煤氣是鋼鐵冶金企業(ye) 中的主要能源，占企業(ye) 總能源消耗的比例較大。實際中，由於(yu) 煤氣係統的不平衡會(hui) 導致不連續、能耗升高等諸多問題。通過對煤氣熱值的測量，從(cong) 而全麵分析鋼鐵企業(ye) 煤氣管網狀況，科學製定煤氣供需之間的平衡及對策，對發展鋼鐵、降低能源消耗和改良環境都有著重要的指導意義(yi) 。

一、煤氣熱值的檢測方法

煤氣的熱值，是指煤氣*燃燒所釋放出來的熱量。現在煤氣熱值在線檢測有多種方法。總的來說分為(wei) 兩(liang) 種:一種是直接法；另一種是間接法。直接法(也稱為(wei) 燃燒法)是過程煤氣經過過濾、淨化、穩壓與(yu) 空氣進入燃燒室中燃燒，燃燒後的氣體(ti) 與(yu) 二次空氣在熱交換器中混合，混合氣溫度由熱電堆測得(此溫度與(yu) 華白指數成正比)，再利用密度計測出過程煤氣相對於(yu) 空氣的比重，通過公式:，算出熱值。間接法是利用各種檢測方法先檢測出煤氣中各組分氣體(ti) 的含量(如一氧化碳、氫氣、氮氣、二氧化碳等)，然後利用這些組分氣體(ti) 的已知單位熱值，乘以相應的體(ti) 積百分含量計算出煤氣熱值。此種方法關(guan) 鍵是準確檢測出煤氣中各組分氣體(ti) 的體(ti) 積含量。常用的檢測氣體(ti) 含量方法有激光法、色譜法、紅外分析法與(yu) 熱導式分析法混合檢測(需要多套分析儀(yi) 表)。其缺點是無法全部檢測出煤氣中的可燃成分，有一定的誤差。目前采用直接法居多。

二、煤氣熱值檢測的意義(yi)

在鋼鐵行業(ye) ，在各種爐窯中都會(hui) 用到煤氣，通過對煤氣的燃燒來加熱爐窯中的鋼件或礦料。為(wei) 了使這些鋼件或礦料達到預期的溫度，每個(ge) 單位都會(hui) 製定一個(ge) 適合自己工況的加熱製度。然而這個(ge) 加熱製度執行質量的好壞，卻與(yu) 煤氣熱值的穩定度有很大關(guan) 係。所以及時準確地測量煤氣熱值，對於(yu) 合理和有效利用煤氣能源有著重要的意義(yi) 。

動力廠為(wei) 了實現對混合煤氣熱值的自動控製，必須實時檢測作為(wei) 基本參數的各種煤氣及混合煤氣熱值，然後通過調節各種煤氣的控製閥，達到控製各煤氣配比的目的。在各煤氣熱值、流量或壓力波動的情況下，能確保混合煤氣熱值的相對穩定，以滿足各種爐窯的需要，並且混合煤氣的熱值也是必須確保實現的質量目標。其對於(yu) 保證工藝設備正常、提高燃燒效率和改善煉鋼品質起著舉(ju) 足輕重的作用，是各廠經濟成本核算的數據基礎。

加熱爐是軋鋼廠中的主要耗能設備，盡量提高煤氣的利用率，是節能降耗需解決(jue) 的主要問題。所以現階段的加熱爐多采用計算機控製其燃燒過程，也就是在各種燃燒工況條件下，找到合理的*空燃比，使燃燒處於(yu) 較佳狀態，從(cong) 而提高爐溫控製準確度，保證鋼錠以較快的速度達到出鋼溫度，節約能源，減少氧化燒損，保證鋼材產(chan) 品質量。煤氣熱值就是此過程一個(ge) 非常重要的控製參數。

焦化廠焦爐是一個(ge) 典型的具有大時滯、強非線性、多變量耦合、變參數的複雜係統，溫度受多種幹擾因素的影響，並且過程特性參數受裝煤量、煤性質、加熱煤氣熱值、含水量等影響較大，采用傳(chuan) 統的PID控製方法難以獲得好的控製效果。現代化的焦爐多采用優(you) 化加熱控製係統，此控製係統采用反饋和前饋相結合、控製與(yu) 管理相融合的控製方案，實現先進的焦爐加熱燃燒優(you) 化控製。焦爐加熱優(you) 化控製係統對提高焦爐各項工藝指標，尤其是提高焦炭質量效果明顯，節能*。要實現焦爐火道溫度的優(you) 化設定，保證直行溫度，實現焦爐加熱優(you) 化控製，高爐煤氣及焦爐煤氣熱值作為(wei) 控製係統zui基本的參數必須實時進行檢測。

