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1、钢铁企业余热回收利用现状与技术l 钢铁工业的余热l 钢铁工业余热回收方法与现状l 钢铁工业的余热回收新技术问 题：（1）中国钢铁工业的节能水平如何简述？（2）炼一吨钢需多少能源? 钢铁工业占全国能耗?（3）节能就是节油节煤余热利用?（4）钢铁厂耗能最大的工序在哪？ （5）设备大型化可以节能吗?钢铁产业发展政策 ，BF1000m3, BOF120t, EAF70t等。（6）流程革新可以节能吗?（7）提高钢材的强度和质量是节能吗？1.钢铁工业余热钢铁工业总能耗 = 1115% 全国总能耗= 1520% 工业总能耗能耗占总成本: 约24%2000年吨钢可比能耗(kgce/t):日本: 690中国:
2、781 2004年: 日本: 656中国: 705(高7.5%)大中型企业与小型企业的差别大(1045kgce/t).据资料介绍:中国钢铁工业的能源利用率:(30-50)%, 余热成了一种新能源.余热资源的温度水平可以分为三类：高温:500中温:150-500低温:150主要包括： （1）高温烟气余热(气相余热)：占余热资源的50%左右:焦炉煤气、转炉烟气，电 炉烟气以及加热炉烟气等。其中转炉烟气温度可达 1500，加热炉烟气也可达1000左右。(2) 高温熔渣余热(液相余热):每吨铁产生400-500公斤铁渣,每吨钢产生约200公 斤钢渣,每吨熔渣的余热=30-40公斤重油的热值.(另 热水
3、等).(3) 高温固体料的余热(固相余热)如，高温烧结料,高温焦碳,高温钢材等.(4) 中温余热如，高炉煤气,烧结烟气,热风炉尾气初级余热 回收后的烟气等. (5) 低温余热如:废蒸汽,热水,各种低温烟气和低温物料等.另外，钢铁厂还有一定量的其他余能:如，高 炉余压,蒸汽余压,水压等机械能.钢铁厂还有占总能耗20%的余能可回收.中国余热利用已经进入新阶段，已经历和将要 经历的阶段如下:(1)不回收余热(2)回收容易回收的高中温余热(3)回收连续和零散-间歇中低温余热(4)回收难回收的高温熔渣等余热(5)其他零散-间歇难回收余热 后三个阶段属于深层次节能阶段.2.钢铁工业余热回收利用方法与现状(
4、1)直接利用法热装热送钢坯,电炉烟气预热废钢,冬季取暖(冲 渣热水,蒸汽)等.利用各种换热器热管等换热设备 将钢铁厂内各种气-固-液体的余热回收(物理热),预 热空气煤气和用于工艺等过程.(2)间接利用法余热生产蒸汽发电:CDQ低温余热可以制冷(余热溴化锂吸收式制冷技术)TRT等.l总体上看,2005年中国钢铁业的综合能耗:高水平: 543.72 kgce/t平均水平: 741.05 kgce/t低水平: 958.59 kgce/t中国已有很多很好的余热利用和回收的技术和 方法,但面对新形势提出的深层次的节能要求,还有许 多工作要做.l余热回收存在的问题:(1)水平不一(2) 重视不够(3)
5、技术开发有待继续提高(难回收的部分)(4) 投入不够l 可供开发的余热利用潜力还有空间: 例如: (1) 焦炉煤气的显热(集气管) (2) 高炉渣转炉渣电炉渣的高质量显热(高 炉渣利用率65%, 钢渣利用率10%,仅利用部分物 质,而高质量的能量几乎全部浪费). (3) 烧结料的显热 (4) 焦碳的显热 (5) 红热的钢铁料显热 (6) 转炉电弧炉的烟气显热 (7) 轧钢加热炉烟气显热等等.3.钢铁工业的余热回收的新方法除了TRTCDQ,干除尘等技术外,新的方法: 将大宗 集中或零散的间歇的余热产生蒸汽,然后相对集中发 电是一新方法.这是中国钢铁协会近期要开始研究和 推广的深层次节能和高水平余
