纯低温余热回收发电新技术推广应用.doc

纯低温余热回收发电新技术推广应用中国新能源网| 2004-7-27 16:53:00 | 新能源论坛 | 我要供稿特别推荐：2010中国新能源与可再生能源年鉴能源是人类赖以生存和发展所不可或缺的资源。特别是由于电的发现和开发利用，大大推动着人类文明的进步，人类的生产和生活从此已越来越离不开电，而且缺电和电力紧张在工业发达地区随时出现。除了煤炭、石油、天然气等不可再生高级资源可以发电外，如何充分开发利用可回收利用的低级能源发电便成了当今世界各国研究的重要课题之一。 我公司自主开发的纯低温余热回收发电项目正是基于此原因。 纯低温余热回收发电项目是利用100以上工业余热产生的低品位蒸汽，来推动专门设计的低参数的汽轮机组做功发电。它是先进技术和环保要求相结合下的必然趋势和产物，是控制大气污染，保护臭氧层，减少能源开发的有效手段和途径，也是相应企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少温室气体排放和保护环境的重要措施之一。 随着低温余热回收发电技术的日益成熟及其技术经济的可行性，它已越来越受到人们的高度重视，从我国能源局编制的2010热电联产发展规划及2020年远景目标可以知道中国余热发电的春天就要到了。 我公司同中科院能源研究所长期从事低温余热发电的研究和开发工作，拥有丰富的经验和技术积累，掌握了低温余热回收发电的核心技术和设备设计技术。公司工程部多年从事余热回收利用工程设计施工，施工、安装经验丰富。再加上公司拥有一批优秀的经营管理人才和技术人才，为公司兴建项目的工程设计和建设提供了坚实的条件和基础。 纯低温余热回收发电项目的应用对象面广而大，包括钢铁工业的烧结矿冷却机、转炉、均热炉、高炉和热风炉等的烟气余热能源，水泥工业的回转窑、熟料冷却机的烟气余热能源，石油炼化工业的精馏塔、反应塔、加热炉等的余热能源；有色冶炼工业的电炉烟气、炉体散热等的余热能源，玻璃工业的熔化窑等的烟气余热能源，焦化厂的焦炉余热等。二、 资源条件评价：1、 低温余热资源评价：在钢铁、水泥、石炼化等工业企业内有大量的每天24小时向外排放的低于300400C的中低温烟气，废蒸汽、废热水等余热资源。它们携带的能量属于中、低温余热。还有地热资源的热水温度也在300C以下，更多的是100C左右的低温热水。对于以上余热的利用目前大致有两种方式，一种是热利用，直接利用其热能供生产或生活需要，另一种是将其转换成使用方便，输送灵活的电能。我们公司自行研制开发的纯低温余热回收发电就是其中一种余热回收利用的高新技术项目，并通过实际运作证明，在技术经济上是可行的。2、纯低温余热回收发电技术是我公司中科院研究所多年研究和实验的结果。这一技术的核心是在高效换热器和低温非标汽轮机方面的重大突破和进展，这一技术可以成功地直接将低品位的余热转换成电能，不仅建厂投资成本低，而且经济效益显著，为大型企业余热回收利用，节能降耗找到了一条行之有效的途径和方法。该技术已成功应用于西藏羊八井地热发电厂及广东丰順低温地热发电厂,目前两发电厂运转正常。三、 技术方案 技术方案：对各种不同参数的低温余热进行回收发电必须采取与之相对应的不同技术、手段和措施，针对钢铁工业的低温余热（低品位）主要采用带蓄能器饱和蒸汽发电方案和带蓄能器过热蒸汽发电方案两种。针对水泥工业的低温余热主要采用不带补燃锅炉的蒸汽动力发电技术方案。四、 环境影响评价 纯低温余热回收发电项目是一种利用余热而不直接消耗原煤、原油、原气的清洁环保发电项目，不仅不对环境产生任何破坏和污染，反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。该发电项目对环境能造成影响的主要是在冷却水系统，但经精心设计和施工及工艺流程中循环利用，完全能控制和避免对环境产生任何不利影响。 五、 项目工程的经济分析：项目工程年收益及投资回收期： 年纯收益为：电价年收所有成本费用 5000300240.41800000540000=1161（万元） 初期投资回收期：见现金流量表，由表可知其静态投资回收期仅4.8年。六、 项目风险分析： 余热发电是符合国家关于节约资源、保护环境及可持续发展的方针政策的。国家并且规定，对于容量大于1000千瓦的余热电站，应该无条件上网并给予优惠上网电价。可能的风险来之于行业保护主义。七、 项目总结与建议： 综上所述，该纯低温余热回收发电项目不仅技术经济上成熟可行，而且具有广阔的市场容量和前景，竞争优势明显，核心竞争力强。项目建设本身初期投资少，建设周期短，风险低，投资收益高，投资回收期短。 项目工程一旦建成，不但可以给项目建设方，投资方带来巨大的经济回报，而且其节能和环保效益相当可观，每年可为生产企业节约大量用煤，称得上是一项利国利民的绿色环保工程，是值得建设和投资的风险极低的节能环保项目。