浅析炼钢余热蒸汽利用方案
试谈钢铁企业余热资源的利用
试谈钢铁企业余热资源的利用钢铁企业作为国民经济生产中的重要组成部分,生产所需能耗巨大,但是能源利用效率比较低。
在节能降耗生产理念影响下,现在逐渐有更多新型节能技术被应用到钢铁企业生产中,就降低能耗方面取得了一定的效果。
但是就余热回收利用方面,与国际平均水平相比还存一定差距,还需要从技术角度进行深入分析,采取措施,在原有技术基础上进行优化,争取不断提高余热回收效果。
一、钢铁企业余热资源分析余热资源的种类按照余热载体的不同,可分为固体载体余热资源、液体载体余热资源和气体载体余热资源;按照余热载体温度不同,可分为高温余热(500℃以上)、中温余热(200℃-500℃)及低温余热(200℃以下);按照余热资源来源的不同,可分为高温烟气余热、高温蒸汽余热、高温产品余热、高温炉渣余热、冷却介质余热、冷凝水余热、可燃废气余热、化学反应的余热等等。
钢铁行业,余热资源包括废渣显热、主产品显热、附属产品显热、冷却水显热以及废烟气显热等。
从生产工序角度进行分析,铁前余热资源可以占到总余热量的75%左右。
在进行回收利用技术研究时,需要将此阶段作为回收利用的重点。
就我国钢铁企业余热回收效果来看,铁后炼钢以及轧钢工序阶段余热回收利用效果最为明显,可以占据到各资源量的一半左右。
而铁前炼焦与烧结工序回收利用效率可以达到17%左右。
在余热资源的利用方面,主产品显热、附属产品显热以及废烟气显热余热资源可以占据到70%。
因此在对钢铁企业余热资源进行回收利用研究时,需要将重点放在产品显热与烟气显热方面。
因为现在炉体冷却水显热,轧钢加热炉冷却水显热应用效率比较高,已经具有相对成熟的回收利用技术。
相对而言废渣显热方面的回收利用研究程度比较浅,并且具有较高的难度,需要进行进一步研究。
二、余热回收原理分析1.研究方法对于钢铁企业余热回收利用方面的研究,可以选择用热平衡分析法、能级分析法以及㶲分析法等。
第一,热平衡分析法基础为热力学第一定律,从能量守恒数量关系出发进行分析,不对热量品质与变化进行研究,并不能全面反映出热量利用的合理性。
浅析钢铁厂余热回收应用技术
浅析钢铁厂余热回收应用技术陈冲王伟石小旭(中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北·秦皇岛066000)摘要钢铁厂烧结工序需要消耗巨大的能量,一般为企业总能耗的9%~12%。
我国烧结工序的能耗指标与先进国家相比差距较大,每吨烧结矿的平均能耗要高20千克标准煤,节能潜力很大。
本文针对钢铁厂烧结工序余热回收的几种主要的应用技术进行了分析。
关键词钢铁厂烧结余热回收节能中图分类号:TK17文献标识码:A0前言钢铁工业是国民经济重要基础产业,能源消耗量约占全国工业总能耗的15%,钢铁烧结工序能耗仅次于炼铁工序,居第二位,一般为企业总能耗的9%~12%。
我国烧结工序的能耗指标与先进国家相比差距较大,每吨烧结矿的平均能耗要高20千克标准煤,节能潜力很大。
与国际先进水平相比,国内钢铁企业在烧结过程中对余热资源的回收利用比例较低,采用合适的余热回收技术最大化回收余热资源,提高资源利用率,对钢铁厂企业效益提高及节能环保都有重要意义。
1烧结工序余热资源概况多年来,国内外对烧结工序余热回收进行了大量的研究。
据日本某钢铁厂热平衡测试数据,烧结机热收入中88%的热能由焦粉燃料提供,其余,点火用烟气带入6%,高炉煤气中的炭燃烧带入4%;热支出项目中,水分蒸发耗热占18.2%,石灰石分解热占15.2%,烧结矿显热占28.2%和废气显热占31.8%。
由此可见,烧结工序余热回收的重点应为烧结废气余热回收和烧结矿显热回收。
烧结工序余热资源主要有三方面:一是烧结机大烟道烟气余热,所含显热约为烧结工序能耗总热量的15%~20%左右;二是冷却机废气余热,冷却机废气温度在100℃-400℃之间,显热资源约占烧结工序能耗总热量的28%-35%;三是烧结机尾排料废气余热。
此处由于粉尘含量高,温度波动大,目前尚未有高效的利用方式。
因此,烧结工序余热利用资源主要集中在烧结机大烟道烟气余热及冷却机废气余热两方面。
2烧结余热利用技术国内烧结余热回收利用主要有三种方式:一是直接将废气经过净化后用于预热混合料或进行热风烧结,以降低燃料消耗;二是将废烟气通过热管或余热锅炉产生蒸汽,进行利用或并入全厂蒸汽管网;三是将余热锅炉产生蒸汽用于驱动汽轮机组发电。
浅谈炼钢烟气余热资源的回收及利用
浅谈炼钢烟气余热资源的回收及利用作者:左建英来源:《中国科技博览》2013年第22期[摘要]炼钢生产过程在消耗能源的同时,也产生大量的余热余能,本文主要对炼钢烟气余热进行分析研究,文中把转炉和电炉放在同等重要位置上加以研究,以余热的回收和利用为主线,对炼钢烟气余热进行分析和说明,希望能与同行共同切磋。
[关键词]余热回收汽化冷却回收利用中图分类号:X757 文献标识码:X 文章编号:1009―914X(2013)22―0631―01引言转炉一直以来都是以汽化冷却的方式来回收这部分烟气余热。
