【鋼廠生產(chǎn)和余熱利用】

1、鋼廠生產(chǎn)流程：二次能源產(chǎn)生環(huán)節(jié)與品質(zhì)二次能源的種類與品質(zhì)工序二次能源的種類品質(zhì)鋼鐵工業(yè)利用焦化工序焦?fàn)t煤氣高熱值、顯熱較高僅回收潛熱焦炭顯熱高溫余熱多數(shù)鋼廠已回收，CDQ技術(shù)廢煙氣顯熱低溫余熱未回收球團工序球團礦顯熱高溫余熱未回收豎爐煙氣低溫余熱未回收燒結(jié)工序燒結(jié)礦顯熱高溫余熱 余熱蒸汽發(fā)電燒結(jié)煙氣顯熱中低溫余熱一些鋼廠有回收，熱風(fēng)燒結(jié)高爐工序高爐煤氣熱值高、顯熱較低僅回收潛熱，作汽拖，帶動鼓風(fēng)機高爐爐頂余壓高品質(zhì) TRT透平機組發(fā)電熱風(fēng)爐煙氣顯熱中低溫余熱煤氣、空氣雙預(yù)熱高爐爐渣顯熱高溫余熱沖渣水采暖轉(zhuǎn)爐工序轉(zhuǎn)爐煤氣高熱值、顯熱較高回收潛熱、顯熱，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電爐渣顯熱高溫余熱未回收軋鋼工序加

2、熱爐煙氣顯熱高溫余熱回收顯熱，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電物體在加熱或冷卻過程中，溫度升高或降低而不改變其原有相態(tài)所需吸收或放出的熱量，稱為“顯熱”。它能使人們有明顯的冷熱變化感覺，通?？捎脺囟扔嫓y量出來。（如將水從20的升高到80所吸收到的熱量，就叫顯熱。）在物體吸收或放出熱量過程中，其相態(tài)發(fā)生了變化（如氣體變成液體），但溫度不發(fā)生變化，這種吸收或放出的熱量叫“潛熱”?！皾摕帷睘椴荒苡脺囟扔嫓y量出來，人體也無法感覺到，但可通過實驗計算出來。飽和空氣在吸收一定冷量（即放出熱量）后，一部分水蒸氣會相變成液態(tài)水，而此時飽和空氣溫度并不下降，這部分放出的熱量就是“潛熱”。如1mol水（100）蒸發(fā)成1mol水蒸汽（

3、100）需要吸收40.62kj的熱量，這部分熱量就是潛熱；而1mol60水升溫至100（無水蒸汽生成）需要吸收的熱量（約3.014kj）就是顯熱。 無論選取何種基準(zhǔn)溫度，各工序二次能源所占鋼鐵制造流程二次能源總量的比例相差不大，高爐工序二次能源產(chǎn)生量最大，約占50%以上。 各工序二次能源的理論產(chǎn)生量約為408.73 kgce/t-s(修正的基準(zhǔn)溫度下)，如果充分利用現(xiàn)有技術(shù)，二次能源回收利用率可以達(dá)到約85.6%。二次能源中，副產(chǎn)煤氣占比例最大，約74.6%，其中COG 22.29%，BFG 43.66%，LDG 9.02%。若不含煤氣和頂壓的余熱資源約為104kgce/t-s。目前高爐渣、鋼

4、渣顯熱尚無有效回收利用技術(shù)；高爐煤氣顯熱、燒結(jié)和焦化煙氣顯熱由于工藝操作原因，尚未很好地回收利用。煉焦：煉焦生產(chǎn)流程：煉焦作業(yè)是將焦煤經(jīng)混合，破碎后加入煉焦?fàn)t內(nèi)經(jīng)干餾后產(chǎn)生熱焦碳及粗焦?fàn)t氣之制程燒結(jié)余熱回收技術(shù)燒結(jié)生產(chǎn)流程：燒結(jié)作業(yè)系將粉鐵礦，各類助熔劑及細(xì)焦炭經(jīng)由混拌、造粒后，經(jīng)由布料系統(tǒng)加入燒結(jié)機，由點火爐點燃細(xì)焦炭，經(jīng)由抽氣風(fēng)車抽風(fēng)完成燒結(jié)反應(yīng)，高熱之燒結(jié)礦經(jīng)破碎冷卻、篩選后，送往高爐作為冶煉鐵水之主要原料。在鋼鐵企業(yè)中，燒結(jié)工序的總能耗僅次于煉鐵，居第二位，一般為鋼鐵企業(yè)總能耗的10%20%。我國燒結(jié)工序的能耗指標(biāo)和先進(jìn)國家相比差距較大，每噸燒結(jié)礦的平均能耗要高20 kgce。因此，燒

