鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與利用

胡惠勤

摘 要： 在鋼鐵的具體生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)形成很多的余熱，而這些余熱屬于非常重要的二次能源.目前在鋼鐵行業(yè)中余熱回收技術(shù)開(kāi)始得到了非常廣泛地應(yīng)用.開(kāi)始逐漸的回收利用這些余熱資源。并且形成了非常顯著的節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益。然而相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)鋼鐵行業(yè)仍然具有相對(duì)偏低的余熱回收利用率.因而具有較大回收潛力。本文就鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與利用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞： 鋼鐵企業(yè)；余熱資源；回收與利用

引言

鋼鐵企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展.就必須要努力的降低生產(chǎn)成本。現(xiàn)在很多企業(yè)都開(kāi)始采取有效的措施對(duì)鋼鐵生產(chǎn)中的余熱進(jìn)行回收和利用，從而最終能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能增效的目的。

一、鋼鐵行業(yè)中余熱資源的不同種類

以不同的溫度為根據(jù)，可以將鋼鐵行業(yè)的余熱資源劃分為以下幾種：也就是<150℃的低溫余熱、150℃～500℃的中溫余熱、>500℃的高溫余熱。其中的低溫余熱主要包括各種低溫物料、低溫?zé)煔狻崴蛷U蒸汽；中溫余熱主要包括風(fēng)爐尾氣初級(jí)余熱回收后的煙氣、燒結(jié)煙氣、高爐煤氣等；高溫余熱則主要包括高溫鋼材、高溫焦炭、高溫?zé)Y(jié)料、加熱爐煙氣、電爐煙氣、轉(zhuǎn)爐煙氣和焦?fàn)t煙氣等。大量的統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)的大中型企業(yè)噸鋼每年會(huì)產(chǎn)生8.44GJ的余熱總量，在噸鋼總能耗中大約占到了37%的比例，在余熱總量中中間產(chǎn)品或者最終產(chǎn)品所攜帶的顯熱大約占到了39%的比例，各種熔渣的顯熱在余熱總量中大約占到了9%的比例，各種廢（煙）氣的顯熱在余熱總量中大約占到了37%的比例，冷卻水?dāng)y帶的顯熱在余熱總量中大約占到了15%的比例，從上述的分析中我們可以發(fā)現(xiàn)，在鋼鐵行業(yè)中蘊(yùn)含著十分豐富的余熱資源。

二、鋼鐵企業(yè)余熱余能回收利用案例分析

2.1企業(yè)余熱資源及利用情況

該企業(yè)有2臺(tái)210m2燒結(jié)機(jī)及環(huán)冷機(jī)，環(huán)冷機(jī)出口煙氣溫度為300℃～400℃，每小時(shí)最大煙氣量為490000Nm3/h。這部分煙氣溫度較低，以前一直直接排放，造成了能源浪費(fèi)。

該企業(yè)的3條120t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線（開(kāi)2備1）均配有煙道汽化冷卻裝置，每臺(tái)轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)汽化冷卻系統(tǒng)可產(chǎn)生2.45MPa、16.7t/h蒸汽，扣除汽化冷卻裝置自耗汽2.4t/h外，轉(zhuǎn)爐總計(jì)產(chǎn)生約30t/h富余蒸汽。上述蒸汽經(jīng)由汽包進(jìn)入蓄熱器，并由分汽缸產(chǎn)生壓力為0.3MPa～0.5MPa，溫度為130℃～200℃飽和蒸汽對(duì)外銷售。另外公司軋鋼生產(chǎn)線有160t/h蓄熱式推鋼加熱爐2座、250t/h蓄熱式步進(jìn)加熱爐1座，每小時(shí)可產(chǎn)生1.0MPa的飽和蒸汽80t。而這些蒸汽未得到有效利用，大部分被放散，造成了極大的浪費(fèi)。

該企業(yè)的2臺(tái)1580m3高爐每小時(shí)產(chǎn)生高爐煤氣57×104m3/h，供全廠的高爐自用熱風(fēng)爐、噴煤、燒結(jié)、豎爐、加熱爐、鍋爐使用，每小時(shí)用量為43.69×104m3/h，剩余的高爐煤氣則通過(guò)放散塔燃燒放散。

