钢铁行业高温烟气余热利用的研究与实践

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钢铁企业余热资源的回收与利用

钢铁企业余热资源的回收与利用摘要：本文首先分析了钢铁企业余热回收的现状，接着分析了钢铁企业余热资源的回收与利用的措施，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：钢铁企业；余热资源；回收；利用；措施引言：当烟气从出口排出时的余热温度在100℃以下，那么将会产生大量的潜热，将这些潜热转换为热量在钢铁行业可以得到有效的应用。

类似的余热利用数不胜数，每年通过余热的利用，钢铁行业可以节约大量的蒸汽等物质，由此可见，余热回收能够有效的节约能源成本，促进钢铁行业的发展，同时也能为我国的节能减排工作做出突出贡献。

1钢铁企业余热回收的现状当前，我国的钢铁企业在进行作业的过程中主要有几种产生余热的形式，分别是高温烟气、冷却介质、炉渣、高温凝结水等。

目前，我国很多钢铁企业在进行钢铁生产的过程中都会通过对于余热的利用来进行低压蒸汽的生产，这种余热回收手段也是最基础、最广泛的余热回收利用手段。

但是，仅仅只有这一种余热利用回收手段仍然显得我国钢铁企业在进行余热回收利用的过程中没有体现其应有的技术水平，余热回收率过低，仅仅有30%左右。

这其中又以高温余热的回收利用率最高，可以达到40%以上，而低温余热的回收利用率却很少，只有1%左右。

但是如果针对世界上其他先进国家进行观察，我们能够发现先进国家的钢铁企业在进行运转的过程中，对于余热的回收利用率往往非常高，普遍在85%以上甚至90%以上。

由此可见，当前我国在钢铁企业余热回收方面仍然处于初级阶段。

2钢铁企业余热资源的回收与利用的措施2.1烧结环冷系统余热回收利用在钢铁生产的烧结工序中，烧结矿在经过环冷机冷却时，会产生大量温度较高的热烟气，如果这部分烟气直接排入大气，不仅会造成较大的能源损失，还会对大气造成严重污染。