而由于电炉烟气预热废钢技术存在初始投资较大、废钢预热温度低、温升不均匀、烟气的显热利用效率较低等问题,现在很多钢厂也开始采用汽化冷却法回收电炉烟气余热。
本文在对某炼钢系统深入调研的基础上,对转炉厂和电炉厂的余热回收和利用提出了一系列有效地改进措施。
一、转炉烟气余热回收的发展及现状分析1、转炉烟气余热回收的发展及现状分析最初的转炉烟气处理采用全燃法系统,利用显热效率低,大大增加了处理废气量,致使除尘系统庞大,投资费用和运行费用昂贵,同时也增加转炉炼钢的能耗,因此,该治理技术较早地被以后的“未燃法”转炉炼钢工艺所取代。
日本和其它发达国家推出的未燃法转炉炼钢先进工艺,被认为是回收能源、保护环境的最佳方案。
未燃法转炉烟气的处理方法,逐渐形成两大类。
一类是湿法处理,另一类是干法处理。
截至目前,各项技术主要围绕净化煤气的质量提高、减少或消除二次污染、减少投资、减少运行成本、提高操作性,以及提高经济效益、环境效益等方面一直在发展。
如湿法除尘从最早的“两文”的水平布置到“两文”竖向布置,二文喉口的改进、活动烟罩的微差压控制、设备改型,及对一文“半干法”改进等等;干法除尘中对关键的电除尘设备、燕发冷却器、输灰系统的不断改进,和使烟气在蒸发冷却器的稳定性的提高,以及系统设备材质的耐腐蚀性增强等,从而推进了转炉烟气除尘技术的发展和提高。
钢铁工艺流程废热利用分析
一、钢铁工艺流程废热的定义与分类钢铁工业是重点的耗能大户,其总能耗约占总能耗的15%左右,钢铁生产工艺流程长、工序多,且主要以高温冶炼、加工为主,生产过程中产生大量余热能源,详见下表所示。
各种余热资源约占全部生产能耗的68%,这说明在目前钢铁生产过程中,2/3以上的能量是以废气、废渣和产品余热形式被消耗。
钢铁流程中的余热按照余热资源的品种分类,如下表:钢铁各流程中均有不同品质的废热产生,各废热来源如下:二、钢铁工艺流程废热利用技术现状(一)常规废热利用方式钢铁流程的废热利用中,废热回收发电是经济性比较高的一种废热回收方式,因此钢铁行业的废热回收主要以废热回收发电方式为主,在余热发电技术的研发应用方面,与发达国家钢铁工业相比,我们钢铁行业的余热发电技术起步较晚。
目前,钢铁工业余热发电主要有以下几种方式,一是利用焦化、烧结工序烟气余热换热产生过热蒸汽发电;二是利用炼钢、轧钢工序烟气余热换热产生饱和蒸汽发电;第三种是煤气-蒸汽联合循环发电。
另外目前有人提出利用高炉的冲渣热水余热进行ORC发电,此技术目前尚在论证中,市场未有应用案例。
1、过热蒸汽发电(1)干熄焦余热发电炼焦生产中,高温红焦冷却有两种熄焦工艺:一种是传统的采用水熄灭炽热红焦的工艺,简称湿熄焦,另一种是采用循环惰性气体与红焦进行热交换冷却焦炭,简称干熄焦。
干熄焦余热发电技术是指利用与红焦热交换产生的高温烟气驱动汽轮发电机组进行发电,其主要工艺流程为:焦炉生产出来的约1000℃赤热焦炭运送入干熄炉,在冷却室内与循环风机鼓入的冷惰性气体进行热交换。
惰性气体吸收红焦的显热,温度上升至800℃左右,经余热锅炉生产中高压过热蒸汽,驱动汽轮发电机组发电,同时汽轮机还可产生低压蒸汽用于供热。
随着干熄焦技术所产生的社会和节能环保效益得到普遍认可,干熄焦余热发电技术也得到了国内钢铁企业越来越广泛的应用。
该项发电技术已十分成熟,目前的发展趋势集中在进一步提高余热的回收利用效率上,正逐步由传统的小型中压参数系统向系列化、大型化、高参数发展。
钢铁企业烧结余热和饱和蒸汽综合利用的新途径
发 电。
关键词
Ne c m pr h n i e u e p t f io n t e n s r i t rn w o e e sv s a h o r n a d se li du t y sn e i g wa t a n s t a e t a s e he ta d a ur t d s e m
皓 ,周勇平 .安钢烧 结环冷机 低 温余
热发电工程 [ ] J .能源工程 ,2 0 ,( ) 8—6 . 0 9 3 :5 O
[ ]丁 2
毅 ,史德明 . 马钢 烧 结带 冷机余 热 发 电 [ ] J.
冶金 能源 ,2 0 ,2 ( ) 9—5 . 0 7 6 1 :4 3
( )提高补水水ห้องสมุดไป่ตู้ 2
蒸 汽集 中发 电 ,不仅节 约造 价 ,减少 成本 , 日常
艺 流 程为 :余 热 锅炉产 生 的 中压 蒸 汽进入 汽轮 机
的中压缸部分 ,低压过热蒸 汽在低压缸部分 补
入 ,与汽轮机 内部降能后的中压蒸汽混合 ,在低
压缸继续做功 ,能够充分利用低 品位热能,提高 汽轮机 的出力。做 功后 的蒸汽经凝 汽器冷却成 水 ,再送 人余 热 锅炉 循环 利用 。 汽 轮机 为 补 汽 凝 汽 式 汽 轮 机 ,采 用 国 内产 品 ,汽轮机设 计须满足滑参 数运行要求 ( 稳定
发 电项 目的建设 ,其 中双压发 电技 术 已成 为烧 结
l 系统 和主 要设 备简述
11 系统 简述 .
