完整版钢铁行业余热回收

烧结线余热

烧结生产线有两部分余热，一是冷却机产生的热风，二是烧结机尾的高温烟气。用余热锅炉将这两部分余热来产生蒸汽，再通过汽轮机发电。据经验数据，每10m2的烧结面积可产生 1.5t/h 的蒸汽，可发电300kW,折合标煤120kg/h 。

转炉余热

转炉汽化冷却烟道间歇产生的蒸汽，通过蓄能器变为连续的饱和蒸汽，采用我公司的专利——机内除湿再热的多级冲动式汽轮机发电。每炼1t 钢，可产生80kg 饱和蒸汽，每吨饱和蒸汽大约可发电150kWh，折合标煤60kg。

转炉煤气经过汽化冷却烟道冷却后温度仍高达800〜900 C,采用我公司的干

法煤气显热回收技术，通过下降管烟道、急冷换热器回收显热生产蒸汽，经蓄能器调节后发电。

电炉余热

电炉冶炼过程中产生200〜1000 C的高温含尘废气，采用余热锅炉将其回收，

电炉烟气属于周期波动热源，因此余热锅炉产生的蒸汽需要经过蓄能器调节后方可进入汽轮机发电。

加热炉余热

加热炉有两处余热可以利用：一处是炉内支撑梁的汽化冷却系统，另一处是

烟道高温烟气。根据炉型不同，加热炉的烟气量在7000〜300000Nm3/h，若用来发电，以烟气量10万Nm3烟气温度400 C计算，发电量约2000kWh，折合标煤0.8t ; 汽化冷却系统可生产

0.4~1.0Mpa的饱和蒸汽，每吨蒸汽（0.5Mpa）可发电120kWh,折合标煤48kg。

高炉冲渣水

用高速水流冲击炉渣使之充分急冷、粒化的过程中，会产生大量的冲渣热水。每吨铁排出约0.3t渣，每吨渣可产生80〜95 °C，5〜10t的冲渣水，将这部分热水

减压产生低压蒸汽，再进入饱和蒸汽凝汽式汽轮机发电。每吨90 C热水可发电

1.5kWh，折标煤0.6kg，80 C热水可发电1kWh，折标煤0.4kg 。

干法熄焦

采用惰性气体来冷却红焦，加热后的气体在余热锅炉中产生蒸汽，蒸汽可发

电或并入蒸汽管网。吨焦可生产 3.9Mpa、300 C的蒸汽0.45t〜0.6t ,可发电85〜

115kWh,折合标煤35〜46kg。

高炉煤气余压

利用高炉炉顶煤气的压力能和热能，通过透平膨胀机做功发电，但不影响煤

气后续利用。高炉炉顶压力达0.15〜0.25Mpa，平均每吨铁可发电20〜50kWh,折标

煤8〜20kg，单位投资费用约4500元/kW，根据压力及除尘方式不同，投资回收期

在2〜6年。

煤气一一蒸汽联合循环发电

利用高炉煤气和焦炉煤气作为能源发电，煤气先在燃气透平中燃烧发电，燃气透平排出的高温烟气再在余热锅炉生产蒸汽，通过蒸汽轮机发电，总发电效率可达40〜46% 1万m3的煤气（热值3000kJ/m3 ），约发电4000kWh左右，折合标煤 1.6t，单位投资费用4500〜6500元/kW左右，投资回收期为3〜5年。

注：电力折标系数为0.404kg标煤/kWh。

（经验计算总量煤气90000m3/h- 3.6=25000kw/h发电机功率）（1kw/h "热值3.6~4 MJ/m3）（经验计算发电总功率25MW 3.6~4.4〜90~110t高温高压煤气锅炉）

（经验换算发一度电（1KW）大概用热值3.6-4 MJ/m3高炉煤气）。

钢铁行业余热回收

钢铁工业是我国重点的耗能大户，总能耗约占全国总能耗量的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，主要来自烧结机烟气显热、红焦显热、转炉烟气及加热炉炉底的余热回收装置等，各种余热资源约占全部生产能耗的68%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消耗。

在余热发电技术的研发应用方面，与日本、德国等发达国家钢铁工业相比，我国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三种方式，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；第三种是利用高炉的冲渣热水发电。

A. 过热蒸汽发电

a.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 摄氏度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 摄氏度左右，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。

典型用户及投资效益：

马钢煤焦化公司，投资约 2 亿元，安装了中温中压强制循环干熄焦余热锅炉及汽轮发电机组，干熄焦能力为125t/h，日发电量30万kwh,年回收热能折标煤52020t，投资回收期 4 年。

沙钢集团，投资约2亿元，安装了中温高压强制循环干熄焦余热锅炉及汽轮发电机组，

年发电1.5亿kWh,取得经济效益8000万元，投资回收期2.5年。

技术的利用现状和市场潜力：目前中国的干熄焦技术普及率较低，且大部分为中低压干熄焦，高压干熄焦的推广潜力很大。“十一五”期间该技术在行业能推广到的比例为20%，总投资约为60亿元，年可发电量45亿kWh。

b. 烧结余热发电具有较好回报价值的烧结余热是指从烧结机尾部风箱排出的废气及热烧结矿在冷却机前段受空气冷却后产生的热废气，温度一般可达到300-400 摄氏度，这两部分热废气所含热量占整个烧结矿热能消耗的23%-28%左右，具有温度高、数量大、运行稳定的特点，是烧结工序节能和回收利用的重点。

国内钢铁企业大多将烧结余热用于助燃空气、预热混合料或利用余热回收装置产生蒸汽，回收利用效率不高。特别是现阶段伴随着烧结机的大型化，传统的余热利用途径已无法充分利用余热资源，达到效益的最大化。因此，从实现能源梯级利用的高效性和经济性角度分析，利用余热发电是现今最为有效的余热利用途径。烧结余热发电是指将烧结机生产过程中产生的高温废烟气，经余热锅炉产生中低压过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。

技术原理：在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。由于烧结冷却机废气的温度不高，仅150〜450°C，加上以前余热回收技术的局限，余热回收项目往往被忽略。烧结冷却机余热的回收，是通过回收烧结机尾落矿风箱及烧结冷却机密闭段的烟气加热余热锅炉来回收低品味余热能源，结合低温余热发电技术，用余热锅炉的过热