目 录 一、 项目提出的理由和基本条件：1、 项目提出的理由2、 项目提出的基本条件二、 政策、市场分析：1、 政策分析2、 市场分析 三、 资源、技术条件评价：1、 低温余热资源评价2、 纯低温余热回收发电技术评价3、 技术竞争优势四、 项目建设规模与设计方案1、 项目建设规模2、 项目方案设计与选择五、 技术方案、设备方案和工程实施方案1、 技术方案2、 设备方案3、 工程实施方案六、 环境影响评价：1、 环境影响评价2、 影响环境因素分析七、 项目工程实施进度1、 项目工程建设工期2、 项目工程实施计划和安排八、 项目工程投资估算：1、 项目工程投资估算内容及其估算额2、 项目工程投入总资金及分期投入计划3、 项目工程投资方式九、 项目工程经济分析和评价1、 项目工程经济分析和评价内容2、 项目工程经济和评价的基础依据与参数选择3、 项目工程年收益及投资回收期十、 项目工程风险分析和控制1、 风险因素识别与评估2、 风险控制措施十一、项目总结与建议一、项目提出的理由：1、项目提出的理由： 能源是人类赖以生存和发展所不可或缺的资源。特别是由于电的发现和开发利用，大大推动着人类文明的进步，人类的生产和生活从此已越来越离不开电，而且缺电和电力紧张在工业发达地区随时出现。煤炭、石油、天然气、等高品级能源均成了获取电能的源泉，它们不仅数量有限，而且对环境污染大，因此如何充分开发利用由其产生的低品级能源便成了当今世界各国研究的重要课题之一。 当前，我国在使用能源中存在着许多不合理的现象，造成了极大的浪费。其中最突出的浪费是对能源没有“量才而用”，普遍地把煤炭、石油、天然气等高品级能源“降级使用”，只为取得100左右温度较低的热介质，用于采暖、空调、生活用热以及造纸、纺织、化工、食品加工等工业部门。同时，又有大量低温余热、丢弃不用，其结果不仅造成了惊人的能源浪费，而且还污染了环境，破坏了生态平衡，给人们的生命健康带来了危害。因此，如何运用新技术和新设备把低温余热源利用起来，越来越被人们重视。我公司自主开发的纯低温余热回收发电项目正是基于此原因以及我们所掌握的纯低温余热回收发电的核心技术和设备。 纯低温余热回收发电项目是利用100以上工业余热产生的低品位蒸汽，来推动专门设计的低参数的汽轮机组做功发电。它是先进技术和环保要求相结合下的必然趋势和产物，是控制大气污染，保护臭氧层，减少能源开发的有效手段和途径，也是相应企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少温室气体排放和保护环境的重要措施之一。 随着低温余热回收发电技术的日益成熟及其技术经济的可行性，它已越来越受到人们的高度重视，从我国能源局编制的2010热电联产发展规划及2020年远景目标可以知道中国余热发电的春天就要到了。 2 项目提出的基本条件： 本公司同中科院能源研究所长期从事低温余热发电的研究和开发工作，拥有丰富的经验和技术积累，掌握了低温余热回收发电的核心技术和设备设计技术。公司工程部多年从事余热回收利用工程设计施工，施工、安装经验丰富。再加上公司拥有一批优秀的经营管理人才和技术人才，为公司兴建项目的工程设计和建设提供了坚实的条件和基础。 目前冶金、钢铁、水泥、石油、化工、制糖行业的工作重点是深挖企业内部潜力、节能降耗。其企业内部的大量余热能源，均为该项目创造了运作的广阔市场和空间。二、 政策、市场分析1、 政策分析： 我国经济正处于一个高速发展时期，能源消耗也出现大幅度上升，为保证国民经济持续、快速、健康发展，就必须合理、有效地利用能源，并不断地提高能源利用率。 低温余热回收发电是国家节能环保产业支持项目、是符合国家关于节约资源、保护环境及可持续发展的方针政策的。国家并且规定，对于容量大于1000千瓦的余热电站，应该无条件上网并给予优惠上网电价。2、 市场推广应用分析： 目前有低温余热发电利用的对象的范围、数量及其相应的状况和意向。 是钢铁工业：钢铁厂中的焦炉，目前我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座，除了上海宝钢的工业化水平达到了国际水平，其余厂家能耗水平都很高，大有潜力可挖。炼钢厂中的转炉烟气发电，目前全国有25吨以上的转炉达240座，按3座配备一套发电系统，可配置发电量为3000KW/H的电站80座。炼钢厂中的电熔炉，目前全国有20多座，其中65吨级可发电量在5000KW/座以上。 是水泥工业。目前全国水泥企业中5000吨/日水泥窑有80多座，2500吨/日水泥窑有100多座。利用该低温余热发电项目将其发散的烟汽转变为电能，其中5000吨/日产炉可产生电量达6000KW/H，2500吨/日产烟气可产生电量达3500KW/H，这样的发电站在水泥企业中可建180套左右。 是石油炼化、有色冶炼和专业焦化厂等等的大量余热回收源。三、 资源、技术条件评价：1、 低温余热资源评价： 在钢铁、水泥、石炼化等工业企业内有大量的每天24小时向外排放的低于300400C的中低温烟气，废蒸汽、废热水等余热资源。它们携带的能量属于中、低温余热。还有地热资源的热水温度也在300C以下，更多的是100C左右的低温热水。对于以上余热的利用目前大致有两种方式，一种是热利用，直接利用其热能供生产或生活需要，另一种是将其转换成使用方便，输送灵活的电能。