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概述

 ;      在(zai)“碳(tan)達峰、碳(tan)中和”愿景目(mu)標下,綠(lv)色(se)低(di)碳(tan)發展已成為鋼(gang)鐵(tie)行業(ye)轉型發展的核心命題(ti),是鋼(gang)鐵(tie)行業(ye)實現(xian)高質量發展的必(bi)由之(zhi)路,而節能及(ji)能效提升是能夠把控且最為行之(zhi)有(you)效的舉措。在(zai)冶金工藝(yi)生(sheng)產(chan)(chan)過程中,各種用能設備及(ji)產(chan)(chan)品排放或攜帶出的有(you)回(hui)收價值的熱量、壓力等(deng),如副產(chan)(chan)煤(mei)氣、煙氣、爐(lu)渣(zha)等(deng)。主要分布在(zai)以下生(sheng)產(chan)(chan)過程中,如焦化(hua)、燒結、煉鐵(tie)、轉爐(lu)、電爐(lu)、連鑄(zhu)和軋(ya)鋼(gang)。鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)(chan)流程的余熱有(you)氣體(ti)、固體(ti)及(ji)液體(ti)三種形態。

       氣體余熱(re):焦爐(lu)、高爐(lu)、轉爐(lu)副(fu)產(chan)煤(mei)氣的(de)潛(qian)熱(re)及(ji)(ji)其(qi)顯(xian)(xian)熱(re)、高爐(lu)煤(mei)氣壓(ya)力能(neng)、爐(lu)窯排出廢(fei)(fei)氣顯(xian)(xian)熱(re)。需(xu)要說明的(de)是,由于目前(qian)鋼鐵企業(ye)中三種煤(mei)氣利用的(de)比(bi)較充(chong)分(fen),在(zai)本節(jie)中三種煤(mei)氣的(de)潛(qian)熱(re)及(ji)(ji)煤(mei)氣的(de)壓(ya)力能(neng)不(bu)計入(ru)余熱(re)資源(yuan)量(liang),只計算其(qi)顯(xian)(xian)熱(re)量(liang)及(ji)(ji)其(qi)它爐(lu)窯的(de)廢(fei)(fei)氣顯(xian)(xian)熱(re)。氣體余熱(re)量(liang)與(yu)其(qi)溫(wen)度(du)直接(jie)相關,而(er)鋼鐵生(sheng)產(chan)流(liu)程的(de)廢(fei)(fei)氣溫(wen)度(du)范圍(wei)差別大,有(you)(you)250℃~400℃的(de)中溫(wen)廢(fei)(fei)氣和250℃以下的(de)低(di)溫(wen)廢(fei)(fei)氣,也有(you)(you)大量(liang)大于400℃以上的(de)高溫(wen)氣體。

       固(gu)體余(yu)熱:主要是指高溫產品,如紅熱的焦炭(tan)、燒結礦(kuang)和球團礦(kuang)(高溫鑄(zhu)坯顯熱由于(yu)在工藝過程中已被利(li)用,在本研(yan)究中不(bu)計入余(yu)熱總量(liang))等,一般在500℃以上(shang)。

       液態余(yu)熱(re)(re):主(zhu)要有高(gao)溫爐渣(zha)顯熱(re)(re)、冷卻(que)介(jie)質(zhi)的余(yu)熱(re)(re)和廢(fei)水(shui)余(yu)熱(re)(re)。其中(zhong)(zhong)冷卻(que)介(jie)質(zhi)余(yu)熱(re)(re)中(zhong)(zhong),主(zhu)要是(shi)冷卻(que)水(shui)余(yu)熱(re)(re),常用(yong)的冷卻(que)介(jie)質(zhi)有水(shui),也有油、空氣(qi)等其他物(wu)質(zhi)。冷卻(que)介(jie)質(zhi)余(yu)熱(re)(re)占總余(yu)熱(re)(re)量的 15%~20%,回(hui)收(shou)利用(yong)難(nan)度大,價值小。廢(fei)水(shui)余(yu)熱(re)(re)主(zhu)要指蒸汽(qi)(qi)冷凝水(shui),鍋爐汽(qi)(qi)包(bao)的排(pai)污(wu)水(shui)顯熱(re)(re)及高(gao)爐沖渣(zha)水(shui)顯熱(re)(re)。蒸汽(qi)(qi)冷凝水(shui)、汽(qi)(qi)包(bao)的排(pai)污(wu)水(shui)溫度一般(ban)在90℃~100℃。

優勢(shi)技術

       可提供(gong)各種余熱(re)回(hui)收及余熱(re)發(fa)電技(ji)(ji)術(shu)(shu),包括燒結余熱(re)回(hui)收及發(fa)電技(ji)(ji)術(shu)(shu)、轉爐(lu)汽(qi)化冷(leng)卻余熱(re)回(hui)收技(ji)(ji)術(shu)(shu)、加熱(re)爐(lu)汽(qi)化冷(leng)卻余熱(re)回(hui)收技(ji)(ji)術(shu)(shu)、低壓飽和蒸(zheng)汽(qi)發(fa)電技(ji)(ji)術(shu)(shu)、轉爐(lu)蒸(zheng)汽(qi)壓差發(fa)電技(ji)(ji)術(shu)(shu)、低品位煙(yan)氣煙(yan)氣余熱(re)與熱(re)法海水淡化多聯耦合利用技(ji)(ji)術(shu)(shu)、高爐(lu)沖渣(zha)水余熱(re)利用技(ji)(ji)術(shu)(shu)等。

       蒸汽過熱(re)技術(shu)是(shi)利用鋼廠生產(chan)副產(chan)物工業煤氣(qi)作(zuo)為(wei)燃(ran)料(liao),燃(ran)燒后產(chan)生的高溫煙(yan)氣(qi)經(jing)過換(huan)熱(re)器使低參數(shu)飽和蒸汽達到過熱(re)狀態(tai),也可使不飽和水在(zai)蒸發屏內蒸發變為(wei)汽液(ye)兩相流(liu),從而向用戶提(ti)供符合參數(shu)要求的介質以供生產(chan)。

       從2003年起與新日鐵合作(zuo)推廣干(gan)熄(xi)焦(jiao)(jiao)及(ji)配套發電(dian)(dian)技(ji)術(shu),目前占據(ju)了(le)中國干(gan)熄(xi)焦(jiao)(jiao)項目一半以上(shang)的(de)市(shi)場份額(e),可(ke)根(gen)據(ju)焦(jiao)(jiao)炭的(de)產量,設置不同(tong)能力的(de)余熱鍋爐、蒸汽輪(lun)機和發電(dian)(dian)機。余熱鍋爐采用膜式水冷壁(bi),熱效(xiao)率(lv)明顯提高,同(tong)時依托(tuo)先進的(de)自動化(hua)系統(tong)實現(xian)集中控制。

典(dian)型工程

圖1 首鋼京唐(tang)公(gong)司燒結余(yu)熱發電工程

圖(tu)2 首鋼遷鋼1號(hao)高爐沖渣水余(yu)熱利用工(gong)程(cheng)

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