钢铁企业余热蒸汽利用技术

转化效率低 不宜长距离输送、使用受约束 不稳定
钢铁企业余热蒸汽的特点（3）
•浪费能源 •对全厂蒸汽管网造成冲击 •减压阀的投资与维护
• • •
余热蒸汽的使用范围受限制； 余热蒸汽使用效率低； 不合理的减温、减压； 使用快装锅炉提供满足工艺要求的蒸汽与余热蒸汽放散并存。
额浪浪 外费费 的水能 水资源 净源 化 投 资
烟气显热回收率 冷却水显热回收率 炉渣显热回收率 钢铁工业余热回收率 其中高温余热回收率
中温余热回收率 低温余热回收率
14.92 % 1.90 % 1.59 % 25.8% 44.4% 30.2% 5-10%
3.5
3.36
3
2.5
2 1.49
1.5
1
0.5
0 高温
2.19 0.66
中温
2.89
0.02 低温
钢铁企业余热蒸汽利用技术
动力设计部动力技术分中心
主要内容
1. 钢铁企业余热蒸汽的特点
目
2. 钢铁企业余热蒸汽的利用情况
录
3. 中冶赛迪在相关技术领域的发展情况
4. 将来的工作计划
钢铁企业余热蒸汽的特点（1）
重点大中型钢铁企业的余热（显热）利用率
产品显热回收率
50.04%
余热资源总量：3.36+2.19+2.89 = 8.44 GJ/t钢
质等,建立钢铁企业余热蒸汽的平衡表,为余热蒸汽的利用提供数据基础.
周期性波动蒸汽的调控技术 目前两种周期性波动蒸汽调控技术方案的技术比较; 适合各种不同蒸汽用户的蒸汽调控技术方案.
余热蒸汽利用方式关键问题的研究 目前余热蒸汽利用中几个瓶颈问题的分析,解决方案. 过热/稳定性/流量调控.
余热蒸汽利用方式能耗/经济指标分析 采样不同的余热利用技术方案的能耗指标分析; 采样不同的余热利用技术方案的经济性指标分析.
火用(kgce/t) 10.6036 1.796 3.0737
12.18 13.26 0.05 0.6656
8.0149 4.3239 3.8 － 5.6 2.237 7.937 10.0526 3.715
利用技术 干熄焦（CDQ）余热发电 焦炉煤气回收利用（煤调湿技术）
烧结矿环冷余热发电 烧结余热发电 高炉煤气回收利用 高炉炉顶余压发电技术（TRT） 高炉渣处理技术 主要通过热交换器 转炉煤气汽化冷却系统 电炉烟气汽化冷却系统 钢渣处理技术 热装热送技术 蓄热式燃烧技术和传统换热器 汽化冷却系统 -
蒸汽采暖系统
•热能利用系数很低； •受地域分布的影响； •蒸汽用量随季节变化。
煤调湿工艺流程
•受地域、季节等因素变化较 大； •一些关键技术还不成熟
转炉活动烟罩密封
•对蒸汽的参数有特定要求； •供汽周期受工艺过程的影响 较大； •要求蒸汽源稳定可靠。
中冶赛迪在相关领域的发展情况
冶金工厂余能利用技术
钢包烘烤烟气显热
钢渣显热
连铸坯显热
加热炉烟气显热
冷却水显热
热轧产品显热
温度（℃） 热量（kgce/t）
1050
18.56
1300
2.92
-
85.31
745
6.19
790 320 150 200
0.24MPa
1450 290
1200 1600 950 1200 860 790
48 500
23.9 42.6 0.33 3.02 144.27 29.78 12.33 12.49 29.5 6.5 － 10.33 4.1 15.028 19.73 9.456 7.7
我国钢铁工业的余热和显热耗能占总能耗的30%左右。
钢铁企业余热回收潜力巨大，可以以余热蒸汽的方式回收大量蒸汽； 随着节能减排意识的增强和余热回收水平的提高，钢铁企业回收余热蒸汽的量 将进一步增加。
钢铁企业余热蒸汽的特点（2）
余热蒸汽的温度较低； 余热蒸汽的压力较低； 余热蒸汽多数为饱和蒸汽或含水蒸汽； 余热蒸汽的产量随工艺周期而波动。
钢铁企业余热蒸汽的利用情况（1）
转化为动力
螺杆膨胀涡轮机
优点：
•螺杆膨胀动力机能适应过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相 湿蒸汽和热水等介质，对介质的品质要求不高； •螺杆膨胀动力机在热源参数大范围变化情况下仍能保持 高效率运行； •螺杆膨胀动力机运行具有不暖机、不盘车、操作简单、 平稳、安全、可靠、全自动可无人职守的优点； •螺杆膨胀动力机投资少、运行费用低。
利用率/% 11.2 95 10.5
31.4 基本没有
88 25.2 无成熟技术 30.1 82 40.3 示范阶段 无成熟技术 39.4 45.6 8 -
余热蒸汽利用实例介绍
张立宏、蔡九菊 钢铁企业蒸汽系统的现状分析及改进措施 2006
将来的工作计划（1）
主要研究内容
钢铁企业余热蒸汽产生/消耗情况统计 统计钢铁企业主要的余热蒸汽汽源和目前主要的蒸汽用户,包括蒸汽量,蒸汽品
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余 热 锅 炉 技 术
其高电转长
他炉炉炉寿
余煤烟煤命
热气气气转
回低余低炉
收温热温余
锅段回段热
炉余收余锅
热☆
回
收☆
热 回
收☆
☆炉 设 备
余热锅炉系统
蒸 汽 的 调 控 技 术
蒸蒸微
汽汽过
平输热
衡配蓄
模技热
型术器
技
术★
蒸
汽
蒸汽系统
余 热 蒸 汽 利 用 技 术
•
•
•
•
蒸蒸余饱
应用实例：
•重钢新区、新余、川威
主要问题：
•针对不同蒸汽源特点的合理选型 •蒸汽质和量的平衡问题 •螺杆膨胀动力机拖动的荷载选择（发电、泵、风机等）
钢铁企业余热蒸汽的利用情况（2）
供RH抽真空
RH抽真空系统
优点：
•替代对快装锅炉蒸汽源的要求，节约能源和运行费用； •转炉余热蒸汽源与RH抽真空系统在总图上比较接近，可 以避免蒸汽的长距离输送； •利用转炉余热锅炉蒸汽供RH抽真空系统投资较低。
应用实例：
•新余（赛迪）、柳钢（赛迪）、马钢
主要问题：
•RH抽真空对蒸汽品质的要求：流量、温度和压力稳定、 具有一定的过热度； •RH运行与转炉运行制度的匹配问题，RH抽真空系统不工 作时不能做到“蒸汽零放散”； •现有方案中存在的一些技术缺陷。
钢铁企业余热蒸汽的利用情况（3）
蒸汽采暖与供热/制冷 利用蒸汽干燥/脱湿 工艺用蒸汽
汽汽热和
制带蒸蒸
冷动汽汽
泵供发
RH
或
电
风 机
抽 真
技 术
空
☆源自文库
用 户
余能回收利用系统
余热蒸汽能源回收技术
余热余能种类 焦炭显热 炼焦烟气显热 焦炉煤气潜热 焦炉煤气显热
烧结矿显热
烧结烟气显热
石灰显热
石灰烟气显热
高炉煤气潜热
高炉顶余压
高炉铁渣显热
热风炉烟气显热
转炉
转炉煤气潜热 转炉煤气显热
电炉 电炉烟气显热、潜热