余热发 电的主流技术 ,但除了烧结余热外 ,钢厂 内仍 然 有大 量低 温余 热 能源被 白白浪费 。 首先 ,钢厂转炉、竖炉、电炉等车间在汽化 冷却 时产生了大量低温饱和蒸汽 ,该部分蒸汽除 少量用于供热或冬天采暖外大都直接排空 ,仅有 少数厂家采用饱和蒸汽进行发电,由于饱和蒸汽
某钢铁厂余热利用综合方案
某钢铁余热利用诊断报告2013年9月目录1、项目简介 (4)2、铁水冷却热高温部分余热资源 (4)2.1工艺流程: (4)2.2余热资源量 (4)2.3余热资源利用方案 (5)2.4节能效益计算 (5)2.5余热回收对炼铁工艺的影响 (6)3、炉渣冷却热高温部分余热资源 (6)3.1工艺流程: (6)3.2余热资源量 (6)3.3余热资源利用方案 (7)3.4节能效益计算 (7)3.5余热回收对炉渣工艺的影响 (8)3.6水渣与气冷渣的区别和用途 (8)3.7铁水和炉渣余热回收方式 (8)3.8铁水和炉渣余热回收系统投资估计 (9)4、生铁、炉渣冷却热低温部分余热资源 (9)4.1余热资源量 (9)4.2余热利用方案及节能效益 (9)4.3改造投资估算 (10)5、锅炉烟气余热资源 (10)5.1锅炉烟气量及余热计算 (10)5.2锅炉烟气余热利用方案 (11)5.3节能效益 (12)5.4改造投资估算 (13)6、热风炉余热资源 (13)6.1单套热风炉余热资源情况 (14)6.2余热回收利用方案 (14)6.3节能效益计算 (15)6.4改造投资估算 (15)7、烧结尾气余热资源 (16)7.1余热资源量 (16)7.2余热资源利用方案及节能收益 (16)7.3改造投资估算 (16)8、余热回收利用综合规划 (17)1、项目简介某钢铁有限公司位于济南市东郊某镇,距市区20公里。
西临济南绕城高速公路,南靠胶济铁路,北临济青高速公路和济南国际机场,交通十分便捷。
公司成立于2000年,是生产球墨铸铁的专业化生产企业。
现已形成年产球墨铸铁100万吨、铸件1万吨的生产能力。
某钢铁生产工艺存在大量废余热资源,诸如:铁水冷却热,炉渣冷却热,锅炉烟气余热,烧结尾气余热,热风炉烟气余热等。
这部分资源大部分通过循环水、烟气等方式排放环境,不仅能源浪费,而且对环境带来影响。
2、铁水冷却热高温部分余热资源2.1工艺流程:高炉产出的1500℃左右铁水,通过铁水包运至铸模车间,将铁水倾入铸模内,铸模运转,将铸模内铁水带出,铁水逐步冷却凝固成块,然后喷水激冷,直至降至200℃以下,然后铁块与铸模分离,倒入斗车中,运至贮铁场。
钢铁生产过程余热资源回收与利用技术
就我国钢铁工业而言(以长流程为例),其比较典型的 余热资源有: 焦化工序:红焦显热、焦炉荒煤气显热; 烧结工序:烧结矿显热、烧结烟气显热; 炼铁工序:铁水显热、高炉炉顶余热、融渣显热、高炉冷却 水显热;
炼钢工序:钢水显热、转炉烟气显热、融渣显热;
轧钢工序:加热炉冷却水显热。
余热总量
2005年,我国大中型钢铁企业生产1吨钢所产生的余热资 源总量为8.44GJ/t钢,大约占吨钢可比能耗的37%。
0.21
0.08
1.65 0.95
0.29 1.24 0.02 0.02 0.02
0.19 0.17 0.69 0.77 0.36 0.21 0.72 3.11 0.95
0.29 1.24 8.44
0.02
0.11 0.08 0.25 0.46 0.02 0.02 2.17
利用分析
3.36
1.49
2.19
冷却水显 热15% 产品显热 39%
废烟气显 热37%
渣显热 9%
图5 我国钢铁工业余热资源构成*
*2005年,我国20余家大中型钢铁企业统计数据
1.2 余热资源的回收利用水平
以1吨钢为基准,统计各种余热的回收与利用数据。
表 我国大中型钢铁企业余热资源回收利用的情况
高温 中温 低温
GJ/t-s
合计
排的方向、途径及潜力所在。
企Байду номын сангаас能耗
∑(能源 j 实物耗量)×(能源 j 折标系数)—(能源回收利用量) 工序能耗 =
j
统计期内工序的实物产量
降低工序能耗必须从两方面入手: (1)降低各工序生产单位产品所直接消耗的燃料量和 各种动力;
(2)高效回收各工序产生的各种余热和余能。
钢铁冶炼烟气余热回收利用分析与措施研究
钢铁冶炼烟气余热回收利用分析与措施研究1. 引言随着工业化进程的发展,钢铁冶炼过程中产生的烟气余热在过去被大量浪费,没有得到有效利用。
烟气余热的回收利用是提高能源利用效率、降低生产成本、减少环境污染的重要途径之一。
因此,本文旨在对钢铁冶炼烟气余热的回收利用进行分析研究,并提出相应的措施。
2. 余热回收利用现状分析目前,钢铁冶炼烟气的余热回收利用情况并不理想。
主要存在以下问题:2.1 余热浪费严重在传统的钢铁冶炼过程中,烟气产生的余热大多数被直接排放或散失,造成能源的浪费。
2.2 技术手段不够先进目前,虽然一些钢铁企业尝试了一些余热回收利用技术,如余热发电、余热回收水处理等,但仍然存在技术手段不够先进的问题。