我们公司自行研制开发的纯低温余热回收发电就是其中一种余热回收利用的高新技术项目，并通过实际运作证明，在技术经济上是可行的。2、 纯低温余热回收发电技术评价： 纯低温余热回收发电技术是我公司中科院研究所多年研究和实验的结果。这一技术的核心是在高效换热器和低温非标汽轮机方面的重大突破和进展，这一技术可以成功地直接将低品位的余热转换成电能，不仅建厂投资成本低，而且经济效益显著，为大型企业余热回收利用，节能降耗找到了一条行之有效的途径和方法。该技术已成功应用于西藏羊八井地热发电厂及广东丰順低温地热发电厂,目前两发电厂运转正常。3、 我公司的纯低温余热回收发电技术经济优势： 目前国内外掌握该技术的只有我们公司和日本川崎重，但对于同样规模的发电站对方的总工程造价是我们的两倍。比如，建同样一个6000KW/H的余热电站，我们的工程总造价仅供3600万元，而日本公司需7741万元。四、项目工程建设规模与设计方案1、 项目工程建设规模：纯低温余热回收发电项目的工程建设规模主要根据工业企业所排放的余热源的参数和分布来确定。主要对应参数如下表所示：参数 压力 流量 电量类别 (Mpa) (T/h) (kw.h) 0.2 11 1000 0.4 9 1000 0.8 8 1000 但从技术经济可行性分析，投资收益平衡点应保证单个电厂总发电量3000KW以上。发电容量越大，投资回收期越短，经济效益越高。 工程建设投资额根据设计和实际运行测算约为60008000元/KW，既电站建设投资规模至少在2000万元以上。投资回收期3.54.5年。2、 项目方案设计与选择： 纯低温余热回收发电项目方案设计包括现场勘察、现场测量、技术方案筛选及工程建设和施工方案的形成。最后再经厂方的评估和选择或修改。 工程项目设计方案选择的原则是对各种可能的技术方案进行技术经济可行性分析，从而找出最佳方案，确保以最小的投入，产生最佳的经济效益。五、 技术方案、设备方案和工程实施方案1、 技术方案：对各种不同参数的低温余热进行回收发电必须采取与之相对应的不同技术、手段和措施，针对钢铁工业的低温余热（低品位）主要采用带蓄能器饱和蒸汽发电方案和带蓄能器过热蒸汽发电方案两种。针对水泥工业的低温余热主要采用不带补燃锅炉的蒸汽动力发电技术方案。其特点分别如下：带蓄能器饱和蒸汽发电方案。其流程图（见图一所示）。系统以转炉车间的转炉烟道蒸汽和连铸机结晶器冷却蒸汽为热源。转炉烟道蒸汽通过使用蓄能器变成稳定的常压蒸汽，再与连铸机来的常压蒸汽混合，然后再进入常压汽轮机做功。作完功的蒸汽进入空气冷却凝汽器冷凝成水，冷凝水由凝结水泵打进冷凝水池，再由两台给水泵分别打进转炉烟道冷却器和连铸机冷却装置的汽包中。蓄能器的工作参数为0.1020.362Mpa,汽轮机的工作参数为0.1010.01Mpa. （2）、是带蓄能器过热蒸汽发电方案。其系统流程图（见图二所示）。该方案是对带蓄能器饱和蒸汽发电方案的改进。目的是在有条件的情况下增加发电量。本方案拟通过提高转炉烟道蒸汽的压力，即通过提高蒸汽参数来提高转炉余热的能源利用率，从而提高发电量。但随着蒸汽压力的提高，必须采用过热蒸汽技术，否则，汽轮机后部的蒸汽湿度将过高而导致叶片的水蚀破坏。因此本方案采用了蒸汽过热器，通过高炉煤气或转炉煤气来提高蒸汽的温度。本方案的缺点是需要燃用煤气，使得系统运行稍微复杂化. （3） 是不带补燃锅炉的蒸汽动力循环发电技术方案，其系统流程图（见图三所示），这是真正意义上的工业余热电站。由于该方案不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染。其次没有补燃锅炉，蒸汽参数较低，其运行操作简单方便，运行的可靠性和安全性高。缺点是由于余热的品位低，其效率相应较低，装机容量较小，单位功率设备投资难以降低。由于纯余热电站的蒸汽参数较低，所用的汽轮机必须专门设计和制造。这种电站虽然初期投资较高，但其运行成本却是最低的，每度电0.038元，日常管理也简单，对用户来说仍然是最有利的选择，是收益最高的电站。 2、 设备方案： 设备的选用和配备是由相应的技术方案所决定的，但反过来设备的好坏直接影响到技术实施结果。因此，设备的选择、配备和采购必须经过精心的设计，形成一个合理的完善的方案。各技术方案下的主要设备及其性能参数如下：（1） 带蓄能器的饱和蒸汽发电方案的主要设备及其参数如下：序号 设备名称 性能参数（以3000KW为例） 重量 备注1 蓄能器 压力：0.4Mpa, 温度：140C 容量300，直径：3米。长度12米，共5个 120吨2 汽轮机 3000千瓦，3000转/分，蒸汽流量49吨/时，蒸汽参数：常压饱和蒸汽 30吨3 冷凝器 空冷式，冷却能力：50吨/时风量：400万立方米/时，重量：240吨，风机耗功：240千瓦 240吨4 发电机 3000千瓦，3000转/分 10吨5 变压站 3000千伏安 10吨6 冷凝泵 RG50-20（5.5KW） 0.15吨7 给水泵 DG46-303（22KW） 0.25吨 0.05吨8 调压阀 流量：40吨/时，工作压力0.40.1MPa（2）带蓄能器过热蒸汽发电方案的主要设备及其参数，大部分同方案（1），只是增加了蒸汽过热器和燃气器。