熱電廠鍋爐是一個(ge) 較複雜的調節控製對象。煤氣和空氣按一定的比例進入爐膛燃燒室，生成的熱量傳(chuan) 遞給蒸汽發生係統，產(chan) 生飽和蒸汽，然後流經過熱器形成一定溫度的過熱蒸汽匯至蒸汽母管。與(yu) 此同時，燃燒過程中產(chan) 生的煙氣，除將飽和蒸汽變成過熱蒸汽外，還經省煤器預熱鍋爐給水，經空氣預熱器預熱助燃空氣，經煤氣預熱器預熱高爐煤氣。為(wei) 保證出合格的蒸汽，過程中各主要工藝參數必須進行嚴(yan) 格的控製，特別是煤氣與(yu) 空氣的配比，所以實時準確地測量高爐煤氣及焦爐煤氣熱值就顯得尤為(wei) 重要。

在燒結礦中，點火爐是點燃燒結機上燒結混合料的設備，它提供燒結混合料燃燒的初始能量，是高溫加熱設備。它首先將煤氣在助燃空氣中燃燒，產(chan) 生熾熱的火焰和高溫的煙氣，並以熱輻射的方式點燃燒結混合料。燒結混合料的點燃情況，直接影響到燒結混合料燒透點位置、燒結礦的轉鼓強度等重要的燒結工藝參數。因此控製點火爐的工藝參數，使燒結混合料獲得穩定合理的點燃狀態，實現燒結的精細控製十分重要。點火爐具有較大的熱容量，它與(yu) 一般的傳(chuan) 熱設備一樣具有較大的時間常數和純滯後時間。點火爐主要控製指標是點火時混合料獲得的熱量。在正常的情況下，煤氣提供的熱量主要被燒結混合料獲得，並且通過熱輻射和熱傳(chuan) 導給其他物體(ti) 和環境的熱量是一個(ge) 穩定變化的數值。所以提高煤氣供給的熱量值，相應地，混合料也獲得較多的熱量。因此，燒結廠點火爐用熱值儀(yi) 直接測得的煤氣熱值作為(wei) 被調參數，可以比較直接迅速地反映燒結混合料獲得點火熱值的多少，實現燒結機點火爐的自動控製，使燒結混合料獲得穩定合理的點燃狀態，實現燒結的精細控製。

焙燒廠氣燒石灰窯主要燃料是高爐煤氣。高爐煤氣與(yu) 加熱空氣在燃燒室混合燃燒時放出的熱量通過對流、輻射以及傳(chuan) 導的方式使礦石溫度達到目標溫度。燃燒室內(nei) 煤氣和空氣的配比影響礦石溫度的高低，配比適當，可使高爐煤氣燃燒充分。高爐煤氣熱值是此控製係統的一個(ge) 重要的參數，因此，冶金行業(ye) 曆來都很重視對煤氣熱值的監測。

三、韶鋼熱值儀(yi) 應用現狀

韶鋼也非常重視對煤氣熱值的檢測。目前，焦化廠有兩(liang) 套熱值分析儀(yi) 分別檢測高爐煤氣和焦爐煤氣的熱值，均采用Union Smart2006型熱值儀(yi) 。它對優(you) 化焦爐加熱製度起到很好的作用。三混氣櫃有4套熱值儀(yi) ，分別檢測高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣以及三種煤氣混合氣的熱值，均采用Union Smart2006型熱值儀(yi) 。4套熱值儀(yi) 均通過DC(4～20)mA信號傳(chuan) 給數據采集係統的采集數據模塊並入數采係統，公司的各個(ge) 部門都可以通過數采係統在線實時地查看熱值儀(yi) 情況，它為(wei) 全公司煤氣管網的供需平衡和穩定、為(wei) 總調度室的調配起到了決(jue) 定性的作用。同時數采係統也為(wei) 維護人員提供了分析數據和曲線，便於(yu) 查找故障，在不去現場的情況下，就可以判斷熱值儀(yi) 是否正常，大大降低了勞動強度，同時也為(wei) 熱值儀(yi) 的推廣應用提供了經驗。寬板廠有一套熱值儀(yi) 檢測三混煤氣熱值，也采用Union Smart2006型熱值儀(yi) ，它對穩定加熱爐爐溫從(cong) 而控製鋼產(chan) 品質量作出了貢獻。熱電廠有兩(liang) 套熱值分析儀(yi) 分別檢測高爐煤氣及焦爐煤氣熱值，高爐煤氣采用YOKOGAWA GC1000型氣相色譜分析法熱值儀(yi) ，焦爐煤氣采用YOKOGAWA CAD01型燃燒法熱值儀(yi) 。到目前為(wei) 止，所有熱值儀(yi) 應用狀況良好，除日常維護外，沒有出現其他問題。

四、結論

熱值儀(yi) 在韶鋼的成功應用，為(wei) 各種爐窯溫度的自動控製及氣櫃各煤氣配比的自動調節提供了的熱值數據基礎，有效地節約了煤氣能源、提高了產(chan) 品質量、保證了工藝操作準確性。