2.3 缺乏政策支持钢铁冶炼行业在余热回收利用方面缺乏政策支持,导致企业在技术、资金等方面都面临很大的压力。
3. 余热回收利用的可行性分析针对上述问题,现将余热回收利用的可行性进行分析:3.1 回收利用潜力巨大钢铁冶炼过程中产生的烟气余热具有巨大的潜力,如果合理回收利用,可以为企业节约大量能源,降低生产成本。
3.2 技术手段成熟目前,已经有一些先进的余热回收利用技术被开发出来,如烟气余热发电技术、余热回收水处理技术等,这些技术已经在其他行业取得了良好的应用效果,可为钢铁冶炼行业提供有力的技术支持。
3.3 政策倾斜支持随着环保意识的不断提高和国家政策的倾斜支持,未来钢铁冶炼行业的余热回收利用将得到更多的政策支持。
4. 余热回收利用的措施研究为进一步推进钢铁冶炼烟气余热的回收利用,需要采取以下措施:4.1 引进先进技术鼓励钢铁企业引进先进的余热回收利用技术,如烟气余热发电、余热回收水处理等,提高能源利用效率,降低生产成本。
4.2 加强技术研发针对钢铁冶炼烟气余热回收利用的特点和需求,加强相关技术研发,推动技术的创新和进步。
4.3 加大政策支持力度政府部门应加大对钢铁冶炼行业余热回收利用的政策支持力度,包括提供财政补贴、减少税收负担等,为钢铁企业提供必要的支持。
中国钢铁行业余热余压回收利用途径分析1
中国钢铁行业余热余压回收利用途径分析北极星节能环保网2014/5/30 11:51:22 我要投稿关键词:余热回收设备烟气余热余热余压北极星节能环保网讯:现阶段,钢铁工业各生产工序已回收余热余压资源情况及利用途径分析如下:焦化工序。
焦化工序现阶段已回收利用的余热余压资源包括焦炭显热、焦炉煤气潜热、烟道气显热和初冷水显热。
焦炭显热主要是采用干熄焦技术回收利用产生蒸汽用于发电,目前干熄焦发电技术在国内钢铁联合企业的应用普及率已很高。
焦炉煤气热值高,是一种优质燃料,目前已得到充分利用,放散率很低,主要利用途径是供各生产用户使用,富余资源用于驱动锅炉发电。
同时,由于焦炉煤气富含氢气和甲烷,提升利用品位,将其作为化工原料生产甲醇、合成氨等化工产品和天然气资源的利用方式近年来得到了更多的关注。
烟道气显热的温度一般是250 C ~300 C,目前主要采用余热回收设备回收蒸汽供生产、生活用户或作为煤调湿热源。
焦化初冷水显热温度一般是60 C ~70 C ,主要采用换热器回收热量用于北方地区冬季采暖。
烧结工序。
烧结工序现阶段已回收利用的余热余压资源包括烧结矿显热和烧结烟气显热。
烧结矿显热的回收主要在环冷机部分,按烟气温度分高、中、低三部分,目前高温段烟气余热回收利用较为充分,主要采用余热锅炉产生蒸汽用于发电或者供生产用户冲、低温烟气余热一般采用直接利用方式,用于预热混料或热风烧结等。
精选文库对于烧结烟气显热的回收利用近几年开始起步,在部分企业已有应用,主要集中在烧结大烟道高温区(300 C 〜400 C )的回收,采用余热锅炉或热管换热器回收产生蒸汽。
球团工序。
球团工序现阶段已回收利用的余热余压资源包括球团矿显热、 却水显热。
球团矿显热主要通过获取热风回用于生产 ,作为烘干、预热等热源。
烟气显热温度较低(约120 C ),少数企业采用热管换热器回收热量用于职工洗浴等生活 用户。
竖炉大水梁冷却水显热通常采用汽化冷却方式替代水冷方式 回收产生蒸汽。
钢铁厂余热利用政策
钢铁厂余热利用政策
钢铁厂余热利用政策是指政府对钢铁厂利用余热进行能源节约和环境保护的政策措施。
钢铁行业是能源消耗较大的行业之一,大量的余热没有得到有效利用,不仅浪费了资源,还导致了环境污染。
因此,各国政府都纷纷出台了相关政策,鼓励和支持钢铁厂进行余热利用。
在中国,钢铁厂余热利用政策主要体现在以下几个方面:
1. 能源节约减排政策:中国政府鼓励钢铁企业进行余热利用,减少能源消耗和二氧化碳排放。
钢铁企业通过利用余热发电或供热,可以减少煤炭等能源的消耗,降低生产成本,提高企业的竞争力。
2. 资金支持政策:政府为钢铁企业的余热利用项目提供一定的资金支持,包括贷款优惠、补贴资金等,降低企业投资成本,增加项目的可行性。
3. 技术支持政策:政府鼓励钢铁企业引进先进的余热利用技术,提高能源利用效率,降低环境污染。
政府可以通过技术培训、技术指导等方式,帮助企业提升技术水平。
4. 税收政策:政府可以对实施余热利用的钢铁企业给予税收优惠,减少企业税负,提高企业盈利能力,促进企业积极开展余热利用。
5. 监管政策:政府加强对钢铁企业余热利用项目的监管,确保项目合法合规运行,保障环境和能源的可持续利用,推动钢铁行业的绿色发展。
总的来说,钢铁厂余热利用政策是为了促进钢铁行业的绿色发展,实现资源的高效利用和环境的保护。
政府的政策支持和资金扶持可以帮助钢铁企业更好地开展余热利用,提高企业的经济效益和社会效益,推动钢铁行业向绿色、可持续的方向发展。
企业也应积极响应政策,加大投入,加强管理,提高技术水平,共同推动钢铁行业的绿色转型,为可持续发展做出贡献。
