钢铁工业余热回收的主要环节介绍

钢铁工业余热回收的主要环节介绍
1、铁前---烧结生产线:
    在烧结生产过程中,烧制好的成品,温度在500800℃,为了便于运输,需将其冷却至常温。烧制好的成品的显热,在冷却的过程中,热量随热空气(300350℃)排放到空气中,由于此热空气的量很大,及具回收价值。目前钢厂对烧结的余热回收已有普遍的认同,约有50%的生产线得到了应用,新建的生产线基本上都有考虑。常规的回收是通过热管式换热器,产生0.8MPa过热蒸汽用于本生产线物料加温,多余部分并入厂内管网供其它生产使用。此项目中,如果蒸汽用不完,可考虑建余热电站。
2、炼铁:
    在炼铁工艺中需要一股8501300℃的热风,其由独立的热风炉提供,而且热风温度越高,炼铁的成本越低(可降低焦比,提高喷煤比)。利用热风炉自身排放的300400烟气,可提高热风的温度50100℃,及具经济价值。实现的方法是:利用烟气余热将热风炉燃烧用的空气和煤气在安全范围内尽可能地加温,以提高空气和煤气的物理热,提高其燃烧温度,最后实现提高热风炉风温的目的。
目前钢厂对烧结的余热回收已有普遍的认同,约有50%的生产线得到了应用,新建的生产线基本上都有考虑。
3、焦化工序
    焦化工艺中得到普遍认可的技术是干熄焦技术,将焦炉的上升管(650℃)的降温获得热能。
4、转炉(炼钢)
    转炉生产工艺中,用于保护烟道的汽化冷却设备将产生大量的饱和蒸汽,此股蒸汽的特点是:不连续,量比较大。
5、轧钢工序
    在轧钢工艺中蓄热燃烧技术是一个发展趋势,我们不介入领域。对于未实现蓄热式燃烧的轧钢炉,对其烟气可以进行余热回收,回收方式和利用热能的方式与炼钢的热风炉一样(进行双预热),只不过效益体现在节约煤气上。 目前这方面的应用也比较普及。一般此类项目的回收期在912个月。
1、铁前---烧结生产线:
    在烧结生产过程中,烧制好的成品,温度在500800℃,为了便于运输,需将其冷却至常温。烧制好的成品的显热,在冷却的过程中,热量随热空气(300350℃)排放到空气中,由于此热空气的量很大,及具回收价值。目前钢厂对烧结的余热回收已有普遍的认同,约有50%的生产线得到了应用,新建的生产线基本上都有考虑。常规的回收是通过热管式换热器,产生0.8MPa过热蒸汽用于本生产线物料加温,多余部分并入厂内管网供其它生产使用。此项目中,如果蒸汽用不完,可考虑建余热电站。
2、炼铁:
    在炼铁工艺中需要一股8501300℃的热风,其由独立的热风炉提供,而且热风温度越高,炼铁的成本越低(可降低焦比,提高喷煤比)。利用热风炉自身排放的300400℃烟气,可提高热风的温度50100℃,及具经济价值。实现的方法是:利用烟气余热将热风炉燃烧用的空气和煤气在安全范围内尽可能地加温,以提高空气和煤气的物理热,提高其燃烧温度,最后实现提高热风炉风温的目的。
目前钢厂对烧结的余热回收已有普遍的认同,约有50%的生产线得到了应用,新建的生产线基本上都有考虑。
3、焦化工序
    焦化工艺中得到普遍认可的技术是干熄焦技术,将焦炉的上升管(650℃)的降温获得热能。
4、转炉(炼钢)
    转炉生产工艺中,用于保护烟道的汽化冷却设备将产生大量的饱和蒸汽,此股蒸汽的特点是:不连续,量比较大。
5、轧钢工序
    在轧钢工艺中蓄热燃烧技术是一个发展趋势,我们不介入领域。对于未实现蓄热式燃烧的轧钢炉,对其烟气可以进行余热回收,回收方式和利用热能的方式与炼钢的热风炉一样(进行双预热),只不过效益体现在节约煤气上。 目前这方面的应用也比较普及。一般此类项目的回收期在912个月。
高炉冲渣水余热利用
钢铁厂在高炉炼铁工艺中,产生的炉渣温度大约为1000℃,此炉渣在冲渣箱内由冲渣泵提供的高速水流急冷冲成水渣并粒化,以供生产水泥之用。这一过程中能够产生大量温度在8095℃的低温热水。研究表明,冲渣水温度越低,其炉渣制成的水泥活性越高。因此在目前的生产工艺中,冲渣水是在沉淀过滤后引人空冷塔,冷却后再次循环冲渣。
    这样使得很大一部分热量在空冷塔中流失,既造成了能源的浪费,又对环境造成了热污染。中国是世界上的钢铁产量大国,据有关专家分析,随着重工业化时代的到来,中国的钢铁产量将在三、四年内达到顶峰时期,并能够一直持续到2020年。在这样一个庞大的国家支柱型产业中,每一种小的节能改进都会产生巨大的整体效益。
工质的确定
  针对该钢铁厂高炉冲渣水温度低,流量大的特点,为了能够高效回收低温余热,本设计采用低沸点的循环工质。经过反复计算,在对比了当前广泛使用的一些低沸点工质热力性质后,可以采用有机循环工质和氨水混合物。
 2 系统工作原理
    本低温热水发电项目采用的是双循环流程设计。钢铁厂高炉冲渣水排出时温度大约8590℃,经过沉淀除杂预处理后进人特殊设计的换热器,在此将热量传递给工质,温度降到50℃左右,再送到高炉供冲渣之用,从而回收了一定量的余热。工质在换热器内吸收热量后变成80℃的过热蒸气,然后进入气轮机膨胀做功,带动发电机转动,对外输出电能。
做功后的工质变成低压过热蒸气,低压过热蒸气进入冷凝器放出热量,变成低温低压的液体工质,然后由工质泵送到热交换器中吸热,再次变成过热蒸气去推动气轮机做功。如此连续循环,将热水中的热量源源不断的提取出来,生成高品位的电能。
工作原理及运用:
钢铁生产过程中的余热再利用,如:驱动设备、发电等。低沸点工质动力机即可利用有机工质形成双循环系统,吸收排放的废热水的热能,将有机工质加热成汽液两相,直接进入动力机工作,驱动发电机发电。作功后的汽液混合物进入冷汽器冷凝后,再经工质泵返回加热器,如此循环作功,将高炉余热、电站锅炉余热、余压利用转变成机械能或电能。是高效转换企业生产过程中放散掉的低品位能源成电能的动力机。
低沸点工质动力机的主要特征:
适应于蒸汽、汽水混合汽、热水、被污染热源的各种介质在热源参数大幅度波动工况下,能够高效、安全运行全自动无人值守运行操作。
低沸点工质动力机的主要技术参数:
水蒸汽介质进口参数:0.32.5Mpa130300°C
动力机内介效率:65%80%
最大输出功率:1500Kw
转速范围:15003000rpm,动态调整
拖动负载:发电机、各种泵、风机、磨煤机等;
   