其性能参数亦是根据发电站的大小而定。（3）不带补燃锅炉的蒸汽动力循环发电方案的主要设备及其性能参数如下： 汽轮机。本方案的汽轮机为专门设计的次中压带中间再热的冷凝式汽轮机。其进汽压力，新蒸汽温度，中间再热的参数都需根据具体发电容量而定，目的是避免汽轮机叶片的水蚀及提高汽轮机的效率。 热空气余热锅炉。炉中从低温区到高温区分布着低温省煤器。高温省煤器，对流蒸发管束，以及再热管束。全部管束采用光管，垂直布置，以减轻积灰的可能性。此外还装有最新型的共振腔型声波吹灰器及振打除尘装置。 烟气余热锅炉。该炉的热端是过热器，冷端是对流蒸发管束。全部管束同样采用光管，垂直布置。本炉同样装有共振腔型声波吹灰器及振打除尘装置。 冷却水系统。当水温按30计算时，本发电系统需要冷却水3000T/H。若采用冷却水塔冷却循环水时，每小时需要补充25吨左右。 发电机及其送变电设备。这部分主要根据电站发电容量大小而定。 其他设备同方案（1）。3、 工程实施方案在根据不同企业的不同类型余热所采取的不同技术设备方案的基础上，进行电站选址方案设计及传输管网和锅炉布设方案设计，低参数汽轮机工程设计，土建工程设计，整个发配电系统的方案设计和工程施工方案设计。其具体工程实施方案需根据某个具体电站来定。六、 环境影响评价1、 环境影响评价：纯低温余热回收发电项目是一种利用余热而不直接消耗原煤、原油、原气的清洁环保发电项目，不仅不对环境产生任何破坏和污染，反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。2、 影响环境因素分析：该发电项目对环境能造成影响的主要是在冷却水系统，但经精心设计和施工及工艺流程中循环利用，完全能控制和避免对环境产生任何不利影响。 七、 项目工程实施进度：1、 项目工程建设工期： 以某个发电厂为例，工程建设期从合同签订之日开始，需一年半左右，即大约18个月，从19个月后电厂开始试运行。正常情况下，只要资金及时到位，建设工期一般能在规定时期内完成。2、 项目工程实施计划和安排：(1) 合同签订后10天内，支出总投资额的5%；(2) 第5个月，支出总投资额的35%；(3) 第12个月，支出总投资额的40%；(4) 第18个月，支出总投资额的15%；(5) 第30个月，支出总投资额的5%；八、 项目工程投资：1、 项目工程投资估算内容及其估算额：以单个装机容量为6000kw的纯低温余热回收发电方案为例：序号 项目 金额（万元） 序号 项目 金额1 发电机及送变电设备 150 5 阀门、保险费 4002 6000KW余热汽轮机 700 6 安装调试费 2503 余热锅炉及汽水系统 1200 7 厂房及基础 3004 控制监测系统 300 8 其他 3002、 项目工程投入总资金及分期投入计划： 以上面单个6000KW发电厂为例，合计总投资约3600万元，分期投入计划根据工程实施进度计划配套进行。3、 项目工程投资方式：（1）项目工程使用方投资全系统，我公司负责项目工程设计、施工及设备安装和调试。（2）项目工程使用方和我公司共同投资，且由我公司负责项目工程设计、施工及设备安装和调试。（3）我公司投资全系统，及由我公司负责项目工程设计、施工及设备安装和调试。九、 项目工程的经济分析和评价：同样采用单个6000KW发电厂为例进行分析和评价1、 项目工程经济分析和评价内容： 电站初期投资总额；电站每天输出功率；每度电价；年工作发电日电站运行管理费；设备折旧率及维护保修费；税收；其它2、 项目工程经济分析和评价的基础数据与参数选择： 设计6000KW的电站按每天输出功率5000KW计算（扣除损失） 年发电工作日：按300天（扣除国家正常长节假日） 每度电价按现行平均工业使用电价：0.4元/度 计 电站年运行管理费用，按计划9人，每人每年5万元计 设备折旧率按20年分摊 设备维护保修费按折旧费的30%计 电站初期投资总额按3600万元计3、 项目工程年收益及投资回收期： 年纯收益为：电价年收所有成本费用= 5000300240.41800000540000=1161（万元） 初期投资回收期：见现金流量表，由表可知其静态投资回收期仅4.8年。十、 项目风险分析和控制：1、 风险因素识别。按工程项目标准风险分析法，该项目风险因素应包括： 政策风险识别 技术风险 经营管理风险 财务风险 生产风险 其他风险2、 风险分析和控制 政策风险： 余热发电是符合国家关于节约资源、保护环境及可持续发展的方针政策的。国家并且规定，对于容量大于1000千瓦的余热电站，应该无条件上网并给予优惠上网电价。可能的风险来之于行业保护主义，余热发电使得水泥企业减少向电网购电，从而电网售电的利润受到影响。处于行业的私利，供电行业可能会置国家政策于不顾，为余热电站的并网制造障碍。防范手段是必须和当地的供电部门搞好关系，并从发电盈利中提取一部分（比如1%）给供电部门和有关个人，保证其单位和个人的利益不受损害。 技术风险： 由于纯低温余热发电采用的是中、低参数的小型冷凝式发电电站，这种类型的电站技术对我们来说是完全成熟的，不存在任何特殊的技术风险。