鋼鐵行業(yè)二次能源回收利用現(xiàn)狀和評(píng)述 發(fā)布時(shí)間:2014/4/4 來(lái)源:中國(guó)鋼鐵企業(yè)網(wǎng)
作者 王維興 閱讀:
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一、近年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能源情況 2013年煉鐵原燃料供應(yīng)緩和,質(zhì)量升高,使煉鐵系統(tǒng)能耗下降4.39kgce/t。高爐焦比下降1.68g/t,小焦比增加1.46kg/t,噴煤比下降0.32kg/t,風(fēng)溫下降24.49℃,燃料比下降0.43kg/t,入爐礦品位下降0.59%。 二、鋼鐵企業(yè)能耗現(xiàn)狀分析 煉鐵系統(tǒng)能耗占鋼鐵企業(yè)總能耗的70%,占成本的80%以上,是鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力工作的重點(diǎn)。 我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差10%。總體上講,我國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能量已沒(méi)有多大潛力。 我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗占國(guó)家總能耗的16.3%,GDP值占3.2%。鋼鐵工業(yè)降低能耗是大方向。 我國(guó)部分鋼鐵企業(yè)的部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。要加大淘汰落后設(shè)備工作力度。 每個(gè)先進(jìn)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn),均需要有一定的技術(shù)條件支撐。要研究生產(chǎn)條件論,進(jìn)行科學(xué)對(duì)標(biāo)。 三、鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作思路 ●第一是要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)減量化用能, 主要體現(xiàn)在降低煉鐵燃料比和能源損耗等方面. ●第二是提高能源利用率和能源轉(zhuǎn)化率.鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)用煤炭的能值有34%會(huì)轉(zhuǎn)換為副產(chǎn)煤氣(高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣)。主要是提高副產(chǎn)煤氣科學(xué)利用水平,最大限度地合理利用,取消企業(yè)內(nèi)一切燒煤和油的爐窯。能源的每次轉(zhuǎn)換,都要損失能量。煤氣去發(fā)電是能源轉(zhuǎn)換率低的表現(xiàn)(CCPP轉(zhuǎn)換率最高為45%,電上網(wǎng)受電力部門(mén)限制)。日本“共同火力”是把煤氣給發(fā)電廠,這樣發(fā)電的效率較高。30萬(wàn)kw以上的機(jī)組可實(shí)現(xiàn)超超臨界發(fā)電, 電力折標(biāo)煤可達(dá)0.1229kgce/. ●第三是提高二次能源回收利用水平. 四、鋼鐵企業(yè)用能原則和工作內(nèi)容 ●余能回收利用原則: 就近回收、就近轉(zhuǎn)換、就近使用、梯級(jí)利用、高質(zhì)高用, 實(shí)現(xiàn)“能質(zhì)全價(jià)開(kāi)發(fā)”。 ●能源系統(tǒng)優(yōu)化的基本原則: 穩(wěn)定有序、分配得當(dāng)、各得所需、能級(jí)匹配。 ●提高二次能源回收使用效果:提高回收利用水平、提高能源使用效率、減少排放、進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能、… ●回收與使用的耦合匹配,減少放散。 ●高品質(zhì)余熱余能高效回收利用,低品質(zhì)余熱余能利用技術(shù)積極跟蹤、研發(fā)。 ●科學(xué)對(duì)標(biāo),研究支撐條件,優(yōu)化用能和節(jié)能方案,尋求最佳技術(shù)。 五、鋼鐵企業(yè)余能種類及總量 ●余能種類: ●流程中產(chǎn)生的副產(chǎn)煤氣(高爐、焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐煤氣),是生產(chǎn)用煤炭熱值34%轉(zhuǎn)換來(lái)的;產(chǎn)品余熱(紅熱焦炭;熾熱爐渣;產(chǎn)品的液固的各種顯熱;燒結(jié)、球團(tuán)、鋼坯顯熱);高爐爐頂煤氣壓力;各種加熱爐外排廢熱、循環(huán)水帶走熱量等…… ●一般二次能源占總鋼鐵用能量(約700kgce/t.國(guó)際先進(jìn)噸鋼綜合能耗為642kgce/t)的70%,包括副產(chǎn)煤氣及余熱余能(490kgce/t材)屬二次能源;冶金過(guò)程耗能(193.4kgce/t材)和還原反應(yīng)理論能耗(331kgce/t鐵)是理論最低用能。 六、鋼鐵行業(yè)余能利用限制因素 受技術(shù)發(fā)展水平和經(jīng)濟(jì)性約束,對(duì)余熱回收利用的溫度限制是:固體大于500 ℃ ,液體大于300 ℃ ,氣體大于200 ℃ 。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,可回收的余熱溫度不斷下降,如采用熱導(dǎo)油技術(shù),有機(jī)工質(zhì)技術(shù),溴化鋰低溫膨脹做功等可回收較低溫度余熱能量。 總體看,我國(guó)鋼鐵行業(yè)還有約30%的余能沒(méi)有回收利用。 產(chǎn)品顯熱回收率 50.4%; 煙氣顯熱回收率 14.92% 冷卻水顯熱回收率 1.9%; 爐渣顯熱回收率 1.59% 鋼鐵工業(yè)余熱回收率 25.8% 其中:高溫余熱回收率 44.4%; 中溫余熱回收率 30.2% 低溫余熱回收率 1% 七、主要的余能回收技術(shù)-1干熄焦技術(shù)CDQ 干熄焦是二次能源回收量最大的項(xiàng)目,可回收煉焦能耗的38%;回收紅焦顯熱的80%,噸焦回收3.9Mpa/450℃ 蒸汽0.45~0.6t/節(jié)水0.5噸。與濕法熄焦相比,焦炭M40提高3%~8%,M10改善0.3%~0.8%;煉鐵焦比下降約2kg/t,產(chǎn)量提高1%。 目前,我國(guó)有CDQ158套,處理焦炭大于1億噸/年。重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)干熄焦率達(dá)81.24%。 干熄焦?fàn)顟B(tài) 蒸汽的溫度、壓力 占有率 高溫高壓 540 ℃、9.5Mpa 30%、提高發(fā)電10% 中溫中壓 450 ℃、3.82Mpa 70% 沙鋼CDQ高壓12.8Mpa ,發(fā)電>120kwh/t. 焦化廠上干熄焦是國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范中強(qiáng)制性執(zhí)行條款,但投資大、回收周期長(zhǎng),獨(dú)立焦化廠積極性不高;可采用少水熄焦技術(shù),對(duì)環(huán)境有改善。 七、2煤調(diào)濕技術(shù)CMC ●焦?fàn)t入爐煤水分進(jìn)行控制技術(shù)(對(duì)煉焦煤進(jìn)行干燥,控制水分在9%~11%左右;如水分控制6%~8%,裝煤時(shí)粉塵大、也不易搗固),是保持裝爐煤水分穩(wěn)定的一項(xiàng)煤的預(yù)處理技術(shù)。 ●第一代CMC是采用導(dǎo)熱油干燥煤。利用導(dǎo)熱油回收焦?fàn)t煙道氣余熱和焦?fàn)t上升管的顯熱;在多管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中,導(dǎo)熱油對(duì)煤料進(jìn)行間接加熱,使煤料干燥。 ●第二代CMC采用蒸汽干燥煤料。