烧结工序的能耗仅次于炼钢工序，约占总能耗的9%-15%，所以对烧结环冷机中的余热进行回收利用具有很大的节能空间，并且可产生较大的经济效益。

在烧结机生产线中都会配备相应的环冷机，对于烧结矿经过环冷机时产生的高温烟气可以采用两种余热回收利用措施。

钢铁工业余热回收技术现状研究

钢铁工业余热回收技术现状研究钢铁工业是我国重要的基础产业之一，也是能源消耗较大的行业之一。

在钢铁生产过程中，大量的余热会被排放到空气中，造成能源的浪费和环境的污染。

钢铁工业余热回收技术的研究和应用对于节能减排具有重要的意义。

本文将对钢铁工业余热回收技术的现状进行研究，并探讨其发展趋势和应用前景。

一、钢铁生产过程中的余热资源钢铁生产过程中能源的消耗主要集中在高炉和炼钢过程中，其中大量的余热会被产生。

高炉是钢铁生产的重要设备之一，其炉渣和烟气中含有大量的热能，在高炉的操作过程中产生的余热大约占到了总能耗的30%-40%。

炼钢过程中，钢水、炼钢渣和废气中也含有丰富的热能，这些热能如果能被有效地回收利用，不仅可以节约能源，还可以减少对环境的影响。

1. 高炉余热回收技术高炉热能的回收主要包括两个方面，一是热风炉烟气的余热回收，二是高炉煤气的余热回收。

目前，国内外针对高炉余热的回收技术主要包括热管式余热锅炉、余热蒸汽发生器和余热发电装置等。

热管式余热锅炉具有结构简单、热效率高、管理维护方便等特点，是目前应用最广泛的高炉余热回收技术之一。

炼钢过程中的余热主要来自钢水和炼钢渣的热能，目前国内外对于炼钢余热的回收主要采用了热电联产技术、热管式余热锅炉和余热蒸汽发生器等。

热电联产技术通过余热发电装置将余热转化为电能，实现了对余热的高效利用和资源的循环利用。

三、钢铁工业余热回收技术的发展趋势和应用前景1. 技术水平不断提高随着科技的发展和工艺的不断改进，钢铁工业余热回收技术的技术水平得到了不断提高。

新型的余热回收装置和设备不断涌现，具有更高的热效率和更低的能耗，为钢铁企业节能减排提供了更多的选择。

2. 应用前景广阔钢铁工业余热回收技术的应用前景非常广阔。

随着国家对能源利用和环境保护的要求越来越高，钢铁企业将会更加关注余热的回收利用。

通过余热回收技术，可以实现能源的节约和二氧化碳的减排，有利于企业持续发展和可持续发展。

浅谈炼钢烟气余热资源的回收及利用

浅谈炼钢烟气余热资源的回收及利用作者：左建英来源：《中国科技博览》2013年第22期[摘要]炼钢生产过程在消耗能源的同时，也产生大量的余热余能，本文主要对炼钢烟气余热进行分析研究，文中把转炉和电炉放在同等重要位置上加以研究，以余热的回收和利用为主线，对炼钢烟气余热进行分析和说明，希望能与同行共同切磋。

[关键词]余热回收汽化冷却回收利用中图分类号：X757 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）22―0631―01引言转炉一直以来都是以汽化冷却的方式来回收这部分烟气余热。

而由于电炉烟气预热废钢技术存在初始投资较大、废钢预热温度低、温升不均匀、烟气的显热利用效率较低等问题，现在很多钢厂也开始采用汽化冷却法回收电炉烟气余热。

本文在对某炼钢系统深入调研的基础上，对转炉厂和电炉厂的余热回收和利用提出了一系列有效地改进措施。

一、转炉烟气余热回收的发展及现状分析1、转炉烟气余热回收的发展及现状分析最初的转炉烟气处理采用全燃法系统，利用显热效率低，大大增加了处理废气量，致使除尘系统庞大，投资费用和运行费用昂贵，同时也增加转炉炼钢的能耗，因此，该治理技术较早地被以后的“未燃法”转炉炼钢工艺所取代。

日本和其它发达国家推出的未燃法转炉炼钢先进工艺，被认为是回收能源、保护环境的最佳方案。

未燃法转炉烟气的处理方法，逐渐形成两大类。

一类是湿法处理，另一类是干法处理。

截至目前，各项技术主要围绕净化煤气的质量提高、减少或消除二次污染、减少投资、减少运行成本、提高操作性，以及提高经济效益、环境效益等方面一直在发展。

如湿法除尘从最早的“两文”的水平布置到“两文”竖向布置，二文喉口的改进、活动烟罩的微差压控制、设备改型，及对一文“半干法”改进等等；干法除尘中对关键的电除尘设备、燕发冷却器、输灰系统的不断改进，和使烟气在蒸发冷却器的稳定性的提高，以及系统设备材质的耐腐蚀性增强等，从而推进了转炉烟气除尘技术的发展和提高。

钢铁工艺流程废热利用分析

一、钢铁工艺流程废热的定义与分类钢铁工业是重点的耗能大户，其总能耗约占总能耗的15%左右，钢铁生产工艺流程长、工序多，且主要以高温冶炼、加工为主，生产过程中产生大量余热能源，详见下表所示。

各种余热资源约占全部生产能耗的68%，这说明在目前钢铁生产过程中，2/3以上的能量是以废气、废渣和产品余热形式被消耗。

钢铁流程中的余热按照余热资源的品种分类，如下表：钢铁各流程中均有不同品质的废热产生，各废热来源如下：二、钢铁工艺流程废热利用技术现状（一）常规废热利用方式钢铁流程的废热利用中，废热回收发电是经济性比较高的一种废热回收方式，因此钢铁行业的废热回收主要以废热回收发电方式为主，在余热发电技术的研发应用方面，与发达国家钢铁工业相比，我们钢铁行业的余热发电技术起步较晚。

目前，钢铁工业余热发电主要有以下几种方式，一是利用焦化、烧结工序烟气余热换热产生过热蒸汽发电；二是利用炼钢、轧钢工序烟气余热换热产生饱和蒸汽发电；第三种是煤气-蒸汽联合循环发电。

另外目前有人提出利用高炉的冲渣热水余热进行ORC发电，此技术目前尚在论证中，市场未有应用案例。

1、过热蒸汽发电（1）干熄焦余热发电炼焦生产中，高温红焦冷却有两种熄焦工艺：一种是传统的采用水熄灭炽热红焦的工艺，简称湿熄焦，另一种是采用循环惰性气体与红焦进行热交换冷却焦炭，简称干熄焦。