钢铁企业余热蒸汽利用
钢铁企业余热蒸汽利用
钢铁企业生产中会产生大量余热,主要有高炉、转炉、电炉及其他冶炼炉高温烟气;烧结、焦化过程中的余热;各种加热锅炉供生产后的多余热量;自备蒸汽动力发电机组发电后的背压蒸汽等。
这部分能源一般以废气、产品余热形式等排放,占企业全部生产能耗的60%。
鉴于资源日益短缺的现状,这部分资源越来越受到钢企的重视,利用锅炉转化为蒸汽利用,可以为企业带来巨大利益。
当前余热蒸汽的利用形式主要有以下三类:
1、生产自用蒸汽
回收用于VD炉、VOD炉、RH炉等冶炼炉自用。
目前的情况是:这些炉体设备一般不是长期连续运行,而是间歇性的运行。
有时蒸汽生产的周期和VD炉、VOD炉、RH炉运行不一致,而导致余热蒸汽产量高时,用汽设备停止运行,蒸汽大量放散;余热蒸汽产量低时,用汽设备需要工作,蒸汽量不足。
需要备份的快燃锅炉生产蒸汽。
2、生活用蒸汽
主要用于夏季供冷、冬季采暖、食堂、浴室等对蒸汽的需求,这些蒸汽用户对蒸汽的压力要求不高,控制0.1-0.8Mpa就可以满足要求。
3、与城市蒸汽并网
一部分企业将产生的蒸汽直接与城市蒸汽并网,而工厂内的生产生活蒸汽也可从市政管网接入。
这种方式最大的好处可以保证工厂生产生活用蒸汽的压力、流量都是稳定的,但是市政蒸汽管网对并网的蒸汽的品质要求高,主要是余热蒸汽的压力大小、流量要稳定、杂质的要求低等。
目前,绝大部分企业都采用余热锅炉各种形式,将废热、余热转化为余热蒸汽,并将回收的蒸汽作为降低生产成本,节能降耗的重要考核指标,使得能源效益最大化。
余热利用制作蒸汽设计
余热利用制作蒸汽设计
余热利用是指利用生产过程中产生的热量来进行能量回收和再
利用的技术。
在制作蒸汽方面,余热利用可以通过多种方式来实现。
首先,可以利用余热来加热水,产生蒸汽。
这种方法通常涉及
将废热通过换热器传递给水,使水升温并转化为蒸汽。
这种方法常
见于工业生产中的锅炉系统,通过余热加热水来产生蒸汽,从而减
少能源消耗。
其次,余热利用还可以通过热力循环系统来实现。
这种系统利
用余热驱动涡轮机或发电机,产生电力的同时也可以产生蒸汽。
这
种方法常见于发电厂或大型工业设施中,通过余热驱动发电设备产
生蒸汽和电力。
此外,余热利用还可以结合热泵技术来制作蒸汽。
热泵利用低
温热源产生高温热能,可以将低品质的余热转化为高品质的热能,
用于产生蒸汽。
除了以上几种方法,还有许多其他的余热利用技术可以用于制
作蒸汽,例如利用余热进行化学反应产生热能,或者利用余热进行
热媒介循环传递热能等等。
综上所述,余热利用制作蒸汽是一种节能环保的技术,通过多种方式可以实现对余热的有效回收利用,不仅可以降低能源消耗,还可以减少对环境的影响,具有重要的意义和应用前景。
钢铁企业余热余能综合利用分析
科技风2021年5月机械化工DOE10.19392/kd1671-7341.202115080钢铁企业余热余能综合利用分析饶以廷黄云铭广西钢铁集团有限公司广西防城港538000摘要:本文对大型钢铁联合企业的富余煤气利用经济性进行分析,对余热余能回收技术的资源分布以及利用情况,对余热余能余气的资源回收利用潜力进行分析,估算余热余能资源量,结合钢铁企业应用实例,指导企业可以对余热余能余气资源充分综合利用,实现余热余能并联发电、烧结矿余热回收发电,发现可以有效提高企业的能源回收综合利用率,并且可以节能减排,充分降低企业的经济成本投入,达到能源及经济效益%关键词:余热余压余气;冷却;回收;发电在我国社会经济水平不断提升、飞速发展的进程中,各类能源资源的消耗量也不断递增,存在愈发凸显的能源供需矛盾问题,节能降耗作为了钢铁企业在未来生产发展中的侧重方向。
钢铁企业作为我国传统流程制造业,更作为我国国民经济基础型企业,同时也作为耗能大户,能源消耗占比达我国工业领域所有消耗总量的15%,但是仅仅有30%-50%能源得以利用。
随着钢铁节能技术的不断发展,也有愈来愈多余能回收技术广泛运用,提高了节能降本的效果,极大缓冲了目前所处经济发展新形势下面临的经济冲击,提高了钢铁企业的余能余热利用水平。
在本文中将结合钢铁企业实例,分析余热余能回收利用技术的效益。
1余热余能回收利用技术现状1.1煤气回收及利用在目前钢铁企业的煤气回收利用上,采用的煤气回收技术包括高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、焦炉煤气净化处理技术等,对回收煤气的利用情况,实现了各种炉窑加热、煤气发电和焦炉煤气制氢等。
通过设计高炉煤气柜,能够吞吐煤气有效缓解在实践生产中,存在不均衡所致瞬时间的煤气相关参数波动问题,能够有效提升高炉媒体的整体应用率,并减少煤气放散率,很大程度改善了高炉媒体的供应量。
1.2干熄焦发电常用2座焦炉作为一组配置,共配置四座焦炉、三台干熄焦,干熄焦两用一备,每组配备响应的干熄焦发点系统,在实际应用中考虑到干熄焦余热锅炉,和发电系统的应用年修基本在25d/n,在年修过程中运用了湿法熄焦发电技术工艺。