2.2企業(yè)余熱資源回收方案

針對(duì)企業(yè)的余熱余能資源利用現(xiàn)狀，企業(yè)于2012年開(kāi)工建設(shè)了余熱余能回收利用項(xiàng)目，主要建設(shè)內(nèi)容包括：

（1）采用新型環(huán)冷技術(shù)，對(duì)2臺(tái)235m2燒結(jié)機(jī)建設(shè)煙氣余熱回收裝置，并配套建設(shè)2臺(tái)30t/h雙壓余熱鍋爐，將燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)2臺(tái)30t/h余熱燃?xì)忮仩t將產(chǎn)生飽和蒸汽并用于驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

（2）3臺(tái)120t轉(zhuǎn)爐蓄熱器配套及采用加熱爐汽化冷卻技術(shù)對(duì)4座軋鋼加熱爐設(shè)置余熱回收裝置，回收轉(zhuǎn)爐、加熱爐及鋼渣汽粹產(chǎn)生的飽和蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。

（3）建設(shè)高爐煤氣回收裝置， 采用高爐煤氣柜動(dòng)態(tài)運(yùn)行新技術(shù)高效

2.3技術(shù)指標(biāo)

（1）燒結(jié)煙氣余熱回收主要技術(shù)參數(shù)

（2）轉(zhuǎn)爐、加熱爐及鋼渣余熱回收主要技術(shù)參數(shù)

（3）富余高爐煤氣回收主要技術(shù)參數(shù)

2.4項(xiàng)目投資及節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益分析

項(xiàng)目實(shí)際投資總投資為18061萬(wàn)元，其中：燒結(jié)余熱回收工程投資6233萬(wàn)元，轉(zhuǎn)爐余熱回收投資2151萬(wàn)元，加熱爐余熱回收1090萬(wàn)元，富裕高爐煤氣回收投資7948萬(wàn)元，其他費(fèi)用639萬(wàn)元。項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，年實(shí)現(xiàn)廢氣余熱回收利用換算可實(shí)現(xiàn)等值轉(zhuǎn)化電量4.67×108kW·h/a，外供電量4.21×108kW·h/a，折合標(biāo)準(zhǔn)煤年節(jié)能量149620tce/a。

（1）燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益分析

燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目年發(fā)電量8457.45×104kW·h，年對(duì)外供電量7073.09×104kW·h，年節(jié)能折合標(biāo)準(zhǔn)煤23341.18tce。

（2）轉(zhuǎn)爐、加熱爐、鋼渣余熱回收項(xiàng)目節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益分析

轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽、加熱爐余熱飽和蒸汽、鋼渣汽粹產(chǎn)生的飽和蒸汽回收再利用項(xiàng)目年發(fā)電量8421.23×104kW·h，年對(duì)外供電量7898.42×104kW·h，年節(jié)能量折合標(biāo)準(zhǔn)煤26064.78tce。

（3）富余高爐煤氣回收項(xiàng)目節(jié)能及經(jīng)濟(jì)效益分析

富余高爐煤氣回收項(xiàng)目年回收放散的高爐煤氣116630.64×104m3，實(shí)現(xiàn)年發(fā)電量25775.36×104kW·h，年對(duì)外供電量23487.98×104kW·h，年節(jié)能量折合標(biāo)準(zhǔn)煤78698.33tce。

項(xiàng)目建成后企業(yè)年綜合能耗可減少5.84×104tce，能源成本降低3407.74萬(wàn)元，5.3年即可全部收回投資成本。

三、結(jié)束語(yǔ)

目前，余熱回收已經(jīng)受到越來(lái)越多的鋼鐵企業(yè)重視，并為鋼鐵企業(yè)帶來(lái)了可觀的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益。目前，鋼鐵行業(yè)余熱回收仍有較大的潛力可挖，應(yīng)成為鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的節(jié)能方向。

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