
2017年第5期(总第416期)
节能
ENERGYCONSERVATION
钢铁企业低温余热发电技术探讨
彭杨煜
(中冶南方威仕热工有限公司,湖北武汉430083)
摘要:介绍钢铁工业低温余热分布情况和利用现状,结合成熟的低温余热发电技术的工艺原理和技术
难点,分析钢铁工业低温余热发电的难点,并提出关键技术研究方向。关键词:钢铁;低温余热;发电
中图分类号:TK01文献标识码:A文章编号:1004-7948(2017)05-0007-03 doi:10.3969/j. issn. 1004 7948.2017.05.002
引言
钢铁行业作为中国节能减排潜力最大的行业,
节能之路任重而道远,同时也带来了相关技术和产品的巨大市场空间。
与火力发电不同,纯低温余热回收发电技术是通过回收钢铁、水泥、石化等企业向大气中连续排放的温度低于400℃的废蒸汽和废烟气所含的低品位的热量来发电,它将企业在生产环节中废弃的热能转化为电能,因此它是一项变废为宝的高效节能技术。这一技术的核心是在高效换热器和低温非标汽轮机,近年来换热器和汽轮机技术上突破性的进展可以直接将低品位的余热转换成电能,不仅投资低,而且经济性显著,为企业余热回收利用找
到了一套行之有效的解决方案。 1钢铁行业低温余热分布情况
钢铁企业的余热资源主要存在于烧结、炼铁、
炼钢、轧钢等工序中。钢铁企业余热资源大部分以过程余热的形式耗散,具有载体多样、分布分散、衰变快、不可储存、稳定性差、数量和质量差别大、集中回收利用难度大等特点。传统的钢铁行业余热资源受能量品质低、不稳定、用户不匹配等因素的影响,在加上余热回收关键技术研发滞后,所以回收效率很低,经济性差。
钢铁企业中各余热载体回收的下限温度是:固体载体5死数体载体80℃,气态载体200℃。
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其可利用的余热主要有:焦化工序中红焦、焦炉烟气和荒煤气的显热。烧结工序中烧结矿、烟气的显热。炼铁工序中高炉渣、高炉煤气以及热风炉的显热。炼钢工序中钢渣、转炉煤气、连铸坏的显热轧钢工序中加热炉排放烟气的显热等。
2钢铁企业中低温余热利用技术及其主要设备
热能是一种在不同条件下质量差别很大的能
量,余热温度的差异使得质量存在很大的差别。钢铁企业中低温余热利用技术主要有3种:
1)余热发电技术,即利用钢铁企业生产过程中各工序排出的废气余热及冷却机排掉的废气余热发电。主要设备有余热锅炉、蒸汽汽轮发电机和发电机组。以400℃的烟气为例,每收集1万m 的烟气,余热锅炉可产生1t过热蒸汽,利用这些蒸汽推动汽轮机可产生约为200kWh的电力。
2)余热制冷技术,溴化锂吸收式制冷机是以
漠化锂溶液为吸收剂,以水为制冷剂,利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。
3)热管技术多用于预热空气或煤气,回收各种中低温烟气余热。主要设备是热管换热器,一般为钢-水重力式热管。
3成熟的低温余热发电技术
低温余热发电是低温余热利用的一个重要发
展方向,在我国水泥等行业已经有了相当成熟的技术应用。余热发电的基本方法大致分为纯低温余