唯一可能的风险来之于水泥窑的烟气含尘量高，余热锅炉产生磨损和积灰故障的可能性增大。因此，在余热锅炉的设计和选型时，对这两个问题必须给予足够的重视。我们拟采取的技术措施包括：合理选择烟气流速、迎风的换热面采用防磨结构、采用垂直布置的光洁换面、加装振打除灰和声波等装置。 经营管理风险： 余热电站本身没有经营管理的风险。不存在没有原料或是产品卖不出去等问题。但是，余热电站是依附于企业工厂的。其经营管理的风险来之于企业的生产状况。窑外分解干法水泥厂是当前最现代的水泥厂，其产品质量高，成本低。其他水泥厂根本不是其对手。未来五至十年是这种现代化水泥厂逐步取代老式水泥厂的时期，只要其经营管理不出现重大失误，是没有什么风险的。钢铁企业更具有连续性和稳定性，完全有利于发电厂的正常运转。 财务风险： 本项目投资的数额不大，资金投入后建设周期不到两年，从第三年开始就有回报，分五年偿还投资方的全部本息。其风险在于偿还期间如果水电费价格有较大的下降，就可能出现还不了贷的情况。考虑到本项目的电费仅按每度电0.4元计算。这在全国电价中是偏低的数值。特别是随着今后缺电的扩大，电费会趋向每度电0.40.5元这个平均值，因而其风险是比较小的。 生产风险：本项目不存在明显的生产风险。可能的风险来之于设备的偶然的故障。我国目前中、低参数的发电设备的制造水平已经达到国际先进水平，其可靠性非常高。因此，本项目风险十分低。 其他风险：除了战争和天灾等不可抗力以外，本项目不存在其他风险。十一、 项目总结与建议： 综上所述，纯低温余热回收发电项目不仅技术经济上成熟可行，而且符合国家能源产业政策，具有广阔的市场。项目建设本身初期投资少，建设周期短，风险低，投资收益高，投资回收期短。是当前钢铁、水泥、石油化工、制糖企业节能降耗的首选技改项目。 项目工程一旦建成，不但可以给项目使用方、投资方带来巨大的经济回报，而且其节能和环保效益相当可观。每年可为生产企业节约大量用煤，称得上是一项利国利民的绿色环保工程，是值得建设、技改和投资的风险极低的节能环保项目。山西大同：供热新技术成功应用本报讯 记者刘存瑞、通讯员马静波报道：全球首次实施的“基于吸收式换热热电联产集中供热新技术”在山西大同成功应用。据该项技术第一发明人清华大学付林博士介绍，华电大同第一热电厂运用这一技术的乏气余热利用示范工程，在不增加总燃煤量和不减少发电量的前提下，可提高电厂供热能力49%，降低供热能耗50%，冬季供暖污染物排放减少50%。2010年10月，大同市政府经过多方论证，反复考察，采用清华大学“基于吸收式换热热电联产集中供热新技术”，回收大同第一热电厂2135兆瓦热电机组乏气余热用于供热，实现电厂汽轮机乏气余热回收130MW，将电厂供热能力提高200万平方米，每采暖季可回收187.5万吉焦的汽轮机凝气余热。大型燃煤锅炉效率按85%计算，回收的余热低位热值相当于节约7.5万吨标准煤。还节约了大量一次能源，减少了煤、灰渣在装卸、运输和储存中对环境和交通造成的影响，成为我国北方地区发展集中供热节能减排的“标志性工程”。据了解,该项目是目前全球最大的电厂余热回收采暖利用工程，也是全球回收热量最大的电厂余热回收专用机组,单机余热回收量达65兆瓦。同时，该项目在世界上首次将吸收式换热机组成功地大规模应用于热力站中，管网输送能力提高66%，为我国大型热电机组远距离高效供热和对城市既有热网扩容改造开辟了新途径。冶金工业节能与余热利用技术指南分为两篇共10章，第1篇为钢铁工业节能与余热利用技术指南，主要介绍了烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等工序的节能与余热利用技术及工程实例；第2篇为有色金属工业节能与余热利用技术指南，主要介绍了铜、铅、锌、镍、铝等有色金属冶金节能与余热利用技术及工程实例。冶金工业节能与余热利用技术指南可供冶金工程、环境工程、能源工程的科技人员、设计人员和管理人员使用，也可供高等院校的相关专业师生参考。编辑推荐冶金工业节能与余热利用技术指南是由冶金工业出版社出版的。目录第1篇 钢铁工业节能与余热利用技术指南1 钢铁工业节能的技术途径与发展趋势1.1 钢铁工业节能减排现状与要求1.1.1 钢铁工业节能减排现状与成效1.1.2 钢铁工业节能与余热利用的工作重点与要求1.2 钢铁工业节能与余热利用的技术途径与对策1.2.1 结构节能的技术途径与对策1.2.2 技术节能的技术途径与对策1.2.3 管理节能的技术途径与对策1.3 钢铁工业节能与余热利用现状、发展动向、趋势1.3.1 钢铁工业余能余热资源利用现状与差距分析1.3.2 钢铁工业节能与余热利用技术的发展动向、趋势2 钢铁工业能耗状况与节能潜力分析2.1 我国能源构成、增长趋势与消费特征2.1.1 我国能源构成与增长趋势2.1.2 我国能源概况与消费特点2.2 钢铁企业能耗指标与影响因素2.2.1 钢铁企业的能耗指标2.2.2 影响吨钢能耗的因素分析2.3 钢铁工业能耗现状与分析2.3.1 钢铁工业能源结构与消耗状况2.3.2 钢铁企业能耗与工序能耗分析2.4 