要因素是:炼铁矿石品位、热风温度、焦炭质量等。
要用生产条件论的观点去具体分析企业炼铁工序能耗高低。
(中国钢铁企业网，作者:王维兴，系中国金属学会高级工程师、中国钢铁企业网特邀专家顾问)。