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氫冶金以氫作為還原劑進行鋼鐵生產，能夠大幅度降低鋼鐵產品的碳排放，是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標的重要技術措施。氫冶金主要包括高爐噴吹富氫燃料技術、氫基直接還原煉鐵技術等，中國有90%以上鋼鐵產品都為高爐-轉爐長流程，高爐噴吹富氫燃料技術只需要增加燃料噴吹系統(tǒng)，即可在不更改現(xiàn)有鋼鐵生產工藝流程的情況下降低高爐的CO2排放，更符合中國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展需求。
高爐噴吹的富氫燃料包括天然氣、焦爐煤氣、油田伴生氣以及氫氣等，其中，焦爐煤氣和油田伴生氣C/H比較高，CO2減排效果較差；H2具有最佳的CO2減排潛力，但目前由非化石能源制氫的成本較高，且氫氣的儲運、輸送和使用也存在技術難題；高爐噴吹天然氣技術較為成熟，CO2減排效果較好，但由于資源及價格問題，僅在俄羅斯、烏克蘭以及北美部分地區(qū)得到工業(yè)化應用。北科環(huán)境在俄羅斯高爐噴吹天然氣工藝的基礎上，聯(lián)合北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院，針對國內高爐生產的實際情況，開發(fā)了高爐煤吹天然氣工藝及設備，在降低高爐生產工序CO2排放的同時有利于高爐的順行生產，具備良好的經濟效益和社會效益。
天然氣高壓管網的天然氣通過流量調節(jié)壓閥調整到合適的壓力和流量，經過天然氣總管輸送至高爐風口平臺，在風口平臺上方設置天然氣環(huán)管，在環(huán)管上引出天然氣支管，總管道內的天然氣通過環(huán)管和支管平均分配到高爐各個風口內的天然氣噴槍。天然氣管路上設置流量傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器用于監(jiān)測天然氣輸送狀態(tài)，并配備快速切斷閥和阻火器在系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時及時切斷氣源。與此同時，配套設置了氮氣管路用作保安和吹掃，確保天然氣開始噴吹、停止噴吹以及噴吹異常時的系統(tǒng)安全。
三、技術優(yōu)勢
1. 通過特殊設計的天然氣噴口，保證天然氣在高爐風口內完全燃燒，避免了因天然氣在風口處熱裂解導致的爐腹壓力過大，天然氣最大噴吹量可達100 Nm3/tFe；
2. 天然氣噴槍不會影響高爐風口的冷卻系統(tǒng)和噴煤槍的正常運行，高爐風口的壽命長；
3. 完善的監(jiān)測系統(tǒng)和安保系統(tǒng)保證天然氣噴吹過程的安全運行；
4. 高爐噴吹天然氣可加速高爐內的還原反應和透氣性，有助于高爐的順行生產；
5. 具備天然氣智能噴吹系統(tǒng)，可根據(jù)高爐的運行狀況智能控制天然氣的噴吹量，保證高爐的高效運行。