钢铁工业工序节能潜力分析2.4.1 炼铁工序节能潜力分析2.4.2 炼钢工序节能潜力分析2.4.3 轧钢工序节能潜力分析2.5 钢铁工业能耗的主要差距与分析2.5.1 国内钢铁企业之间能耗差距与分析2.5.2 我国钢铁工业能耗现状与差距分析2.5.3 国内外钢铁企业能耗差距与分析3 烧结工序节能与余热利用技术3.1 烧结工序节能降耗规定与设计要求3.1.1 原料场节能降耗规定与设计要求3.1.2 烧结厂节能降耗规定与设计要求3.1.3 球团厂节能降耗规定与设计要求3.2 烧结工序节能与余热利用技术和设备3.2.1 烧结机大型化的优势与厚料烧结技术3.2.2 烧结余热资源回收利用技术与设备3.2.3 烧结工序余热利用技术发展趋势3.3 烧结工序节能与余热利用应用实例3.3.1 太钢烧结环冷机余热利用技术3.3.2 宝钢一期鼓风环式冷却机废气余热回收技术3.3.3 宝钢二期烧结余热回收利用3.3.4 马钢300m2烧结机带冷烟气余热发电技术4 焦化工序节能与余热利用技术4.1 焦化工序节能降耗规定与设计要求4.1.1 备煤、筛焦节能降耗规定与设计要求4.1.2 炼焦节能降耗规定与设计要求4.1.3 煤气净化、化产品精制节能降耗规定与设计要求4.1.4 焦化工序能耗指标与设计规定4.1.5 其他节能降耗规定与设计要求4.2 焦化工序节能与余热利用技术和设备4.2.1 煤调湿技术4.2.2 新一代炼焦技术与设备4.2.3 干熄焦技术与工艺4.2.4 焦炉煤气回收技术4.2.5 利用焦化工艺处理废塑料技术4.3 焦化工序节能与余热利用应用实例4.3.1 炼焦煤气流调湿分级一体化工艺技术4.3.2 济钢干熄焦技术4.3.3 利用焦炉处理废塑料5 炼铁工序节能与余热利用技术5.1 炼铁工序节能降耗规定与设计要求5.1.1 高炉炼铁节能降耗规定与设计要求5.1.2 非高炉炼铁节能降耗规定与设计要求5.2 炼铁工序节能与余热利用技术和设备5.2.1 高炉富氧喷煤技术与工艺5.2.2 高炉煤气余压发电（TRT）技术与工艺5.2.3 低热值煤气燃气轮机（CCPP）技术与工艺5.2.4 全烧高炉煤气锅炉技术与工艺5.2.5 高炉喷吹废塑料和燃烧城市垃圾的热能利用技术5.3 炼铁工序节能与余热利用应用实例5.3.1 天铁高炉富氧喷煤技术5.3.2 宣钢8号高炉余压发电技术5.3.3 邯钢燃气-蒸汽联合循环发电技术5.3.4 首钢电力厂220th煤粉锅炉掺烧高炉煤气技术5.3.5 高炉渣余热回收利用技术6 炼钢工序节能与余热利用技术6.1 炼钢工序节能降耗规定与设计要求6.1.1 铁水预处理工序节能降耗规定与设计要求6.1.2 转炉冶炼工序节能降耗规定与设计要求6.1.3 电炉炼钢工序节能降耗规定与设计要求6.1.4 炉外精炼工序节能降耗规定与设计要求6.1.5 连铸工序节能降耗规定与设计要求6.1.6 铁合金工序节能降耗规定与设计要求6.2 转炉工序节能与余热利用技术和设备6.2.1 转炉工序能源利用与提高煤气回收质量的技术l6.2.2 OG法转炉煤气回收工艺与技术6.2.3 LT法转炉煤气回收与技术6.2.4 转炉负能炼钢技术6.3 转炉炼钢工序节能与余热利用技术应用实例6.3.1 武钢三炼钢厂OG法转炉煤气回收技术6.3.2 菜钢转炉煤气LT法净化回收技术6.3.3 首钢负能炼钢技术6.3.4 江苏锡钢电炉余热利用应用技术7 轧钢工序节能与余热利用技术7.1 轧钢工序节能降耗规定与设计要求7.1.1 轧钢工序节能降耗一般规定与设计要求7.1.2 大型、轨梁轧钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.3 H型钢轧钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.4 中型轧钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.5 小型轧钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.6 线材轧钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.7 中厚板轧钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.8 热轧带钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.9 连铸连轧车间节能降耗规定与设计要求7.1.10 冷轧带钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.11 冷轧不锈钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.12 涂、镀层产品车间节能降耗规定与设计要求7.1.13 冷轧电工钢车间节能降耗规定与设计要求7.1.14 焊管车间节能降耗规定与设计要求7.1.15 无缝钢管车间节能降耗规定与设计要求7.1.16 