钢铁企业佘热蒸汽利用状况的研究
t mp r t r d p s u e o r a s u c sa d c n u r .Th o t n c f h se h a t ia i n i e sr a r g lt n a d t eu i ・ e e a u ea r s r fs e m o r e n o s me s n e t e b t e e k o ewa t — e t i z t t t m u a i n t i l t ul o sh e e o h l
热 能 工 程
D :1 .99 .i n 0 2 13 .0 00 . 4 OI 03 6 / s .1 0 -6 92 1 .1 0 j s 0
工业加 热 第 3 9卷2 1 年第 1 00 期
钢铁企业佘热蒸汽利用状况的研究
候 祥松 ,董茂林 有 限公司 动力设计部,重庆 40 1) 003
钢铁工业 是能源消 耗的大 户,我 国钢铁 工业 的能耗
约 占全 国总 能耗的 1%左右,钢铁企 业生产过程 中的能 5
源的温度 ,可 以分为高温余热 、中温余热和低温余热,统
计结果表 明,在我 国大 中型钢铁企业 中,高 、中、低温余 热的量分别为每吨钢 3 6 . ,28 G ,其总量为每 吨 . ,21 .9 J 3 9 钢 8 4G ,相当于每 吨钢 2 7 g标准煤,余热资源 的量 . J 4 8 k
s e m c v r sa t i ai n .T ep n i l o se h a e m t i ai n s o l eu i z da c r i g t n r y g a ea dma c e e t a r o e e ndu i z t s h r cp e f r r e i l o i wa t — e t t a u i z t u db tl e c o dn e e r d n t h d t s l o h i o g h
炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电分析
炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电分析摘要:当前炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电技术已经比较成熟,在很多钢铁企业已经得到了良好的应用,本文结合案例简单分析了炼钢转炉烟气余热回收以及饱和蒸汽发电技术的应用方法。
关键词:炼钢转炉;烟气余热;饱和蒸汽发电对饱和蒸汽发电技术进行研究,分析目前依然存在的不足,强调在实际应用中需要注意的事项,争取通过不断优化来达到更好的发电效果,同时延长汽轮机服务寿命,降低高温蒸汽与汽轮机运行状态的不利影响。
一、炼钢转炉烟气余热资源分析炼钢转炉的吹炼环节会有大量温度在1400~1600℃的含尘撸起产生,随着吹氧强度的增加,加上花费时间越短,每小时所对应产生的炉气量越大。
以及在吹炼期的不同时间段,碳氧化速度的不同,决定了熔池排出的炉气量以及路气成分也会有较大的差异。
转炉烟气可以提供大量的高热显热,大部分的钢铁企业均是通过余热锅炉进行蒸汽回收,整个流程比较简单,将冶炼环节产生的高温烟气通入到余热锅炉内达到降温目的,会有大量的热会释放出来,并由锅炉内的饱和水吸收,促使其转变成饱和蒸汽。
需要注意的是,转炉炼钢产生的高温烟气并不稳定,吹炼期的烟气往往存在着较大的波动,因此30min的吹炼期本质上只有15min左右会有饱和蒸汽形成,并且还会在烟气量变化的影响下,蒸汽量产生剧烈波动。
想要实现饱和蒸汽发电,往往还需要设置蓄热器系统来提高汽轮机进汽流量的稳定性与连续性[1]。
另外,正常情况下即便是采取了多种防护措施,汽轮机入口部位的蒸汽干度也只是在0.995以内,饱和蒸汽不可避免的会对汽轮机产生影响,使其可使用寿命缩短。
为进一步提高饱和蒸汽发电效率,缩短投资回收期,还可以对饱和蒸汽发电系统增设蒸汽过热系统,通过进一步优化达到更高效的发电状态。
二、饱和蒸汽发电系统组成饱和蒸汽发电系统运行具有较高的安全性与可靠性高,整个发电过程无需额外的使用其他燃料或者能源,比较容易操作。
(1)蒸汽产生系统通入到余热锅炉中的转炉高温烟气,由锅炉内的饱和水来吸收释放出的大量热量,由此可得到饱和蒸汽。
钢铁冶金余热利用分析
钢铁冶金余热利用分析【摘要】近些年,我国钢铁冶金工业迅猛发展,产能和产量快速增长,而钢铁行业是高能耗行业,也是对环境污染较严重的行业,但我国钢铁冶金行业余热利用方面存在的一些问题,这会造成很大的资源损失。
所以,我们要加快技术研究,充分利用余热,节约资源。
【关键词】钢铁冶金余热利用分析前言目前,我国钢铁重点企业的吨钢可比能耗与国际先进水平比较高9% ,约59 kg t,有人估计就目前世界水平而言,我国的重点钢铁企业吨钢可比能耗比世界先进水平15 %。
所以,必须把冶金企业可能的节能空间进行正确的评估和计算给企业提供节能的目标和方向。