干熄焦余热发电技术是指利用与红焦热交换产生的高温烟气驱动汽轮发电机组进行发电，其主要工艺流程为：焦炉生产出来的约1000℃赤热焦炭运送入干熄炉，在冷却室内与循环风机鼓入的冷惰性气体进行热交换。

惰性气体吸收红焦的显热，温度上升至800℃左右，经余热锅炉生产中高压过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电，同时汽轮机还可产生低压蒸汽用于供热。

随着干熄焦技术所产生的社会和节能环保效益得到普遍认可，干熄焦余热发电技术也得到了国内钢铁企业越来越广泛的应用。

该项发电技术已十分成熟，目前的发展趋势集中在进一步提高余热的回收利用效率上，正逐步由传统的小型中压参数系统向系列化、大型化、高参数发展。

余热回收的应用案例有哪些？

余热回收的应用案例有哪些？一、工业领域在工业领域，余热回收可以用于提高生产效率，降低能耗，减少环境污染。

以下是几个常见的应用案例：1. 钢铁行业：钢铁生产过程中会产生大量的高温烟气和废热，利用余热回收技术可以将这些废热用于发电或供热，从而提高能源利用效率。

2. 石化行业：石化过程中会产生大量的热能，通过余热回收系统，可以将这些热能转化为电能或用作供热，降低生产成本，减少环境污染。

3. 纸浆造纸行业：纸浆造纸过程中会产生大量的废热和废水，利用余热回收系统可以将这些废热用于供热或蒸汽发生器，实现能源的再利用，提高能源效率。

二、建筑领域在建筑领域，余热回收可以实现能源的节约和循环利用，以下是几个典型应用案例：1. 暖通空调系统：在中央空调系统中，空调冷凝器会产生大量余热，通过余热回收技术，可以将这些余热用于供暖、热水等方面，减少能源消耗。

2. 混凝土暖房：利用太阳能或地下热能预热混凝土墙板，在夜间或阴雨天通过余热回收技术释放热能，实现冬季保温和夏季散热的双重效果。

三、交通运输领域在交通运输领域，余热回收可以提高能源利用效率，减少尾气排放，以下是几个应用案例：1. 船舶：船舶发动机产生的废热可以利用余热回收技术，转化为动力用于推进船舶，从而减少燃油消耗和减少排放。

2. 汽车：汽车发动机也会产生大量的废热，通过余热回收技术，可以将这些废热用于发电、提供车内供暖或冷却系统，实现能源的节约和减少尾气排放。

综上所述，余热回收在工业、建筑和交通运输领域都有着广泛的应用。

通过利用余热回收技术，可以实现能源的节约、环境保护和可持续发展，对于实现绿色低碳的未来具有重要意义。

我们应该进一步推广和应用这项技术，为可持续发展作出贡献。

冶炼烟气余热回收利用的技术研究

冶炼烟气余热回收利用的技术研究
张晓
（昆明冶金研究院
云南昆明
６５００３１）
广／／
摘
节约材料、降低成本方面具有独到的特点。要：近年来，我国的钢铁工业飞速的发展，钢铁产＼、在热量的刚收、现在进行的烟气回收利用的形式大体上分为三种：一种是炯
Ｌ、＼
关键词：冶炼；烟气余热；余热回收；节能
至储水箱，与系统互补后送至热用户。２．２烟气余热回收利用的解决方法
随着工业的发展，能源｝肖耗量不断地增加，空气污染日渐严
热管式换热器不仅可以降低能源的消耗还能降低排炯温
提高热能的利用效率，减少高温炯气造成锅炉壁的损坏。使重，所以当下减少能源的消耗，合理利用现有能源的二次回收利度，用热管式的换热器热阻极小，热密度高，可以克服常规换热器的用是研究的重要课题。烟气余热是二次能源，煤炭、石油等不可冉
烟气余热虽然热量很高，得到利用，降低了能源的消耗，提高了整体
另一方面该烟气余热回收装置能够把排娴温度降低至值，但是烟气余热回收利用的难度很高。因为若排烟温度低，锅炉的经济性，６０度以下，有效地减少了热污染，降低经济成本。尾部受热面的烟气和工质的换热温差就会减少，导致传热面积的
耗能和热量，虽然在节能方面我国也在努力并且取得了一些效下面设置落灰斗，这是为了防止换热器工作时烟气流速下降时烟

