钢铁企业余热回收利用的研究PPT.ppt

钢铁企业余热回收利用的研究 第四组 2007070班指导老师 王为术组长 张新礼组员 马腾宇 尤小刚 王振宇 王曼鸽 付立 吕玉贤 一 问题提出的背景二 钢铁工业余热资源及其特点三 钢铁企业余热回收利用方法与现状四 钢铁工业余热回收的新方法 发电五 钢铁冶金流程余热利用空间六 余热回收存在的问题及建议 一 问题提出的背景近年来中国钢铁工业规模不断扩张 随着钢铁产能的增加 能源和资源成为中国钢铁产业进一步发展的瓶颈 历史的经验证明 能源的供给 能源的运输 能源的价格等对钢铁产业的生存发展而言是至关重要的 钢铁工业是耗能型产业 国内钢铁工业 能耗水平与国际先进水平还有很大差距 因此 节能问题比以往任何时候更为突出 钢铁生产过程的所有环节无不依赖于消耗能源进行 钢铁企业在消耗能源的同时又会产生焦炉煤气 转炉煤气 高炉煤气蒸汽等大量的二次能源 而且不少重要环节又往往排放余热 综合利用这些二次能源 充分回收余热资源已成为钢铁企业节能降耗的重要手段 也是发展循环经济的必然之路 返回 二 钢铁工业余热资源及其特点1 余热资源的温度水平可以分为三类 高温 650c中温 230 650c低温 230c主要包括 1 高温烟气余热 气相余热 占余热资源的50 左右 焦炉煤气 转炉煤气 电炉烟气以及加热烟气等 其中转炉烟气温度可达1500c 加热炉烟气也可以达1000c左右 2 高温熔渣余热 液相余热 每吨铁生产400 500公斤铁渣 每吨钢生产约200 公斤钢渣 每吨熔渣的余热 30 40公斤油的热值 3 高温固体料的余热 固体余热 如高温烧结料 高温焦炭 高温钢材等 4 中温余热 如高炉煤气 烧结烟气 热风炉尾气初级余热回收后的烟气等 5 低温余热 如废蒸汽 热水 各种低温烟气和低温物料等 另外 钢铁厂还有一定量的其他余能 如高炉余压 蒸汽余压 水压等机械能 钢铁厂还有占总能耗20 的余能可回收 2 钢铁工业余热资源的特点 1 钢铁企业所消耗能源的主要功能是为冶金生产的化学反应和物理变形创造一个高温条件 并不形成产品的质量构成 能源消耗的过程伴随着能源载体的转换 大量能源以过程余热余能的形式耗散 2 钢铁企业余热余能资源载体多样 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 3 钢铁企业传统的余热余能回收方式忽视回收能的质量 因而效率低 并且受能量品质的 不稳定 用户不匹配等影响 造成回收后又耗散 能源利用效率低 4 余热高效回收利用关键技术研发滞后 低温余热回收利用经济性差 返回 三 钢铁企业余热回收利用方法与现状余热利用的方法 1 直接利用法2 动力回收3 热泵系统4 余热的综合利用 我国钢铁工业的余热利用的现状 钢铁工业是耗能大户 总能耗约占全国总能耗量的15 左右 节能降耗是确保钢铁工业可持续发展的重要措施 下表是钢铁工业能源消耗占全国比重变化情况 返回 四 钢铁工业余热回收的新方法 发电 1 烧结矿余热高效回收发电技术2 转炉余热蒸汽发电技术3 螺杆膨胀发电4 热余温双循环发电5 熄焦余热发电6 高炉炉顶煤气余压发电 1 烧结矿余热高效回收发电技术 目前 烧结废气余热回收利用的方式主要有以下四种 利用余热锅炉产生蒸汽或提供热水 直接利用 用冷却器的排气代替烧结机点火器的助燃空气或用于预热助燃空气 将余热锅炉产生的蒸汽 通过透平及其它装置转换成电力 将排气直接用于预热烧结机的混合料 2 转炉余热蒸汽发电技术在提高转炉烟气余热回收量的基础上 重点开发低压 饱和 蒸汽发电技术 3 螺杆膨胀发电 4 热余温双循环发电常规汽轮机大都进行 orc动力循环 低温余热双循环螺杆膨胀机发电技术 汽液两动力循环otfc 能源利用率高 otfc的发电功率要比orc高出40 60 经济效益高 投资回收期短 是当今国内外最新型 最高水平的双循环发电技术 5 熄焦余热发电 6 高炉炉顶煤气余压发电 toppressurerecoveryturbine 简称trt 炉顶余压发电技术 就是利用炉顶煤气剩余压力使气体在透平内膨胀做功 推动透平转动 带动发电机发电 根据炉顶压力不同 每吨铁可发电约20 40kwh 如果高炉煤气采用干法除尘 发电量还可增加30 左右 该技术可回收高炉鼓风机所需能量的30 左右 实际上回收了原来在减压阀中白白丧失的能量 这种发电方式既不消耗任何燃料 也不产生环境污染 发电成本又低 是高炉冶炼工序的重大节能项目 经济效益十分显著 此项技术在国外已非常普及 国内也在逐步推广 trt发电不消耗任何燃料就可回收大量电力 据统计 在运行良好的情况下 吨铁回收电力约20 40kwh 可满足高炉鼓风耗电的30 目前 国内大多采用的是湿式除尘装置与trt相配 未来的发展趋势是干式除尘配trt trt装置如果配有干式除尘 则吨铁回收电力将比湿法多30 40 最高可回收电力约54kwh t 2008年重点大中型企业约有高炉513座 其中高炉1000m3以上高炉154座都配备trt trt普及率达到100 其中干式除尘比例达到30 左右 我国1000m3以下高炉只有约20多座高炉配备trt 几乎全部为干式除尘 返回 五 钢铁冶金流程余热利用空间 返回 六 余热回收存在的问题及建议 1 钢铁工业余热回收利用存在的主要问题1 中国钢铁工业能源消耗高具有特殊性 2 中国钢铁业节能减排与国外差距仍较大3 急需加大二次能源回收利用力度4 钢铁企业二次能源回收利用的相关鼓励政策存在的问题1 二次能源回收利用措施投资高 2 二次能源回收利用成本高 3 钢铁企业利用二次能源发电上网难 2 增强钢铁企业余热回收利用积极性的政策建议1 鼓励钢铁企业加大二次能源回收利用投资力度