中冶京诚高炉放散煤气全量回收技术领航“十五五”炼铁新征程(发表于《中国冶金报》微信公众号2026年7月21日)
钢铁行业迈入“十五五”高质量发展阶段,高炉炉顶放散煤气治理作为炼铁极致能效、超低排放与碳控改造的核心抓手,回收技术水平深刻影响着企业能源利用率与环保治理成效。作为国内高炉炼铁领域技术开拓者与领军企业,中冶京诚工程技术有限公司(简称中冶京诚)深耕冶金节能环保装备研发数十年,自主开发高炉放散煤气全量回收成套技术,集成炉顶均压煤气干法全回收、高炉休风放散煤气全回收两大核心工艺,实现高炉生产放散煤气100%回收,从源头根除粉尘、一氧化碳无组织排放,为钢铁行业节能降碳提供“京诚方案”。
技术积淀:从首台套落地到行业标杆
2010年,中冶京诚首创“高炉炉顶均压煤气回收方法及回收装置”,填补国内干法除尘配套均压煤气回收技术空白;2015年,首套工业化系统落地江阴兴澄1280m³高炉,长期稳定运行。依托示范项目现场实践,团队针对传统回收系统压力波动大、低压煤气回收不彻底、休风工况无成熟回收路线等痛点持续攻关;2020年,相继推出“炉顶均压煤气干法全回收”“高炉休风放散煤气全回收”升级技术和装备。
整套技术拥有完整自主知识产权,累计布局29项知识产权,其中授权发明专利12项(含海外专利3项)、实用新型专利17项。技术已通过新建配套、存量改造两种模式应用于国内75座大中型高炉,完成海外专利布局。2017年核心均压煤气回收技术入选《世界金属导报》全球钢铁十大技术;2022年通过中国中冶专家鉴定,整体达国际领先水平;2025年斩获中国钢铁工业协会冶金科学技术一等奖,同年纳入《钢铁极致能效工程能力清单(2025版)》,是炼铁领域重点推广的减污降碳共性技术。
核心突破:三大创新根治高炉放散痛点
针对高炉上料均压、休风检修两大放散场景带来的能源浪费、废气直排、管网冲击、运维成本高企等难题,中冶京诚从装备、工艺、控制、系统集成全链条创新,形成三大核心技术体系:
创新点一:干法除尘耦合智能引射,均压煤气全洁净回收。
顶进顶出一体化干式除尘设备。配套前置旋风+布袋两级净化结构,缓冲周期性煤气流量冲击,稳定管网压力;针对低温高含水煤气工况定制专用滤袋,滤袋使用寿命提升20%,降低备件运维投入。

图1 均压煤气全回收系统流程图
压力-时间双耦合引射自控系统。搭载高效引射装置,建立双维度平衡控制模型,智能匹配管道煤气流速,在降低引射煤气消耗的前提下,完全抽吸料罐末期低压残余煤气,严格控制单次回收周期。
整套工艺实现均压煤气回收率100%,单次回收时长8~16s,不干扰高炉上料节奏,回收煤气含尘量≤5mg/Nm³,吨铁可回收煤气6~12Nm³。
创新点二:缓冲稳压成套装备,休风煤气零放空回收。
行业首创休风放散煤气全回收工艺,利用厂区现有粗、精除尘系统完成煤气净化,配套三大专用装备:缓冲脱水装置抑制管网压力冲击、大流量引射装置适配低压大流量工况、多设备联动智能调控系统实现回收过程安全、稳定、高效。
整套系统可全程关闭炉顶放散阀,将炉顶压力平稳降至0~1kPa,休风煤气回收率100%,净化后煤气粉尘含量≤5mg/Nm³。

图2 休风放散煤气回收系统流程图
创新点三:全工况一体化自控平台,保障管网平稳运行。
搭建统一智能管控平台,联动两套回收系统协同运转,依托料罐时序、炉顶压力、管网流量等多参数建模,自动切换回收模式、调节引射气源、匹配除尘反吹时序。系统覆盖正常生产、短期休风、长期检修工况,实现无人值守稳定运行,兼顾设备安全、回收效率与高炉连续生产。
五大优势:全场景零放散与节能降碳并重
全场景零放散,适配“双碳”超低排放要求。覆盖高炉生产、检修全部放散工况,两类放散煤气全额回收,彻底消除炉顶无组织废气,削减粉尘、CO排放,回收煤气替代化石燃料,有效降低工序碳排放。
余能就地资源化,持续创造经济效益。每吨铁稳定回收6~12Nm³高炉煤气,并入厂区净煤气管网供给热风炉、发电机组等设备,减少燃料采购成本,项目投资回报周期短。
全干法工艺路线,运维成本更低。无需配套污水处理设施,长效滤袋减少更换频次;智能系统全自动运行,减少人工值守,耗材、人力运维成本最低。
新建改造双向适配,现场利旧性强。可同步配套新建高炉设计,也可对存量高炉模块化改造,充分利用现有除尘、管网、TRT设施;设备占地紧凑,改造工期短,不长期中断高炉生产。
运行安全可控,不扰动高炉主体工序。多重稳压、时序控制手段将管网波动控制在安全区间;均压回收不占用上料工时,休风全程关闭放散阀,规避煤气放空带来的中毒、爆炸安全隐患。
工程实践:75座高炉验证规模化成效
目前,炉顶均压煤气干法全回收技术已在国内75座大中型高炉投产使用;高炉休风放散煤气全回收技术已在国内十余座高炉落地应用。投产项目各项指标均稳定达标,实现放散煤气零直排、无组织粉尘清零,碳减排、经济、安全综合效益显著。

图3 湖南某2500m³级高炉炉顶均压煤气干法全回收装置

图4 唐山某3000m³级高炉休风放散煤气全回收装置
在钢铁超低排放、极致能效、碳排放双控改造全面提速的行业背景下,该成套技术依托全工况零放散、高煤气回收量、低运维投入、长周期稳定运行、超低污染物排放等核心优势,持续为国内外钢企提供源头减污、余能回收一体化解决方案,全面助推炼铁工序高效、低碳、高质量发展。