钢铁工业余热资源状况和回收利用

钢铁工业余热资源状况和回收利用

特约撰稿人王维兴

钢铁企业节能工作开展节能工作，首先要实现减量化用能，从源头抓起，这是国家节能法的要求，也是实现节能量最大的方法；主要体现在降低炼铁燃料比和减少能源损耗等方面（包括采购和各工序之间的亏损）。我们希望钢铁企业的能源损耗在5%以下，但目前大多数企业要高于5%。其次，要提高能源利用率和能源转化率。钢铁企业生产用煤炭的能值有34%会转换为副产煤气（高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气），应努力提高副产煤气的科学利用水平，在企业内部要最大限度地合理利用，取消企业内一切烧煤和油的炉窑。能源的每次转换，都要损失能量，用煤气去发电是能源转换率低的表现，是下策，是不得以的行为。

日本“共同火力”的做法是钢铁企业把副产煤气给发电厂，这样发电的效能较高。30万千瓦以上的机组可实现超超临界发电，电力折标煤可达0.1229kgce/kwh。再其次是提高二次能源回收利用水平。钢铁企业的余热资源占企业总用能的37%，其中产品显热占39%、废烟气显热占37%、冷却水显热占15%、炉渣显热占9%，因此对余热要进行科学合理的回收利用。目前二次能源回收利用主要体现在高炉煤气余压透平发电（TRT）、干熄焦（CDQ）和烧结余热回收等方面。全国共有TRT660多套、CDQ158套，烧结余热回收装置约66台。

多管齐下全面推进节能降耗工作

钢铁企业节能工作包括管理节能、结构节能和技术节能。

以能源管理中心为抓手提高管理节能效果。（楷体）管理节能是通过对企业进行现代化管理，建立相应的节能工作制度和实施细则，设立监管机构（如能源管理中心），最终实现所制定的节能目标。钢铁企业能源管理中心的工作内容是监测、控制、调整、故障分析诊断、能源平衡等。如果能够实现现代企业管理，则可产生节约企业生产用总能耗5%～7%的效果。

钢企能源管理中心的工作目标，一是提高各类能源的使用效率，实现各类能源介质的优化调控，促进节能降耗；二是减少能源管理部门的定员，节约成本，提高工作效率；三是便于调度管理人员更全面地了解企业能源系统，提高能源管理水平；四是及时发现能源系统故障，加快故障处理速度，保障能源系统安全；五是使能源系统的运行监视、操作控制、数据查询、信息管理实现图形化、直观化和定量化。马钢、宝钢、鞍钢、本钢、等企业在管理节能方面均取得较好的工作业绩。

能源管理中心的工作应与生产一线同步进行，实现管理控制结合；而不应离开生产，事后再统计分析。这就要求调控要科学、及时、有效。首先要树立系统节能的观点，打破工序之间的专业界限，站在更高的层次上来深入研究企业整体节能的科学性、合理性、实用性；要在三个层次上（单体设备、各生产工序、钢铁联合企业整体）进行综合研究，提高能源利用率。如宝钢高炉喷煤比可以达到260kg/t，但高煤比会使高炉煤气发热值贫化，对充分利用低热值高炉煤气产生

负面影响。但是，高喷煤比是炼铁技术发展的方向，我们应研究各企业在不同条件下煤气发热值和高炉煤气利用率的最佳综合方案，以最终整体实现最佳节能效果为基准。如今宝钢将高炉喷煤比定为200kg/t左右。

《十一五钢铁工业科技发展规划》指出钢铁工业的三大功能为完成各类钢铁产品的制造、能源转换、消纳社会上部分废物。而实现能源转换功能则要进行科学分析，优化操作，精细管理。国内外钢铁工业的用能结构均向多买煤、少买电、提高能源转化率和使用效率方向发展。大力回收钢铁企业的二次能源，并科学、合理的应用已成为钢铁企业节能降耗工作的重点，也成为降低生产成本的重要手段。为此，各企业要根据实际情况制定科学、可行的企业节能规划。

科学调整用能结构，实现结构节能。（楷体）调整钢铁工业生产工艺结构和用能结构可以实现节能，内容包括：提高炼铁喷煤比和炉料中球团配比，采用连铸、薄板坯连铸连轧、轧钢坯料热装等工艺技术等。

焦化工序能耗约105kg/t，喷煤工序能耗为20kgce/t～35kgce/t，多喷吹煤粉，改变了高炉炼铁用能结构，多用1吨煤粉少用焦炭可使炼铁系统节能约80kgce/t，又可降低炼铁成本。这是高炉炼铁工序结构调整的中心环节。

球团工序能耗30kgce/t、烧结工序能耗56%，多用球团少用烧结就可实现炼铁系统节能；同时，球团含铁品位高于烧结，又可以实现提高入炉矿品位的效果。连铸比模铸能耗低25%～50%，薄板坯连铸

连轧要比传统的模铸－开坯－热轧节能70%，连铸坯热装热送和直接轧制技术可节能35%。采用短流程电炉生产工艺可省去烧结、球团、焦化、高炉工序的能耗。钢铁比每提高0.1，吨钢综合能耗会上升约50Kgce/t。

采用先进工艺技术，实现技术节能。（楷体）采用先进的工艺技术装备，淘汰落后，可以促进节能工作。各生产工序均有许多技术节能的项目。技术节能可分为烧结、球团、焦化、炼铁、转炉、电炉、轧钢、动力等工序，每个工序均有很多具体的节能内容，仅降低炼铁燃料比的措施就有几十项，详见表1.

表1 影响炼铁燃料比变化（焦比+煤比小块焦比+）因

素

我国重点钢铁企业能源利用情况见表2。表2中的最低值和最高值均是在一定条件下出现的。如电炉使用热铁水比例高，必然导致电炉工序能耗低。炼铁工序能耗低必然要求燃料比低，因为炼铁用能有78%依靠碳素燃烧获得的。烧结工序能耗低是由于烧结固体燃耗低和配加高炉除尘灰(含碳)多。所以，分析指标要用生产条件论的观点，有什么样的生产条件，就会有什么样的指标。

针对各工序生产特点进行余热高效回收利用在现有科技水平条件下，余热回收的温度为固体高于500℃、液体高于300℃、气体高于200℃的物流。

我国钢铁工业的余热和显热量占总能耗的37%左右。目前，我国重点钢铁企业的余热（显热）回收利用率情况为：产品显热回收率50.04%，烟气产品显热回收率14.92%，冷却水显热回收率1.90%，炉渣显热回收率1.59%，钢铁工业余热回收率25.8%（其中高温余热回收率44.4%，中温余热回收率30.2%，低温余热回收率1%）。

烧结工序。（楷体）热烧结矿冷却的余热回收目前已经比较普及。我国现有烧结废气余热回收装置66台，在建的约有100台，但回收