利用干熄焦蒸汽發(fā)電后的背壓汽或廠內(nèi)其它低壓蒸汽作為熱源,在多管回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)中,蒸汽對(duì)煤料間接加熱干燥。 ●第三代是焦?fàn)t煙道氣調(diào)濕,熱源是焦?fàn)t煙道廢氣,溫度在200~350 ℃.在煙道氣溫度不足時(shí),由熱風(fēng)爐(專門(mén)設(shè)置)廢氣補(bǔ)充熱源。通常情況下不用熱風(fēng)爐廢氣。 ●實(shí)施CMC技術(shù)后,煤料水分降低1%,煉焦耗熱降低62.0MJ/T,焦?fàn)t生產(chǎn)能力提高10%,焦炭質(zhì)量改善2%~5%,減少蒸氨用蒸汽30%,減輕廢水處理量,也減少CO2外排量36%。 七、3高爐爐頂煤氣壓差發(fā)電技術(shù)TRT ●TRT可回收高爐鼓風(fēng)機(jī)用能的25%~30%,降低煉鐵工序能耗11~18kgce/t,相當(dāng)于節(jié)焦8~16kg/t. 爐頂煤氣壓力大于120kpa高爐均應(yīng)有TRT。其工作原理是煤氣剩余壓力在透平機(jī)內(nèi)膨脹做功,推動(dòng)透平機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電。噸鐵可發(fā)電20~40kwh/t;煤氣干法除塵,可提高發(fā)電30%。兩座小高爐可共用一臺(tái)TRT設(shè)備。 ●目前,我國(guó)有TRT655套,大于1000m3高爐TRT普及率在90%以上;但平均發(fā)電在25~28kwh/t,偏低水平.日本可實(shí)現(xiàn)發(fā)電41kwh/t.這里有管理的因素,一些高爐的高壓閥組還在用,煤氣沒(méi)有全量通過(guò)TRT。煤氣中含氯離子高,使TRT葉片易結(jié)白色晶體,定期要進(jìn)行清理。一些企業(yè)煤氣干法除塵技術(shù)尚沒(méi)有普及,也影響了發(fā)電能力的發(fā)揮。 ●采用2H-TRT技術(shù)裝備,可使?fàn)t頂煤氣壓力波動(dòng)由5%,降低到1.5%,提高發(fā)電能力。 七、4燒結(jié)余熱回收新技術(shù) 燒結(jié)余熱回收有三個(gè)方面:紅燒結(jié)礦顯然回收,燒結(jié)煙氣余熱回收,點(diǎn)火器后5~7個(gè)臺(tái)車表面燒結(jié)輻射熱回收(進(jìn)行蒸汽回收,可節(jié)能2.5Kg/t)。 ●燒結(jié)恒溫復(fù)合循環(huán)余熱鍋爐、機(jī)尾鍋爐、環(huán)冷機(jī)密閉循環(huán)鍋爐、環(huán)冷機(jī)密封-復(fù)式滑線彈性機(jī)械密封裝置。 ●燒結(jié)礦顯熱回收效果: 回收燒結(jié)機(jī)尾部煙氣余熱; 回收煙氣溫度區(qū)間:環(huán)冷機(jī)150℃~450℃; 回收環(huán)冷機(jī)(熱礦端)余熱面積約65%; 工序回收蒸汽量:120 ~ 170kg/t(成品礦); 產(chǎn)出蒸汽用來(lái)發(fā)電可達(dá)22 ~ 30kWh/t(成品礦) 七、5燒結(jié)余熱回收新技術(shù) ●燒結(jié)余熱利用包括:廢氣預(yù)熱燒結(jié)點(diǎn)火器助燃空氣、利用余熱進(jìn)行熱風(fēng)燒結(jié)、廢氣產(chǎn)生蒸汽、廢氣發(fā)電、廢氣循環(huán)利用等。 ●紅燒結(jié)礦顯熱占燒結(jié)所用能量的45%,冷氣機(jī)高溫段廢氣溫度在350~420 ℃. ●燒結(jié)煙氣量在800~1400m3/t,溫度在300~400 ℃.煙氣顯熱占燒結(jié)用能的24%。 ●燒結(jié)排放的余熱占燒結(jié)總能耗的49%。燒結(jié)礦顯熱回收能量可達(dá)16kgce/t,煙氣余熱回收能量可達(dá)8kgce/t. ●燒結(jié)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性,造成廢氣流量和溫度(300~500 ℃)波動(dòng)大,使余熱發(fā)電量波動(dòng)也較大。