文章从我国钢铁冶金行业的余热利用现状入手,结合我国钢铁冶金行业余热利用方面存在的问题,分析寻找解决这一困扰钢铁冶金行业发展以及我国节能减排工作问题的出路。
一、我国钢铁冶金行业余热利用现状分析1、高温余热利用较好,中低温余热利用率较低在过去的“十一五”,我国钢铁冶金行业节能减排成效显著,能源利用效率明显提高,重点大中型钢铁企业的吨钢综合能耗大幅降低,特别是在钢铁冶金行业高温余热利用方面。
但在中低温余热利用率较低,各企业一般只回收利用了烟气温度较高的部分,如用它来预热助燃空气,而通过空气预热器后约400~500℃的中温烟气则大部分企业没有加以利用,至于温度更低的如300℃以下的低温烟气更谈不上充分利用。
而钢铁冶金行业本就是高耗能、高污染的产业,而炼铁系统能耗占钢铁工业总能耗高达69%,其中烧结工序能耗占据10%,是仅次于炼铁的第二大耗能工序,但是烧结工序中只有50%左右的热能得到了有效的利用,其余的热量都被烧结烟气和冷却机废气所带走,造成了巨大的浪费。
2、钢铁冶金余热利用设备陈旧,各企业之间利用水平发展悬殊我国钢铁冶炼行业还不够成熟,余热利用设备十分陈旧,这对资源回收利用造成很大的影响。
根据对117家冶金企业余热资源情况的调查结果,我国钢铁工业余热回收利用的大方向是正确的(回收后用于生产的占70%,用于生活的占30%),但热回收率低,回收设备比较落后,109家企业使用的余热回收利用设备有几十种,其中使用较多的有:管式换热器142台、余热锅炉102台、片状管换热器74台、辐射式换热器62台、余热锅炉-换热器联合装置52台、热管换热器21台、喷流式换热器16台,汽化冷却装置133套各企业余热回收利用水平参差不齐,相差悬殊。
钢铁生产过程中余热利用
余能再利用技术在钢铁企业中远期规划中的应用宗燕兵苍大强白皓金翼刘治国刘建(北京科技大学生态与循环冶金教育部重点实验室,北京100083)钢铁生产过程中余热余压能的回收利用对降低生产的总能耗有十分重要的意义。
钢铁生产过程的发展,一方面要采用先进技术降低余热余能的产生量,例如连铸坯的直接轧制就基本上消除了钢坯余热损失。
另一方面则要通过综合优化充分回收利用已产生的余热余能。
余热余能资源属于二次能源,确切来讲余能资源主要包括余热能和余压能(高炉余压),大部分以热能形式存在。
在钢铁生产过程中的余热资源包括烟气余热、蒸汽余热、冷却水余热及固体显热(如烧结矿显热、焦炭显热),余压能主要指高炉余压。
作者所在的生态与循环冶金教育部重点实验室针对我国北方某钢铁集团公司进行了循环经济的发展规划,本文将就其中的烟气余热以及蒸汽余热等余热余能的回收利用规划情况作一介绍。
1烟气余热回收规划余热利用的原则是,根据余热资源的数量和品位及用户的需求,尽量做到能级的匹配,在符合技术经济原则的条件下,选择适宜的系统和设备,使余热发挥最大的效果。
简单来讲可使用如下原则:对于高温烟气余热:可直接回收利用,如用于预热助燃空气、预热煤气、预热或干燥原料或工件(电炉烟气可预热废钢)、以及生产蒸汽;也可以采用动力回收余热发电系统更符合能级匹配的原则,余热发电有以下三种方式:1)利用余热锅炉产生蒸汽,再通过汽轮机组发电;2)高温余热作为燃气轮机工质的热源,经加压加热的工质推动气轮机做功,带动发电机发电。
中温烟气余热:通过空气预热器后约300~500℃的中温烟气可以通过余热锅炉产生蒸汽方式回收热量。
余热锅炉产生的蒸汽可并入蒸汽管网,代替供热锅炉,节约锅炉燃料消耗。
蒸汽回收的热量虽然不能直接返回到炉内,但是,就提高整个企业的能源利用率、节约燃料和促进企业内部的动力平衡来说,仍起着十分重要的作用。
并且余热锅炉的设备简单、耐用,当车间需要蒸汽时可以就地取材,多余的蒸汽可以并入蒸汽管网。
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浅析炼钢余热蒸汽利用方案
摘要:针对炼钢余热蒸汽的有效回收利用进行了研究分析,提出了几种利用方案,并进行了对比,希望能够开拓余热蒸汽利用的新思路,解决生产实际问题。
关键词:汽化冷却余热蒸汽
冶金工业是耗能大户,不论是有色冶金或黑色冶金工业都存在大量的节能问题。
以钢铁企业为例,焦炉、高炉及炼钢工序均有相当数量的余热未能回收利用。
钢铁工业的二次能源主要包括各种副产煤气、余热、余能(压)。
国际上主要产钢国家的二次能源产生量占其钢铁工业一次能源消耗量的40%~50%,其中各种副产煤气(焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气)占绝大多数。
其余热的温度最高可达1600℃,热能的形态有固体、气体、液体,其中很多为间隙排放,因之给余热回收带来了一定的难度。
由于热管的众多特点,特别适用于上述场合的余热回收利用。
高温热管及高温热管空气预热器、高温热管蒸汽发生器开发运用成功,给冶金企业的高品位余能利用带来了新的希望。
一、ESSE加热炉和均热炉的余热利用