6、热利用的技术(即清洁 又高效).(1)大宗集中连续的余热发电(除CDQ外):烧结料余 热发电(马钢已建成一套系统,运行良好).新抚钢也在 建设中(大系统).钢厂能源的等级:电,煤气,油,煤.电能是最清洁,最易控制和输送,是最好的能源之 。 钢铁厂是一个能源转换工厂:低级能源-高级能源: 煤-煤气-热-电),用余热(废热)发电是国家鼓励的 节能方法.(2)对高中低温的零散和间歇余热的回收例 1: 宝钢某厂现有近200座各种加热炉,已采取了 各种技术措施,回收了大量排放的余热,但还有大量中 低温余热还未被利用,如何进一步提高能源利用率,将 这些零散和间歇的余热利用起来? 发电是一条新路. 1)不需
7、要很高温度(水开产生一定压力的蒸汽即可 ).2)可以解决难利用的零散和间歇余热.3)四季可用.4)对原工艺和操作指标提高了.例 2:间歇排放的转炉渣的高质量高温余热的利用: 发电也是一条很好的方法. 正在研究既多功能地利用 高温余热,又利用渣本身的“资源能源”同时利用的 工业生态技术.从分子和晶体结构水平研究经过高温处 理后的物态及余热多种利用途径. 以前对钢水和铁水研究很多,而且还在继续研究 中(视渣为废物), 下一步要对液渣进行大量研究, 只有象对钢水铁水一样地深入研究液渣,才能有技 术突破.目前对经过高温处理的熔渣的研究很不够,对其 各种高温和常温物理化学性质和晶体结构了解不够 ,因此对
8、其利用的方法有限.“高温过程改质方法”有望取得新的技术(在高 温下对溶渣进行改质后利用其热量和物质). 钢铁工业的余热利用新方法之一是:发电.是 中国钢铁工业深层次节能和提高中国钢铁工 业综合水平的表现,是一钢铁大国向钢铁强 国迈进的一个步骤.可适用范围:1)大宗集中的余热2)零散间歇的余热3)难以利用的中低温余热要加强适合中国条件的新节能技术的开发, 深层次节能要强强联合(大量新技术有待 开发).l小结l l 新一代钢铁制造流程理念，改变了传统的钢铁工新一代钢铁制造流程理念，改变了传统的钢铁工 业制造流程，强调发挥钢铁企业的业制造流程，强调发挥钢铁企业的“三个功能三个功能” ，即钢铁产品制造
9、功能、能源转换功能和废弃物，即钢铁产品制造功能、能源转换功能和废弃物 消纳处理及再资源化功能，来提高我国钢铁工业消纳处理及再资源化功能，来提高我国钢铁工业 的总体竞争力。的总体竞争力。l l 实施绿色制造，促进形成钢铁与发电、建材等行实施绿色制造，促进形成钢铁与发电、建材等行 业的工业生态制造链，使钢铁企业实现生态化转业的工业生态制造链，使钢铁企业实现生态化转 型，并融入到循环经济社会当中。型，并融入到循环经济社会当中。 l l 典型流程二次能源回用，提高能源利用率、低典型流程二次能源回用，提高能源利用率、低 环境负荷。环境负荷。高 炉转 炉连 铸热 连 轧冷 连 轧产品焦化烧结80万吨/年废
10、钢900万吨/年钢铁厂 90万kW电站 430万吨水泥厂 发电厂煤气+煤350万吨/年水泥 80万吨/年水泥微粉废渣14万28万吨废塑料石化厂H2 6.6亿m3/年l l 以年产粗钢以年产粗钢900900万万t/t/年的新一代钢厂为例，生年的新一代钢厂为例，生 产薄板及其深加工产品，以高生产效率，高资产薄板及其深加工产品，以高生产效率，高资 源、能源利用率和低环境负荷实现钢厂的钢铁源、能源利用率和低环境负荷实现钢厂的钢铁 产品制造功能。产品制造功能。l l 通过与发电、建材、石化行业链接，发挥钢厂通过与发电、建材、石化行业链接，发挥钢厂 能源转换功能；并可消纳社会废钢等废弃物，能源转换功能；并可消纳社会废钢等废弃物， 发挥钢厂废弃物消纳发挥钢厂废弃物消纳- -处理及再资源化利用功能处理及再资源化利用功能 ，促进钢厂实现生态化转型。，促进钢厂实现生态化转型。
