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一、高炉煤气：

1）来源

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品。高压鼓风机将空气通过热风炉加热后吹入高炉风口，热风中的氧气与焦炭发生燃烧反应，生成二氧化碳。生成的二氧化碳在上升过程中与炙热的焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳作为还原剂将铁矿石中的铁元素还原为生铁。反应后炉气中剩余的大量过剩一氧化碳、氮气及二氧化碳等混合气体，从炉顶排出即形成高炉煤气。‌‌

2）成分及热值

高炉煤气的主要成分为：CO（23%~30%）、CO2（16%~18%）、H2（2%~4%）、N2（51%~56%）；O2（<0.8%）、CH4（0.2%~0.5%）。高炉煤气热值3500kJ/Nm³左右，折合大卡数值约：850kcal/Nm³。

3）用途

（1）作为加热燃料‌

用于‌高炉热风炉‌，为炼铁提供高温热风（典型使用占比约40%）‌‌。

供给‌轧钢加热炉、薄板加热炉或烘烤器‌等，替代重油或焦炉煤气，降低能耗成本‌‌。

与‌焦炉煤气或转炉煤气混合‌，提升热值后用于对燃料热值要求较高的设备‌‌，比如：白灰窑燃烧器、球团窑燃烧器等。

（2）发电‌

①通过‌高炉煤气余压发电（TRT）‌ 技术，利用煤气压力能转化为电能，吨铁发电量可达36 kWh以上‌‌；

②用于‌燃气—蒸汽联合循环发电（CCPP）‌，发电效率可达37%~42%‌‌。

③单独燃烧发电，供钢铁厂自用或并网‌‌。

二、转炉煤气：

1）来源

在转炉炼钢过程中，向高温铁水（约1400–1600℃）中吹入高纯度氧气，使铁水中的碳（C）发生氧化反应，生成大量‌一氧化碳（CO）‌气体。该反应为强放热反应，不仅提供炼钢所需热能，还形成可回收利用的气体——即‌转炉煤气‌。

2）成分及热值

转炉煤气的主要成分为：CO（50%~65%）、CO2（15%~20%）、H2（<1.5%）、N2（10%~20%）；O2（<2%）。转炉煤气热值5800kJ/Nm³左右‌，折合大卡热值约：1400kcal/Nm³,因转炉煤气中CO浓度波动，热值会有波动。

3）用途

（1）作为燃料自用于钢铁厂内部工序‌

主要包括钢铁厂内部钢包烘烤、合金烘烤、混铁炉保温、连铸中间包烘烤、轧钢加热炉、锅炉燃烧及回转窑燃烧器等。

‌（2）用于发电‌

作为燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）或超高压锅炉的燃料，提升能源转化效率至37%~42%‌‌。

‌（3）作为化工原料

‌①甲醇、乙醇、乙二醇‌：通过提纯CO合成（如DMTE技术）‌‌。

‌②二氧化碳（CO₂）捕集与回用‌：用于炼钢精炼、食品工业、气肥等‌‌。

‌③氢气制取‌：与焦炉煤气配伍改善氢碳比，提升甲醇或氢气产率‌‌。

（4）与其他煤气混合使用‌

与高炉煤气、焦炉煤气混合，调节热值以满足不同工业窑炉需求‌‌。

三、焦炉煤气：

1）来源

用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m³（标准状态）。

2）成分及热值

焦炉煤气主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.4%~0.8%))、氮气(3%~5%)。焦炉煤气热值16000-19000kJ‌/Nm³，折合大卡参考热值：3800-4200kcal‌/Nm³。

3）用途

（1）作为燃料‌

‌①工业加热与发电‌：焦炉煤气热值较高，广泛用于焦炉自身、钢铁厂高炉热风炉、轧钢加热炉等工业炉窑的加热燃料。也可用于燃气轮机发电或燃气-蒸汽联合循环发电，实现能源高效利用。

②城市燃气‌：经净化后，可作为城市民用燃气使用。‌‌‌

（2）作为制氢原料‌

焦炉煤气中氢气含量高达50%-60%，是‌成本较低、产量较大的工业氢源‌。

通过‌变压吸附（PSA）‌ 等成熟工艺可提纯获得高纯度氢气，用于氢燃料电池、石油炼化、化工加氢等领域。‌‌‌‌

（3）作为化工合成原料‌

‌①生产甲醇‌：通过转化工艺将甲烷等组分转化为合成气，进而合成甲醇，是焦炉煤气化工利用的主要途径之一。

‌②生产合成氨/化肥‌：经净化、转化后可用于生产合成氨，并进一步制造尿素等化肥。

③生产液化天然气（LNG）‌：通过净化、甲烷化、深冷液化等工艺，可将焦炉煤气转化为液化天然气（LNG）。

④生产其他化工产品‌：还可用于生产‌乙二醇‌、‌碳酸二甲酯‌、‌直接还原铁‌等，实现资源高值化利用。‌‌

四、总结