轧钢连续加热和均热炉是钢铁企业中耗能较多的设备。
其热效率一般只有20%~30%,约有70%~80%的热量散失于周围环境和被排烟带走。
其中烟气带走的热损失约占30%~35%。
加热炉的烟气量根据炉型大小不同,一般在(标准状态)7000~300000m3/h的范围内。
烟气温度一般为550~990℃,也有超过1000℃以上的。
从直接节能来考虑,工程界希望将烟气的余热用来加热助燃空气。
当助燃空气被加热到400℃时,可以得到节能20%~25%的效果。
二、轧钢连续加热炉的余热回收
轧钢连续加热炉排出的烟气温度很高,有时可达1000~1100℃,余热回收利用的方式首推采用空气预热器。
这样虽然可以达到节能的目的,但不能直接节约燃料,也得不到由于燃烧条件改善而对产品产量质量方面带来的好处。
当前很多工厂采用余热锅炉和空气预热器相结合的办法来达到兼顾的目的。
三、ESSE余热锅炉流程
国内外许多轧钢加热炉采用了余热锅炉和空气预热器相结合的流程来回收烟气的高温余热。
这种流程的优越性在于,余热锅炉可以以较少的设备投资回收烟气高温部分的余热,所产生的蒸汽如果可以外销,则可在极短的时间内收回投资。
空气通过预热器可预热至300℃以上,一次能耗可以节约14%~18%,这是最合算的流程。
如果采用蒸汽透平发电,再将背压蒸汽外销,也是一种经济效益很好的方案。
热管空气预热器和热管省煤器可以在较低的条件下充分发挥其传热效率高和体积紧凑的特点。
四、烧结工序的余热利用
烧结工序是高炉矿料入炉以前的准备工序。
有块状烧结和球团状烧结两种工艺。
块状烧结是将不能直接加入炉的炼铁原料,如精矿粉、高炉炉尘、硫酸渣等配加一定的燃料和溶剂,加热到1300~1500℃,使粉料烧结成块状。
球团烧结则是将细磨物料,如精矿粉配加一定的黏结剂,在造球设备上滚成球,然后在烧结设备上高温烧结。
两种烧结过程都要消耗大量的能源。
据统计,烧结工序的能耗约占冶金总能耗的12%。
而其排放的余热约占总能耗热能的49%。
回收和利用这些余热,显然极为重要,回收余热主要在成品显热及冷却机的排气显热两个方面。
五、ESSE高炉热风炉余热回收
高炉热风炉是产生热风的设备,由于风温可高达1200℃以上,因之热风炉都是蓄热式。
其工作原理是先使煤气和助燃空气在燃烧室燃烧,燃烧生成的高温烟气进入蓄热室内的格子砖加热,然后停止燃烧,再将鼓风机送来的冷空气通过蓄热式格子砖,将格子砖所积蓄的热量带走,冷空气被加热到所需的温度进入高炉。
使用热管换热器回收的这部分余热,用来加热助燃空气则可以改善蓄热炉内的燃烧状况,从而使炉顶温度提高。
对于以煤气为燃料的单位,一般多采用热管换热器回收排烟余热,回收的余热用来加热空气。
六、余能余热循环利用
全流程全方位回收余能余热,重点实施了焦炉干熄焦发电、焦炉煤调湿、饱和蒸汽发电等一批重大节能技术和措施,实现了生产全过程各种资源的循环和再利用。
1、干熄焦(CDQ):通过干熄焦系统取代湿法熄焦后,有效回收焦炭显热,吨焦发电150千瓦时,年发电3.2亿千瓦时,折合节约标煤11万吨,年回收热能折合8.4万吨标准煤。
同时,不再排放含有粉尘、酚、氰、硫化物等有害气体的水蒸汽。
2、焦煤炉调湿(CMC):将回收的低压蒸汽作为热载体,对装炉煤进行干燥处理,使结焦所需热量消耗大大降低,提高了焦炭质量,减少了焦化废水的产生量。
依靠自主创新建成,开创国内首家成功范例。
3、高炉煤气联合循环发电(CCPP):回收低品位高炉煤气经加压、燃烧后,产生高温高压烟气进入燃气轮机发电,可高效利用高炉煤气15万立方米/小时(11亿立方米/年),发电量3.95亿千瓦时/年,减少烟尘排放135吨/年、二氧化碳排放1275吨/年。
4、高炉煤气余压(TRT)发电:将高炉副产煤气的压力能、热能转换为电能。
把煤气导入透平膨胀机,使压力能转化为机械能,驱动发电机发电。
吨铁发电量达39千瓦时,发电2.39亿千瓦时/年,折合节约标煤8.6万吨,满足了高炉自身用电,还有外供,创国内最好水平。
5、饱和蒸汽余热发电:针对夏季蒸汽富余的情况,在余热蒸汽自用后富裕量然较大的第二炼钢厂、新炼钢厂、热连轧厂、新热轧厂建设四台饱和蒸汽发电机组,为国内首创,发电量1亿千瓦时/年,可减少电厂发电用煤6万吨/年,减少二氧化硫年排放量4700多吨/年,减少排尘量50吨/年。
回收余热蒸汽量已占到钢厂蒸汽总用量的40%。
6、转炉负能炼钢:在炼钢工序,实施电炉全封闭收尘、转炉三次除尘、转炉余热蒸汽发电、转炉煤气回收和连铸板坯红送工艺技术,转炉实现了负能炼钢。
七、结语
我国钢铁工业余热资源丰富,回收利用的潜力很大。
近年来能源涨价幅度加大,能源费用在产品成本中的比重不断增加,长期卖方市场的格局被打破,节能降耗已成为冶金企业实现两个根本转变、提高竞争力的重要途径。
相信未来的21世纪,我国钢铁工业的废气余热利用会有较大的进展。
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