已建成的燒結(jié)煙氣余熱回收166套裝置均沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)值,要再進(jìn)行改造;增加補(bǔ)氣或補(bǔ)能(要≤15%)裝置(用轉(zhuǎn)爐蒸汽或建燃高爐煤氣小鍋爐等),實(shí)現(xiàn)發(fā)電效能的最大化。 ●燒結(jié)余熱回收利用裝置的投資占建燒結(jié)機(jī)總投資的10%~20%,資金回收周期長(zhǎng),影響了燒結(jié)余熱回收利用裝置的發(fā)展。目前,燒結(jié)煙氣余熱回收裝置,普及率不足4%。 ●在冷氣機(jī)排氣和燒結(jié)廢氣余熱回收的基礎(chǔ)上,再把燒結(jié)余熱鍋爐的排氣(約200 ℃)送至燒結(jié)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)燒結(jié);可增加燒結(jié)廢氣和冷氣機(jī)排氣余熱的回收量,減少了燒結(jié)廢氣排放量,也降低了燒結(jié)廢氣除塵和脫硫等設(shè)施的費(fèi)用。 ●日本住友小倉(cāng)3號(hào)燒結(jié)機(jī)采用廢氣循環(huán)余熱回收技術(shù)效果:再循環(huán)部分占全部燒結(jié)廢氣量的20%~25%,余熱回收量增減25%,廢氣含塵量減少60%;廢氣溫度由150 ℃,降低到100 ℃,提高電除塵器的效率;降低燒結(jié)固體燃耗約4%,減少電耗5%~10%,SOX和NOX排放各減少3%~10%。 ●寶鋼不銹鋼公司2號(hào)132m2燒結(jié)機(jī)建設(shè)該項(xiàng)目,工序年總能耗節(jié)約4608噸標(biāo)煤,投資回收周期5.43年。寧波鋼鐵1號(hào)燒結(jié)機(jī)建設(shè)該項(xiàng)目,總投資12.7億元,循環(huán)煙氣量為30%~40%;年節(jié)約焦炭2104萬(wàn)元、除塵器節(jié)效126萬(wàn)元 ●燒結(jié)熱廢氣用于點(diǎn)火助燃(熱廢氣通過(guò)換熱器,預(yù)熱助燃空氣350 ℃ 左右),可提高產(chǎn)量2%,轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高1、5%,成品率提高2%,降低燃耗12%~15%,固體燃耗降2%~4%,投資一年收回。 七、6焦?fàn)t煤氣上升管余熱回收技術(shù) ●焦?fàn)t煤氣上升管逸出煤氣溫度在650~750 ℃,噸焦煤氣量在380~420m2,熱量占煉焦總能耗的32%~36%,是余能回收利用第二大項(xiàng)目,僅次于CDQ。 ●對(duì)荒煤氣顯熱回收技術(shù):上升管汽化冷卻技術(shù)、導(dǎo)熱油加套技術(shù)、熱管式換熱技術(shù)、荒煤氣直接裂解技術(shù)等。工業(yè)化的成熟度低,還存在一些技術(shù)和應(yīng)用等方面的難點(diǎn)。 ●武鋼8號(hào)焦?fàn)t進(jìn)行上升管余熱回收利用中試,將40 ℃水,通過(guò)換熱,得到噸焦160 ℃、0.15噸蒸汽、壓力0.6Mpa.焦化工序能耗降低10kgce/t,投資回收周期約4年。 ●存在問(wèn)題:煤氣驟冷易造成焦油析出、結(jié)石墨碳嚴(yán)重;導(dǎo)熱油易變質(zhì)和泄漏;投資和運(yùn)行費(fèi)高等。 ●目前,中冶焦耐院已開(kāi)發(fā)成功心的焦?fàn)t上升管余熱回收技術(shù)裝備,得到應(yīng)用。 七、7豎爐球團(tuán)余熱回收技術(shù) ●球團(tuán)外排溫度在1000 ℃,通過(guò)豎式冷卻器,進(jìn)行風(fēng)冷換熱;余熱可進(jìn)行發(fā)電、也可用于煤氣預(yù)熱、以及蒸汽供暖、對(duì)物料進(jìn)行脫水等。 ●2000年濟(jì)南鋼鐵公司2號(hào)豎爐實(shí)施球團(tuán)余熱回收,降低煤氣單耗16.9m3/t,年節(jié)約高爐煤氣869.16萬(wàn)m3,經(jīng)濟(jì)效益39.11萬(wàn)元。 