PDF《钢铁企业技术节能和新节能技术探索》

20 个大中型钢铁企业, 没有考虑中小企业,给出了高温、中温和低温余热回 收利用情况. 文献[5]成文时, 低温余热利用 0.0692%, 中温余热利用 30.14%, 高温余热利用 44.35%. 钢铁工 业生产 1t 钢产生的余热约为 8.4 GJ ,目前回收利用 的仅有 25.8%. 4. 废热回收的特定技术 4.1 有机朗肯循环[7-12]和热泵 有机物朗肯循环是以低沸点有机物为工质的闭式 朗肯循环.用于冶金超低温热源的废热回收最大问题 是发出的电力功率小;

热泵主要是低温热能回收利用, 难于在钢铁企业的应用. 4.2 气态废热回收 冶金废气大多处于中温水平.回收多采用废热锅 炉,是否发电取决于废热量和经济因素. 4.3 烧结矿废热回收【13-19】 烧结矿废热主要采用空气回收.根据不同烧结矿 量和烧结机大小采用不同的集气罩长度和数量.气体 冷却后的烧结矿通常用环冷机等装备冷却. 4.4 干熄焦技术【20-23】 干熄焦可以有效回收炼焦工序余热,已成为大型 钢铁联合企业的重要装备. 用惰性气体回收焦炭热量, 再将热量转给余热锅炉用来发电.首钢 227m3 干熄炉 年综合效益达

1087 万元. 4.5 相变储能材料[24-26] 相变潜热储能是同时利用物质热容和物态变化来 储存热能,具有至少高出显热储能系统一个数量级的 储能密度.根据相变材料的封装和工作方式的不同, 用于余热回收的相变储能系统大致可以分为热管换热 器、 蓄热室式相变储热系统, 潜热/显热复合储热材料

3 类. 5. 冶金节能减排实用技术研发 5.1 液态熔融冶金渣废热回收 文献[32]按中国冶金渣产量1.2亿t考虑,认为可 以建设日产 1000t 的 液态渣收热生产线

400 条. 文献[33]认为, 熔渣余热是钢铁企业唯一没有利用的 二次能源 . (除离心粒化技术外)其它干式粒化工艺 都未见后续报道、机械粒化法大都存在粒化效果差、 处理效率低、热回收效果不佳、设备结构复杂、可靠 性低等缺点 . 5.1.1 风淬技术 文献[28-29]介绍的是日本的风淬技术, 文献[30] 综述了各种冶金渣废热回收技术.文献[31]介绍了风 淬技术在国内使用的具体情形.

1981 年, 新日铁申请 风淬处理液态渣工艺专利[32].

1981 年11 月,日本钢 管和三菱重工建设了风淬法示范厂[33]. 5.1.2 水淬技术 文献[34]详细介绍了水淬技术的原理、 设计参数、 技术要点和设计需要规避的问题. 文献[35-38]介绍了 国内一些水淬技术应用实例. 5.1.3 隧道锅炉 作者设想了隧道锅炉和渐次水淬方法回收熔融渣 废能[39]. 5.2 固态颗粒物废热回收 循环流化床锅炉 800℃以上温度的灰渣在使用传 热系数不高于 60(Ws-2K-1)的滚筒冷渣器,拒绝传热 系数 70~250(Ws-2K-1)的流化床冷渣器[40].烧结矿 在使用环冷机等占地多、金属消耗量大、机械复杂、 造价高装置[18-19]. 5.2.1 高温烧结矿(最大颗粒度 300mm)废热回收技术 温烧结矿至少具备 700℃高温,平均颗粒尺寸 100mm.不应简单用风吹冷,获得低品位热能.作者提 出用 冷矿炉 回收烧结矿热火用联合余热锅炉形成 联合发电系统的技术主张.相关计算显示,24m2 烧结 机在设备寿命周期内,可获净收益

6300 万[41]. 5.2.2 高温粉体废热回收技术 中国循环流化床锅炉电厂无法保证入炉颗粒尺 寸, 被迫使用滚筒冷渣器. 可采用排渣高温分选技术, 保证流化床冷渣器可以接受的颗粒进入主流化床冷渣 器回收[42]. 5.3 异重多尺寸均匀涨落床高温气固分离技术 现有颗粒床除尘 将颗粒床看成是机械过滤 . 一 些专利装置的流化数出现大跳跃,可能导致运行时局 部空床和反吹运行时丢失床料.作者提出了 异重多 尺寸均匀涨落高温颗粒床气固分离技术 . 在前人基础 上, 增加了 等压颗粒床表面+所有颗粒具有相同流化 数 要求[43]. 6.结束语 钢铁冶金是能耗最大的工业过程之一,中国现行 技术与先进技术之间存在着明显的能耗差距.缩小、 消除这些差距,以至于超越现有技术是当代中国能源 理论与技术研究人员的重要使命.本文介绍了作者在 熔融态冶金渣、高温烧结矿、高温粉体等工业废热回 收领域和高温气固分离领域提出的初步想法,抛砖引 玉,敬请不吝赐教! References (参考文献) [1] Guo Hanjie Yin Zhiming. Energy conservation Potential of Iron and Steel Industry of China [J], Journal of Iron and Steel, Vol.42,No.2,2007.2 郭汉杰,尹志明,钢铁冶金流程节能空间研究,钢铁, 第42卷第2 期2007年2月[2] Cai Jiuju,Du Tao Chen Chunxia Dong Hui. The Study of Waste heat resource and Key recovery Technology, Proceedings of Iron and Steel Industry annual meeting 2007,vol.1,408 蔡九菊 杜涛 陈春霞 董辉, 钢铁企业余热资源的回收利用及 关键技术研究,2007 中国钢铁年会论文集,pp1-408 [3] Wang Jianjun Cai Jiuju Chen Chunxia Li Guangshaung Zhang Qi. Investigation Report of Waste heat resource of Iron and Steel Industry[J], Journal of Industrial Heating,Vol.36,No.2,2007 王建军,蔡九菊,陈春霞,李广双,张琦,我国钢铁工业余热 余能调研报告, 工业加热,第36 卷2007 年第