钢铁企业余热回收利用的研究PPT

钢铁企业余热回收利用的研究钢铁企业余热回收利用的研究第第 四四 组：组：2007070班班 指导老师：王为术指导老师：王为术组组 长长: 张新礼张新礼组组 员：马腾宇、尤小刚、王振宇、员：马腾宇、尤小刚、王振宇、 王曼鸽、付立、吕玉贤王曼鸽、付立、吕玉贤 一、问题提出的背景一、问题提出的背景二、钢铁工业余热资源及其特点二、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四、钢铁工业余热回收的新方法发电发电五、钢铁冶金流程余热利用空间五、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六、余热回收存在的问题及建议一、问题提出的背景一、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：的瓶颈，历史的经验证明：能源的供给、能源的运输、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能源的价格等对钢铁产业的生存发展而言是至关重要的的。钢铁工业是。钢铁工业是耗能型产业耗能型产业，国内钢铁工业。能耗水，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、高炉煤气又会产生焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气 蒸汽等大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。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铁企业节能降耗节能降耗的重要手段，也是发展循环经济的必的重要手段，也是发展循环经济的必然之路然之路. 返回返回二、钢铁工业余热资源及其特点二、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：、余热资源的温度水平可以分为三类：高温：高温：650C中温中温:230-650C低温低温230C主要包括：主要包括：（1）高温烟气余热高温烟气余热（气相余热）：（气相余热）：占余热资源的占余热资源的50%左右：焦炉煤气、转炉煤气，电炉左右：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加热炉烟气也可以达1000C左右。左右。（2）高温熔渣余热高温熔渣余热（液相余热）：（液相余热）：每吨铁生产每吨铁生产400500公斤铁渣，每吨钢生产公斤铁渣，每吨钢生产约约200公斤钢渣，每吨熔渣的余热公斤钢渣，每吨熔渣的余热=3040公斤油公斤油的的热值。热值。（3）高温固体料的余热高温固体料的余热（固体余热）：如高温（固体余热）：如高温烧结料，高温焦炭，高温钢材等。烧结料，高温焦炭，高温钢材等。（4）中温余热中温余热：如高炉煤气，烧结烟气，热风：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。炉尾气初级余热回收后的烟气等。（5）低温余热低温余热：如废蒸汽，热水，各种低温烟：如废蒸汽，热水，各种低温烟气和低温物料等。另外气和低温物料等。另外 ，钢铁厂还有一定量的，钢铁厂还有一定量的其他余能：如高炉余压，蒸汽余压，水压等机其他余能：如高炉余压，蒸汽余压，水压等机械能。械能。钢铁厂还有占总能耗钢铁厂还有占总能耗20%的余能可回收。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三、钢铁企业余热回收利用方法与现状余热利用的方法余热利用的方法:我国钢铁工业的余热利用的现状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。四、钢铁工业余热回收的新方法四、钢铁工业余热回收的新方法发电发电1、烧结矿余热高效回收发电技术、烧结矿余热高效回收发电技术2、转炉余热蒸汽发电技术、转炉余热蒸汽发电技术3、螺杆膨胀发电、螺杆膨胀发电 4、热余温双循环发电、热余温双循环发电 5、熄焦余热发电、熄焦余热发电 6、高炉炉顶煤气余压发电、高炉炉顶煤气余压发电1、烧结矿余热高效回收发电技术、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目前，烧结废气余热回收利用的方式主要有以下四种：四种：利用余热锅炉产生蒸汽或提供热水，直接利用；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；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将余热锅炉产生的蒸汽，通过透平及其它装置转换成电力；转换成电力；将排气直接用于预热烧结机的混合料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（在提高转炉烟气余热回收量的基础上，重点开发低压（饱和）蒸汽发电技术饱和）蒸汽发电技术。3、螺杆膨胀发电螺杆膨胀发电机组的主要技术特点适合过热蒸汽、饱和蒸汽、湿蒸汽、热水和易结垢的热源允许热源压力、温度和流量范围波动，高效平稳快速启停，不暖机、不盘车、不飞车、安全平稳振动小。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（Top Pressure Recovery Turbine，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2040kWh。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2040kWh，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54 kWh/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。 五、钢铁冶金流程余热利用空间五、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）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的政策建议2、降低钢铁企业二次能源回收利用成本的政策建议3、解决钢铁企业利用二次能源发电上网难问题4、鼓励二次能源回收利用技术推广应用，建议国家有关部门研究将污染物排放等环保收费按比例提取设立专项基金，用于鼓励二次能源回收利用新技术的推广应用。