采用球團(tuán)余熱回收利用技術(shù),使生產(chǎn)效率提高;因排球溫度降低(70 ℃ ),減少運(yùn)輸皮帶消耗;生產(chǎn)管理費(fèi)用明顯降低等因素,年綜合效益在近200萬(wàn)元。 目前,國(guó)家要求球團(tuán)工序進(jìn)行煙氣綜合治理,要與余熱回收結(jié)合起來(lái),滿足新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 七、8熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù) ●對(duì)熱風(fēng)爐燒爐用的煤氣和助燃空氣進(jìn)行雙預(yù)熱(大于200 ℃),可降低煤氣消耗,實(shí)現(xiàn)>1200 ℃的風(fēng)溫(單燒低熱值的高爐煤氣條件下)。 ●煉鐵提高風(fēng)溫100 ℃,可降低燃料比15~20kg/t,風(fēng)口區(qū)理論燃燒溫度提高50 ℃,允許提高噴煤比約40kg/t,提高產(chǎn)量3%,有較高的經(jīng)濟(jì)效果。 ●雙預(yù)熱技術(shù)的熱源,可使用熱風(fēng)爐廢氣的余熱,也可建設(shè)燒高爐煤氣的小熱風(fēng)爐??蓪⒚簹忸A(yù)熱到300 ℃,將助燃空氣預(yù)熱的650 ℃,高爐風(fēng)溫提高約50~100 ℃,達(dá)到>1250 ℃.京唐鋼鐵公司曹妃甸高爐實(shí)現(xiàn)風(fēng)溫1300 ℃. ●目前,實(shí)現(xiàn)了高風(fēng)溫的熱風(fēng)爐,基本上均采用了雙余熱技術(shù)。采用附加燃燒系統(tǒng)的熱風(fēng)爐,能耗要高一些。 七、9高爐噴吹焦?fàn)t煤氣技術(shù) ●焦?fàn)t煤氣含氫在55%~60%、甲烷約25%、CO為10%,熱值在8000kcal/m3作為燃料燒掉是不經(jīng)濟(jì)的。 ●高爐噴吹焦?fàn)t煤氣后,可降低焦比0.4~0.8kg/m3(噴吹20~40m3焦?fàn)t煤氣,降焦約20kg),減少CO2排放1.2kg/m3,高爐的熱效率達(dá)96.99%。 ●噴吹前,焦?fàn)t煤氣要進(jìn)行凈化處理,防止焦油和萘等物質(zhì)的析出,可保證壓縮機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 ●向高爐風(fēng)口噴吹焦?fàn)t煤氣的效果不好:氫與氧結(jié)合,只產(chǎn)生熱量,變?yōu)樗?,還影響熱風(fēng)溫度,布袋除塵系統(tǒng)有影響 ●將焦?fàn)t煤氣噴入爐身,是好的選擇。氫與礦石進(jìn)行間接還原反應(yīng),且速度快,是固態(tài)放熱反應(yīng),有利于降燃料比。 七、10轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用技術(shù) ●轉(zhuǎn)爐煤氣回收量在100m3/t左右,蒸汽回收在80kg/t左右,回收能量約為26kgce/t,轉(zhuǎn)爐冶煉能耗可為負(fù)值。 ●寶鋼規(guī)定煤氣中CO含量>40%,太鋼為30%,進(jìn)行煤氣回收;這說(shuō)明,不能完全用煤氣回收量,來(lái)評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)爐能量回收的水平。要有對(duì)煤氣熱值的評(píng)價(jià)內(nèi)容。 ●轉(zhuǎn)爐煤氣熱值一般在2000kcal/m3(CO為75%、CO2為17%,回收量在90 m3/t).煙氣溫度在1400~1500 ℃,顯熱約為30萬(wàn)kj/t. ●轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間約30分鐘,回收煤氣時(shí)間約為12~15分鐘,煤氣回收是間斷的。要建立轉(zhuǎn)爐煤氣柜,以平衡供給用戶 ●轉(zhuǎn)爐蒸汽回收量多,要多燒煤氣,使煤氣回收量受影響。但為供給RH真空精煉用蒸汽,是合理操作。 七、11電爐煙氣余熱回收技術(shù) ●電爐煙氣余熱回收技術(shù)有:汽化冷卻技術(shù)、熱管換熱技術(shù)、傳統(tǒng)余熱鍋爐技術(shù)等方法。 ●在電爐爐蓋和內(nèi)排煙道上進(jìn)行汽化冷卻,主要通過(guò)輻射換熱回收余熱。150噸的超高功率電爐,可產(chǎn)生蒸汽:壓力110~215Mpa,氣量10~13t/h. ●熱管換熱技術(shù),適應(yīng)溫度變化大的工況,使用周期長(zhǎng),熱管更換性強(qiáng),安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。 ●傳統(tǒng)余熱鍋爐技術(shù),對(duì)使用廢鋼較多的電爐煙氣量少和溫度較低,余熱回收量小。電爐煙氣含塵量大,有強(qiáng)粘結(jié)、顆粒較細(xì)小的特點(diǎn),不利于維護(hù)。 七、12廢鋼預(yù)熱型電弧爐技術(shù) ●廢鋼余熱溫度每提高100 ℃,可節(jié)電15kwh/t,縮短冶煉周期,提高生產(chǎn)效率。 ●廢鋼余熱技術(shù)有:吊蘭型、直流雙殼型、豎爐型和Consteel(爐料連續(xù)預(yù)熱式電爐煉鋼)型。各種類型均有工業(yè)應(yīng)用成功的案例,也存在不同的問(wèn)題。我國(guó)引進(jìn)了多套裝置,尚未實(shí)現(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化 ●廢鋼預(yù)熱有環(huán)境污染,產(chǎn)生惡臭、白煙、二惡英(致癌物質(zhì));吊蘭局部過(guò)熱變形,廢鋼粘結(jié),預(yù)熱溫度不能過(guò)高,使廢鋼預(yù)熱的效果差異較大,其發(fā)展受到限制。 七、13爐渣顯熱回收技術(shù) ●高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐渣有較高的顯熱,均在1500 ℃左右;其熱值占鋼鐵企業(yè)二次能源量的9%。 ●高爐渣水沖法,比較普遍。沖渣熱水經(jīng)換熱給居民供暖。 ●風(fēng)淬爐渣冷技術(shù)有:風(fēng)淬?;酂徨仩t法、風(fēng)淬粒化振動(dòng)流化床法、連鑄式余熱鍋爐法、雙內(nèi)冷轉(zhuǎn)筒?;?、旋轉(zhuǎn)杯?;墼@熱回收法、液態(tài)錫做熱載體的熱能回收法、滾筒鋼渣?;盁崮芑厥辗ǖ?。 ●直接利用熔渣及其顯熱副產(chǎn)品、生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品技術(shù):生產(chǎn)渣棉、鋼渣熱態(tài)成型的陶瓷產(chǎn)品、利用爐渣顯熱制氫技術(shù)、利用爐渣顯熱制煤氣技術(shù)等。 ●爐渣粘度大、導(dǎo)熱性差,顯熱回收難度高、經(jīng)濟(jì)性不好、熱回收率低、運(yùn)行成本高,使工業(yè)化成功的案例少。 爐渣經(jīng)改性,可生產(chǎn)微晶板材,硬度高、耐磨,價(jià)值升高。 七、14蓄熱式燃燒技術(shù) ●核心是高溫空氣燃燒技術(shù)。利用高溫?zé)煔鈱?duì)助燃空氣或煤氣進(jìn)行預(yù)熱,當(dāng)空氣預(yù)熱到1000 ℃時(shí),含氧2%就可燃燒,爐膛傳熱效率顯著提高、NOX排放量數(shù)十倍地減少。 ●蓄熱式燃燒,可實(shí)現(xiàn)加熱爐排放煙氣溫度降至150 ℃以下,熱回收率大于80%,節(jié)能30%,生產(chǎn)效率提高10%~15%,減少氧化燒損,有害廢氣(CO2/SO2/NOX)排放減少。 ●目前,我國(guó)蓄熱式燃燒技術(shù)普及率在40%,尚有降低發(fā)展空間。 ●歐洲不提倡蓄熱式燃燒技術(shù),認(rèn)為是提高能源利用效率,但不節(jié)能。 七、15鋼坯熱送熱裝技術(shù) ●連鑄坯煤提高100 ℃裝爐溫度,加熱爐可節(jié)約5%~6%燃料,加熱爐產(chǎn)量提高10%~15%;提高成材率,鋼坯燒損降到0.5%~0.7%。 ●我們希望鋼坯熱裝比大于60%,熱裝溫度大于500 ℃,最好在700~800℃。 ●1983年日本全國(guó)連鑄坯平均熱裝比達(dá)58%,新日鐵大分廠的熱裝比在74%,平均熱裝溫度790 ℃. ●2004年武鋼1700熱連軋熱裝率在55%,板坯入爐溫度550 ℃;寶鋼一熱軋熱裝率60%,平均溫度550~600 ℃;武鋼2250熱連軋直接熱裝率在95%,入爐溫度700 ℃. 七、16低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)CCPP ●CCPP燃燒產(chǎn)生1.5~2.4Mpa,1000~1500 ℃高溫高壓煙氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的渦汽輪機(jī),沖動(dòng)渦汽輪機(jī)發(fā)電。渦汽輪機(jī)排出的500~600 ℃高溫高壓煙氣進(jìn)入余熱鍋爐,產(chǎn)生3.82~6.5Mpa,450~520 ℃的蒸汽,蒸汽再送人汽輪機(jī)發(fā)電。余熱鍋爐排出煙氣溫度為130 ℃.CCPP煤氣發(fā)電效率在43%~46%(最高可達(dá)58%)。而煤氣-蒸汽-發(fā)電的能源利用效率在25%。 ●CCPP發(fā)電用冷卻水少,只有同等規(guī)模鍋爐蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的40%。 ●因鋼鐵廠生產(chǎn)不穩(wěn)定,造成煤氣量和質(zhì)量的波動(dòng),會(huì)給CCPP造成發(fā)電的不穩(wěn)定。CCPP耐熱備件價(jià)格非常高,使維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高,超出常規(guī)發(fā)電機(jī)組。 七、17副產(chǎn)煤氣合理利用技術(shù) ●高熱值的焦?fàn)t煤氣應(yīng)去發(fā)展直接還原鐵用的還原氣,不應(yīng)去燒掉。 ●焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣合成可用于生產(chǎn)甲醇,經(jīng)濟(jì)效益大大提高?,F(xiàn)產(chǎn)能達(dá)900萬(wàn)噸/年,占全國(guó)甲醇總產(chǎn)能的五分之一。 ●副產(chǎn)煤氣要在企業(yè)內(nèi)部最大限度地應(yīng)用,取消企業(yè)內(nèi)部一切燒油、燒煤的鍋爐,提高能源利用效率。煤氣去發(fā)電要損失50%以上的能量。企業(yè)實(shí)在用不完副產(chǎn)煤氣,才去發(fā)電。學(xué)習(xí)日本的“共同火力”把煤氣輸送到發(fā)電廠,用大機(jī)組發(fā)電,實(shí)現(xiàn)超超臨界發(fā)電,提高能源轉(zhuǎn)化率。 ●煉焦應(yīng)用高爐煤氣去加熱煤,置換出的焦?fàn)t煤氣要得到高效、高價(jià)值的利用。 七、重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣利用狀況 ●由可上述數(shù)據(jù)知,2013年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣的放散率與上年相比有所下降,但焦?fàn)t煤氣利用率有所下降,但總體上煤氣回收量在增加。 ●企業(yè)發(fā)展不平衡:重鋼高爐煤氣利用率為41.52%,漣源為74.16%,衡管為74.81%,成鋼為82.23%。轉(zhuǎn)爐煤氣回收較少的企業(yè):成都11 m3/t,廣州34 m3/t,安陽(yáng)54 m3/t,新興鑄管64 m3/t。焦?fàn)t煤氣放散率高的企業(yè):重鋼14.24%,合肥15.83%,長(zhǎng)治7.11%,蘇鋼6.57%。 注:如企業(yè)需要技術(shù)支持或現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),請(qǐng)致電:010-57164686(作者王維興系中國(guó)金屬學(xué)會(huì)高級(jí)工程師、中國(guó)鋼鐵企業(yè)網(wǎng)專家顧問(wèn))
(責(zé)編:紫涵) |
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