鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與利用

胡惠勤

摘 要： 在鋼鐵的具體生產過程中會形成很多的余熱，而這些余熱屬于非常重要的二次能源.目前在鋼鐵行業(yè)中余熱回收技術開始得到了非常廣泛地應用.開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)能效益和經濟效益。然而相對于發(fā)達國家而言，我國鋼鐵行業(yè)仍然具有相對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行分析。

關鍵詞： 鋼鐵企業(yè)；余熱資源；回收與利用

引言

鋼鐵企業(yè)要想在激烈的市場競爭中求得生存和發(fā)展.就必須要努力的降低生產成本?，F(xiàn)在很多企業(yè)都開始采取有效的措施對鋼鐵生產中的余熱進行回收和利用，從而最終能夠實現(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、低溫煙氣、熱水和廢蒸汽；中溫余熱主要包括風爐尾氣初級余熱回收后的煙氣、燒結煙氣、高爐煤氣等；高溫余熱則主要包括高溫鋼材、高溫焦炭、高溫燒結料、加熱爐煙氣、電爐煙氣、轉爐煙氣和焦爐煙氣等。大量的統(tǒng)計表明，我國的大中型企業(yè)噸鋼每年會產生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品或者最終產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，冷卻水攜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210m2燒結機及環(huán)冷機，環(huán)冷機出口煙氣溫度為300℃～400℃，每小時最大煙氣量為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。

該企業(yè)的3條120t轉爐生產線（開2備1）均配有煙道汽化冷卻裝置，每臺轉爐煙氣經汽化冷卻系統(tǒng)可產生2.45MPa、16.7t/h蒸汽，扣除汽化冷卻裝置自耗汽2.4t/h外，轉爐總計產生約30t/h富余蒸汽。上述蒸汽經由汽包進入蓄熱器，并由分汽缸產生壓力為0.3MPa～0.5MPa，溫度為130℃～200℃飽和蒸汽對外銷售。另外公司軋鋼生產線有160t/h蓄熱式推鋼加熱爐2座、250t/h蓄熱式步進加熱爐1座，每小時可產生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。

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

2.2企業(yè)余熱資源回收方案

針對企業(yè)的余熱余能資源利用現(xiàn)狀，企業(yè)于2012年開工建設了余熱余能回收利用項目，主要建設內容包括：

（1）采用新型環(huán)冷技術，對2臺235m2燒結機建設煙氣余熱回收裝置，并配套建設2臺30t/h雙壓余熱鍋爐，將燒結環(huán)冷機的高溫煙氣通過2臺30t/h余熱燃氣鍋爐將產生飽和蒸汽并用于驅動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

（2）3臺120t轉爐蓄熱器配套及采用加熱爐汽化冷卻技術對4座軋鋼加熱爐設置余熱回收裝置，回收轉爐、加熱爐及鋼渣汽粹產生的飽和蒸汽帶動汽輪機發(fā)電。

（3）建設高爐煤氣回收裝置， 采用高爐煤氣柜動態(tài)運行新技術高效

2.3技術指標

（1）燒結煙氣余熱回收主要技術參數(shù)

（2）轉爐、加熱爐及鋼渣余熱回收主要技術參數(shù)

（3）富余高爐煤氣回收主要技術參數(shù)

2.4項目投資及節(jié)能、經濟效益分析

項目實際投資總投資為18061萬元，其中：燒結余熱回收工程投資6233萬元，轉爐余熱回收投資2151萬元，加熱爐余熱回收1090萬元，富裕高爐煤氣回收投資7948萬元，其他費用639萬元。項目建成達產后，年實現(xiàn)廢氣余熱回收利用換算可實現(xiàn)等值轉化電量4.67×108kW·h/a，外供電量4.21×108kW·h/a，折合標準煤年節(jié)能量149620tce/a。

（1）燒結余熱發(fā)電項目節(jié)能及經濟效益分析

燒結余熱發(fā)電項目年發(fā)電量8457.45×104kW·h，年對外供電量7073.09×104kW·h，年節(jié)能折合標準煤23341.18tce。

（2）轉爐、加熱爐、鋼渣余熱回收項目節(jié)能及經濟效益分析

轉爐余熱蒸汽、加熱爐余熱飽和蒸汽、鋼渣汽粹產生的飽和蒸汽回收再利用項目年發(fā)電量8421.23×104kW·h，年對外供電量7898.42×104kW·h，年節(jié)能量折合標準煤26064.78tce。

（3）富余高爐煤氣回收項目節(jié)能及經濟效益分析

富余高爐煤氣回收項目年回收放散的高爐煤氣116630.64×104m3，實現(xiàn)年發(fā)電量25775.36×104kW·h，年對外供電量23487.98×104kW·h，年節(jié)能量折合標準煤78698.33tce。

項目建成后企業(yè)年綜合能耗可減少5.84×104tce，能源成本降低3407.74萬元，5.3年即可全部收回投資成本。

三、結束語

目前，余熱回收已經受到越來越多的鋼鐵企業(yè)重視，并為鋼鐵企業(yè)帶來了可觀的節(jié)能和經濟效益。目前，鋼鐵行業(yè)余熱回收仍有較大的潛力可挖，應成為鋼鐵企業(yè)重點關注的節(jié)能方向。

參考文獻

[1]錢峰.寶鋼余熱資源利用現(xiàn)狀與展望[A].中國金屬學會.2014年全國冶金能源環(huán)保生產技術會文集[C].中國金屬學會：，2014：3.

[2]丁毅，史德明.鋼鐵企業(yè)余熱資源高效利用[J].鋼鐵，2011，46（10）：88-93+98.

[3]仇芝蓉.我國鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與利用[J].冶金叢刊，2010，（06）：47-50.