冷轧冷拔无缝钢管车间节能降耗规定与设计要求7.1.17 热处理精整管加工车间节能降耗规定与设计要求7.2 轧钢工序节能与余热利用技术和设备7.2.1 轧钢加热炉节能技术7.2.2 热装热送节能技术与工艺7.2.3 高温蓄热燃烧技术与工艺7.3 轧钢工序节能与余热利用应用实例7.3.1 轧钢加热炉的技术改造与应用7.3.2 济钢100t抽拉式连铸坯热装热送铁路保温车研制与应用7.3.3 蓄热式技术在钢包烘烤器的应用参考文献第2篇 有色金属工业节能与余热利用技术指南8 有色金属工业能源利用与节能降耗技术对策8.1 有色金属工业冶炼特征与能源利用状况8.1.1 有色金属冶炼工艺与技术特征8.1.2 有色金属工业能源结构与能源利用现状8.2 有色金属工业节能现状与综合能耗8.2.1 有色金属工业节能现状与分析8.2.2 有色冶金工业节能途径与对策8.2.3 有色金属工业综合能耗与折算系数8.3 有色金属工业产业结构与能耗状况分析8.3.1 有色金属工业产业结构状况与分析8.3.2 有色金属工业能耗状况与差距分析9 有色金属工业节能降耗规定与设计要求10 有色金属工业节能与余热利用技术参考文献序言节能降耗与余热利用不仅是当今世界共同关注的热点，也是我国高度重视的政治与经济任务，更是冶金工业生存与发展面临的重大问题。“十一五”，期间，我国单位GDP能耗降低20左右，主要污染物排放总量减少10，这是具有法律效力的约束性指标。从2007年情况看，我国节能减排工作虽在2006年基础上有所好转，但无突破性的进展，为了扭转节能减排的严峻形势，国家采取了一系列节能减排措施，颁发了新的节约能源法和6个节能减排实施方案和办法，对量化指标实行“一票否决”制和“问责”制，节能减排已成为一项重要的战略任务。冶金工业是能源、资源消耗大户，尽管我国冶金工业在2007年取得重大成就，钢产量达到4.8 9亿t，10种主要有色金属的产量与产能均跃居世界第一位，品种结构调整以及经济效益取得重要进展，为我国国民经济快速发展做出了巨大贡献。但是，我国冶金工业在节能减排方面仍存在众多问题。随着全球能源和环境压力增大，特别是我国国民经济快速发展所面临的巨大能源需求和环境的压力，我国冶金工业的生存与持续发展面临严峻的挑战。解决冶金工业节能降耗的问题重点是技术与设备，科技进步是关键，优良装备是基础。分析冶金工业能耗的变化趋势，介绍节能降耗先进技术工艺与设备，是编写的旨意。为了配合和落实国家节能减排目标的实现，总结国内外近几年冶金工业节能减排取得的成效和进步，向行业推行先进的节能降耗技术和设备，促进交流合作，适应冶金工业节能降耗技术的急需，组织编写了本书。希望本书的出版，对冶金工业节能降耗，发展循环经济，创建资源节约型、环境友好型冶金企业有所帮助，起到促进、推动和互助的作用。文摘插图：但是由于我国用能结构是以煤为主，因此能源利用率低，更为重要的是产业集中度低。据统计，全国共有钢铁企业3800家，其中粗产产量超过500万t的只有15家，300万-500万t的有11家，100万300万t的有29家，全国300万t以上企业产量之和仅占全国粗钢产量的45。据2007年统计，排名前10位的钢铁集团产钢量，仅占全国总钢35.4 2，与国家目标相差甚远。由于中小企业节能技术落后，给我国钢铁工业节能与余能利用带来致命问题。因此我国钢铁工业节能与余热利用工作，应根据我国国情，依靠科学技术进步，优化产业结构、用能结构，应用先进节能技术，强化节能管理。1.2.1 结构节能的技术途径与对策调整钢铁工业生产工艺结构、用能结构，优化生产流程可以产生重大节能效果，冶金工业曾提出钢铁工业发展三大重要技术路线：一是以发展连铸为中心，带动钢铁工业的结构优化；二是提高高炉炼铁喷煤比，促进炼铁系统的结构优化；三是促进轧钢工序生产的紧凑化、连续化、一火成材，提升轧钢生产技术水平。上述三大技术路线均能体现出钢铁工业结构节能的作用。钢铁工业结构节能的内容如下：（1）优化高炉炼铁炉料结构，多使用球团矿，可以实现炼铁系统结构节能。烧结工序能耗（标煤）约为56kg/t，球团工序能耗为33kgt，多使用lt球团矿，少用烧结矿，可以给炼铁系统节能23kg/t左右。球团矿含铁品位一般要比烧结矿高5左右。高炉炼铁人炉矿含铁品位每升高1，可以降低炼铁焦比1.5 ，提高产量2.5 ，吨铁渣量减少30kgt，高炉允许多喷煤粉15kgt。所以说，高炉炼铁多使用球团矿有多方面的节能效果。近年来，我国钢铁企业大力发展球团生产技术。自首钢开发成功链箅机一回转窑生产球团工艺、技术装备以来，我国已建成30多条生产线。全国生产球团能力已超过了1亿t，使用链算机一回转窑工艺技术生产的球团矿产量占全国球团矿总产量的57以上。这是我国生产球团技术发展的新的里程碑。因为，链箅机一回转窑所生产的球团工艺能耗和产品质量均优于竖炉。这个发展的态势，有效地促进我国高炉炼铁的技术进步和节能减排工作的进展。（2）提高高炉炼铁喷煤比，优化钢铁工业用煤结构，可以实现结构节能。炼焦要使用50以上的主焦煤配煤，以确保冶金焦炭质量满足高炉炼铁的需求。我国主焦煤储量短缺（占25），且价格昂贵。