5、結(jié)節(jié)能的潛力很大。國內(nèi)外對燒結(jié)余熱的回收利用進(jìn)行了大量的研究，據(jù)日本某鋼鐵廠熱平衡測試數(shù)據(jù)表明，燒結(jié)機的熱收入中燒結(jié)礦顯熱占28.2%、廢氣顯熱占31.8%。由此可見，燒結(jié)廠余熱回收的重點應(yīng)為燒結(jié)廢（煙）氣余熱和燒結(jié)礦（產(chǎn)品）顯熱回收。目前，燒結(jié)廢氣余熱回收利用的方式主要有以下四種：利用余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽或提供熱水，直接利用；用冷卻器的排氣代替燒結(jié)機點火器的助燃空氣或用于預(yù)熱助燃空氣；將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽，通過透平及其它裝置轉(zhuǎn)換成電力；將排氣直接用于預(yù)熱燒結(jié)機的混合料。如何有效回收利用燒結(jié)礦余熱，降低燒結(jié)工藝能耗，是國內(nèi)鋼鐵行業(yè)中普遍存在并關(guān)注的一個課題。目前，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)中不少企業(yè)采用燒結(jié)礦余

6、熱回收蒸汽，如武鋼、鞍鋼等，但是對于蒸汽的利用不充分，造成能源浪費。先進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)每噸燒結(jié)礦可回收余熱蒸汽80100 kg/t。另外近兩年，濟鋼和馬鋼分別采用國產(chǎn)和日本技術(shù)把燒結(jié)礦余熱回收的蒸汽用于發(fā)電，取得了良好的利用效果。高爐爐頂煤氣余壓發(fā)電（Top PressureRecovery Turbine，簡稱TRT)高爐生產(chǎn)流程：高爐作業(yè)是將鐵礦石、焦炭及助熔劑由高爐頂部加入爐內(nèi)，再由爐下部鼓風(fēng)嘴鼓入高溫?zé)犸L(fēng)，產(chǎn)生還原氣體，還原鐵礦石，產(chǎn)生熔融鐵水與熔渣之煉鐵制程?，F(xiàn)代高爐爐頂壓力高達(dá)0.150.25MPa，爐頂煤氣中存在大量勢能。爐頂余壓發(fā)電技術(shù)，就是利用爐頂煤氣剩余壓力使氣體在透平內(nèi)膨脹做功

7、，推動透平轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機發(fā)電。根據(jù)爐頂壓力不同，每噸鐵可發(fā)電約2040kWh。如果高爐煤氣采用干法除塵，發(fā)電量還可增加30%左右。該技術(shù)可回收高爐鼓風(fēng)機所需能量的30%左右，實際上回收了原來在減壓閥中白白喪失的能量。這種發(fā)電方式既不消耗任何燃料，也不產(chǎn)生環(huán)境污染，發(fā)電成本又低，是高爐冶煉工序的重大節(jié)能項目，經(jīng)濟效益十分顯著。此項技術(shù)在國外已非常普及，國內(nèi)也在逐步推廣。 TRT發(fā)電不消耗任何燃料就可回收大量電力，據(jù)統(tǒng)計，在運行良好的情況下，噸鐵回收電力約2040kWh，可滿足高爐鼓風(fēng)耗電的30%。目前，國內(nèi)大多采用的是濕式除塵裝置與TRT相配，未來的發(fā)展趨勢是干式除塵配TRT。TRT裝置如果配

8、有干式除塵，則噸鐵回收電力將比濕法多30%40%，最高可回收電力約54 kWh/t。高爐煤氣鍋爐全燒高爐煤氣鍋爐技術(shù)采用高爐煤氣為原料，設(shè)計高溫高壓發(fā)電用鍋爐，可兼做冬季抽氣供暖使用。其蒸發(fā)量為220t/h，出口蒸汽參數(shù)為540，9.8MPa?？膳c500MW汽輪發(fā)電機組配套。設(shè)計消耗高爐煤氣1923萬Nm3/h，燃用高爐煤氣的熱值在28003500KJ/Nm3，也可摻燒轉(zhuǎn)爐煤氣。其工作范圍在40100%都能可靠穩(wěn)定工作，由于高爐煤氣與燃煤相比含塵量少、含硫量低，所以它不但節(jié)能還有環(huán)保作用。該項目在設(shè)計上采用高爐煤氣加熱燃燒，熱源來自自身所排煙氣，所以效率高，在88%以上。全燒高爐煤氣鍋爐運行不

9、受季節(jié)限制，可以全天候回收高爐煤氣，每年減少高爐煤氣放散約16.26億m3，全年可增加供蒸汽量57.6萬噸，增加發(fā)電量4320萬kWh，增加供電量3181.86萬kWh，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤17.6萬噸，綜合經(jīng)濟效益達(dá)4000萬元/年以上。轉(zhuǎn)爐：轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)流程：煉鋼廠先將熔銑送前處理站作脫硫脫磷處理，經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉后，再依訂單鋼種特性及品質(zhì)需求，送二次精煉處理站(RH 真空脫氣處理站、Ladle Injection 盛桶吹射處理站、VOD 真空吹氧脫碳處理站、STN 攪拌站等)進(jìn)行各種處理，調(diào)整鋼液成份，最后送大鋼胚及扁鋼胚連續(xù)鑄造機，澆鑄成紅熱鋼胚半成品，經(jīng)檢驗、研磨或燒除表面缺陷，或直接送下游軋制成條鋼、線材、鋼板、鋼卷及鋼片等成品。精煉：連鑄生產(chǎn)流程：連續(xù)鑄造作業(yè)乃是將鋼液轉(zhuǎn)變成鋼胚之過程。上游處理完成之鋼液，以