探索适合我国国情的冶金高温烟气治理及节能技术
引 言
1972年在瑞典斯德哥尔摩召开了人类第一次环境大会。至今已有蒸汽回收机30年,在环境与发展的问题上,人们已逐渐——懂得了自然规律是不可背离的,懂得了发展过程是不可以随意逾越的,懂得了主观愿望不能代替客观的现实。
    环境与发展是当今国际社会普遍关注的问题,保护生态环境,实现可持续发展,已经成为全世界紧迫而艰巨的任务,冶金工业亦不能背离可持续发展这一大趋势。
    对于冶金行业环保工作者而言,探索符合我国国情的高温烟气治理及节能技术的新路子,是一项迫在眉睫的艰巨任务。
我国冶金高温烟气治理与节能技术现状
  主要存在的二大问题
(一) 高温烟气控制水平较低,不能最大限度地控制排放总量,特别是对无组织排放的控制更为严重,普遍存在的捕集率较低的问题。
(二) 高温烟气治理运行能耗高,用综合指标功流比考核,功流比高,指标较落后,即实际每获得104m3/h风量,风机电机功率很大,运行电耗普遍较高。
通过对某厂九十年代新建的一座60t超高功率电炉,除尘系统各项参数的对比,充分说明以上问题。
某厂60t电炉除尘系统改造前后参数比较
按吨钢产尘量12kg计算。
由此可见,无论是三同时项目,还是对老除尘系统进行改造,采用先进高温烟气治理与节能技术,均可获得满意的环保效果和可观的经济效益。
其中三个方面是造成上述情况的重要因素。
1 沿袭国外的高温烟气捕集技术,未能在出传统捕集技术有悖高温烟气捕集机理的本质问题的基础上,探索各种在确保生产工艺及操作的前提下既能确保环保要求,又能降低运行能耗的捕集形式。
2 治袭国外高温烟气治理工艺路线,或者是将国外工艺设备拼凑组合成一套工艺系统,其工艺路线仍超越不了国外的工艺路线模式。
3 对除尘系统的节能研究往往把风机调速与节能相提并论,进入了一个误区,未认识到烟气治理工艺技术的进步是节能的主要途径。
高温烟气治理工艺路线的探讨

本文发布于:2024-09-23 18:17:45,感谢您对本站的认可!

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标签:烟气   工质   余热
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