高炉喷吹煤粉的煤种广泛，可以不用主焦煤。提高喷煤比，可以有效地缓解我国主焦煤的短缺，而且大大降低了钢铁企业购煤成本。2007年我国重点钢铁企业焦化工序能耗（标煤）为123.1 1k/t，而喷煤工序能耗仅为2035kg,t。高炉喷吹1t煤粉，代替1t焦炭，炼铁系统就可以降低能耗约100kgt。同时煤粉的价格要比焦炭低700元/t左右，多喷煤，可以有效地降低高炉炼铁的生产成本。钢铁企业多喷煤，少用焦炭，就可以少生产焦炭，减少了炼焦过程对环境的污染。钢铁企业新建高炉或对高炉扩容计划时，如能提高喷煤比，就可以有效地减少对焦化厂的投资。因为喷煤车间的单位投资仅是焦化厂单位投资的1216。（3）降低铁钢比，发展短流程电炉生产工序，有极大的节能效果。电炉生产工艺流程是没有烧结、球团、焦化、高炉炼铁工序，直接使用废钢或直接还原铁进行冶炼。燃气轮机工作原理 燃气轮机主要由三大主机组成：压气机，燃烧室，透平。 压气机：对进气增压； 燃烧室：通过对压气机的压缩空气燃烧加热，增加工质的做功能力,增加比容；（等压，增容）； 透平：通过膨胀做功，将燃气的热能转变为对燃机大轴转动的机械能。 旋转的压气机就向一把风扇，将进气加压并驱动之进入燃烧系统。流体工质 在燃烧室中被燃烧，加热。透平则可看成是一个风车，为加热的流体（燃气）驱动旋转来带动压气机，并通过旋转轴将多余的功输出（带动发电机）。1.1.2燃气轮机功能及描述： 压气机：17级轴流式，带一级进口可转导叶（IGV)和两级固定式排气导叶（EGV1,EGV2）;每一组动叶和其后的一组静叶组成压气机的一个级； IGV的作用：1)在起，停机过程中，低转速时，控制进气角度（降低进气功角，功角过大，易引起叶背面进气气流旋转脱离，压气机喘振），防止压气机喘振。2)用在部分燃机负荷带联合循环中，通过关小IGV角度，减小进气流量，提高燃机排气温度，从而提高整体联合循环的热效率。 EGV的作用：用于将旋转的压气机排气气流导向为径向的排气，保持燃烧的稳定。气流流速（动能）的增加主要在动叶中完成，气流压力的增加（增压）主要在静叶中完成。另外，从压气机的第10级后抽气（4路）作为防喘放气支路，从第4级后抽气（2路）一部分作为燃机轴承密封空气；一小部分作为透平第三级护环的冷却空气。透平的第16级排气作为透平1级喷嘴（NOZZLE),1级动叶（BUCKET),2级喷嘴，2级动叶，的冷却空气以及透平轮盘与喷嘴隔板之间的气封气源。压气机工作后的最终目的是对常温常压的进气流加压升温。 燃烧室（加热系统）：14个分管回流式燃烧室，各燃烧室之间由联焰管相联。燃烧室的作用是为压气机压缩后的高温（360左右）高压（11BARG左右）提供一个稳定燃烧的场所,燃烧后，增加工质的焓，提高工质的做功能力。 压气机的排气中，参与燃烧的空气为小一部分的，约占总压气机量的15， 大部分作为冷却，参混空气。满足透平叶片材质的长期运行的安全热疲劳温度（1200左右）。 透平：轴流式透平，三个膨胀级。每一组喷嘴（NOZZLE)后其后的一组动叶（BUCKET)组成透平的一个级；在喷嘴中主要完成工质的膨胀过程（热能向动能的转换过程），温度降低，压力降低，流速增加，完成焓降的过程，工质的动能增加，在透平动叶中，主要完成由动能向机械能的转换过程，速度下降，压力，温度有小幅的下降（视透平的反动度）。余热利用技术与应用任庚坡 任春江 魏玉剑摘要：分析了上海重点用能企业余热资源潜力、这些潜力所存在的主要行业及其特点.针对目前情况,详细介绍了钢铁、化工和建材行业主要余热利用技术与案例分析:(1)低热值煤气燃气轮机技术、(2)转炉负能炼钢技术、(3)热管技术和(4)余热锅炉技术.最后分析了余热利用的困难,提出了相关建议.关键词：余热;潜力;技术;应用;建议Waste Heat Utilization Technologies and ApplicationsRen Gengpo Ren Chunjiang Wei Yujian作者简介：任庚坡,(1981.9),男,汉,博士,工程师,研究方向:节能技术、资源综合利用等. 作者单位：任庚坡（上海市节能监察中心）任春江（上海市节能监察中心）魏玉剑（上海市节能监察中心）冶金工业节能与余热利用技术指南作者：王绍文 等主编 出 版 社：冶金工业出版社 出版时间：2010-3-1 版次：1页数：294字数：463000 印刷时间：2010-3-1开本：16开纸张：胶版纸 印次：1I S B N：9787502451653包装：平装 编辑本段内容简介全书分为两篇共10章，第1篇为钢铁工业节能与余热利用技术指南，主要介绍了烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等工序的节能与余热利用技术及工程实例；第2篇为有色金属工业节能与余热利用技术指南，主要介绍了铜、铅、锌、镍、铝等有色金属冶金节能与余热利用技术及工程实例。 本书可供冶金工程、环境工程、能源工程的科技人员、设计人员和管理人员使用，也可供高等院校的相关专业师生参考。 目录 第1篇 钢铁工业节能与余热利用技术指南 1 钢铁工业节能的技术途径与发展趋势