0801基于变温变压耦合吸附的高炉能量综合回收系统

1、基于变温变压耦合吸附的高炉余热余压综合回收系统组 长：李 博 组 员：余 柳 赵怡然 孙 樾 袁林俊 周 霞 吴舒琴指导老师：王 勤 教授浙江大学能源工程学院 点击添加文本点击添加文本点击加标题点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本理念创新背景意义系统分析应用前景背景意义我国粗钢产量 钢铁业余热回收率 49.5%全球产量，世界第一50% 世界先进水平背景意义 余热制取富氧，高效节能基于变温变压耦合吸附的高炉余热余压综合回收系统点击添加文本点击添加文本点击加标题点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本理念创新背景意义系统分析应用前景系统分析0.35MPa5653kW5644kW

2、25 MW17 MW氧含量 1% 焦炭 0.5% 产量 3%高炉容积 1000m3 富氧率3%系统分析0.35MPa30 0.35MPa400 0.1MPa有回热的吸附无回热的吸附有回热的脱附无回热的脱附点击添加文本点击添加文本点击加标题点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本理念创新背景意义系统分析应用前景理念创新点击添加文本点击添加文本点击添加文本采用涡轮机-压缩机复合装置压缩原料气，减少能量形式转换。充分利用高炉煤气余压，通过涡轮机-压缩机复合装置压缩原料气，去除了机械能与电能的两次转化过程，提高了余压的回收利用效率。利用热风炉烟气余热制取富氧空气原料，更具节能减排效果。热风炉烟

3、气用于加热原料气，同时用于制取富氧空气，不但提高了余热的回收利用率，而且减少了高炉的焦炭消耗和提高了生铁产量。采用塔间回热的变温变压耦合吸附工艺，进一步提高了余热的回收利用率。高温常压脱附，常温高压吸附，可减少吸附剂的使用量。并采用塔间回热，减少热风炉烟气消耗和强化吸脱附过程的传热传质。变温变压耦合吸附与传统工艺对比项目分类无富氧变压吸附膜分离变温变压耦合富氧率（%）0333年折合节约电量（104kWh）5471229-3701783年综合收益（万元）306567-165946应用前景 1.5年回本点击添加文本点击添加文本点击添加文本0 电耗省焦炭节省焦炭600万吨1.5 年回 本提 高产 量

4、应用前景点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本 All members Prof.WangThanksSenior students系统成本与收益（以1000m3高炉为例）富氧量（以纯氧计）3800Nm3富氧后节约电量22200万kWh系统总功率5644kW富氧后收益1277万元透平机输出功率5653kW设备费用1465万元年电耗0kWh综合年收益946万元能量核算功量核算烟气流量（kg/h）301025高炉煤气流量（kg/h）180615烟气供热（kJ/h）9.022107透平机入口压力（MPa）0.35脱附氮气量（kg/h）22489透平机输出功率（kW）5653脱附潜热（kJ/

5、h）2.249107空气入口流量（kg/h）144305脱附显热（kJ/h)3.961107压缩机出口压力（MPa）0.35脱附总热量（kJ/h）6.21107压缩机功率（kW）5644分子筛参数吸附相关参数型号5A型制氧专用吸附压力（MPa）0.35吸附量（mL/g）10.7吸附温度（）350至50氮气吸附潜热(kJ/kg)1000脱附压力（MPa）0.1氮氧分离值4脱附温度（）350堆积密度（g/mL）0.74循环时间（h）4项目不采用富氧变压吸附膜分离变温变压耦合制备富氧功率（kW）0136833675644高炉风机功率（kW）4686468646860透平机抵电功率（kW）5370537053705653净电功率（kW）-6846842683-9年电费（万元，以工业用电0.6元/kWh计）-4104101288-5分子筛成本（万元）/500/556设备费用（万元）1036200015361465年化总成本（万元）-3067