钢铁制造全流程余热余能资源的回收利用现状

２０１７年第２期
文章编号：１００２ — １７７９（２０１７）０２ — ００５２ — ０５
钢铁制造全流程余热余能资源的回收利冶金行业余热余能资源的定义、分类和利用方式，分析了钢铁制造全流程的余热余能利用概况，各工序余热余能利用技术和研究趋势，以及先进钢铁企业的余热余能利用状况，介绍和分析
终轧制成材或成材前铁水、钢水、坯料具有的显热；烧结矿、球团矿具有的显热；高炉渣和钢渣等熔渣显热；生产
中各种冷却水及产生的蒸汽携带的热能；高炉炉顶煤气的余压，少许带有压力的冷却水；等等。
２．冶金行业余热资源的分类
流程的能源利用率仅为２７％，其余７３％主要以余能余热的形式存在。因此，提高钢铁生产流程各工序的余热回
收利用率，分析与优化能耗，利用先进的节能技术提高资源利用率，降低生产成本，是实现生产流程的高能效、高品质、低排放甚至零排放的根本途径。
一
（１）按品种分类
若按照余热资源的品种分类，可将余热资源分为产品显热、废气显热、冷却水显热和熔渣显热。其中，产品
品显热直接输送到下道Ｔ序，如高温铁水供转炉炼钢（一
罐到底）、热钢坯送进加热炉（热送热装）；烟气显热预热
二、钢铁制造全流程的余热余能利用概况
我同钢铁企业９０％是以高炉一转炉为主的长流程企
业。完整的制造流程包括焦化、烧结或球团、高炉炼铁、转炉炼钢、轧制。陶ｌ是一个典型钢铁企业的制造全流程
显热占３９％，废气显热￣ｉ３７％，冷却水显热占１５％，熔渣显热占９％。可见，产品显热和废烟气显热占总余热资

余热利用分析报告

目录1.工业余热可回收率高，政策支持余热利用 (2)1.1 工业余热可回收利用率达60%，节能潜力大 (2)1.2 国家政策大力支持余热回收利用 (3)1.3 余热利用两大主要途径 (6)1.3.1 工业余热利用主要形式：余热锅炉发电 (6)1.3.2 低温余热利用首选设备：溴冷机和热泵 (7)2.余热利用设备市场容量大，步入黄金发展期 (9)2.1 余热锅炉应用领域广，未来五年市场规模将达680 亿元 (9)2.1.1 钢铁行业：烧结余热发电将大面积推广 (11)2.1.2 焦化行业：干熄焦余热发电目前配置比例低 (14)2.1.3 水泥行业：低温余热发电技术和设备国产化 (16)2.1.4 垃圾发电：未来或将呈现爆发式增长 (18)2.1.5 其他行业：市场分散，容量不小 (19)2.2 热泵（溴冷机）工民业两用，市场应用空间广 (21)1.工业余热可回收率高，政策支持余热利用1.1 工业余热可回收利用率达60%，节能潜力大我国工业余热资源丰富，余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收率达60%。

余热资源非常丰富，特别是在钢铁、有色、化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业，余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中可回收利用的余热资源约占余热总资源的60%。

目前我国余热资源利用比例低，大型钢铁企业余热利用率约为30%～50%，其他行业则更低，余热利用提升潜力大。

余热资源是指在现有条件下有可能回收利用而尚未回收利用的能量。

余热资源从其来源可分高温烟气余热和冷却介质余热等六类，其中高温烟气余热和冷却介质余热占比最高，分别达到余热总资源的50%和20%左右，是余热回收利用的主要来源。

图1：余热资源分布情况，高温烟气余热约占50%表1：余热资源及其特点资料来源：北京发改委《节能减排篇》1.2 国家政策大力支持余热回收利用我国政府计划到2020 年将碳排放量减少40%-45%，目前面临着巨大的减排压力。

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ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｎｅａｌｉｎｇｌｉｎｅｏｆａｓｉｌｉｃｏｎｓｔｅｅｌｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｗａｓｔｅｈｅａｔｉｎｔｈｅｅｘｈａｕｓｔｇａｓｆｒｏｍｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｆｕｒｎａｃｅｏｆｔｈｅｃｏｌｄｒｏｌｌｉｎｇｌｉｎｅｗａｓｒｅｃｏｖｅｒｅｄａｎｄｕｓｅｄｉｎ
的高温水，再由高温水通过水一气换热器将空气加热
至指定温度。
本套高温烟气余热利用系统（以后简称系统）所需设备有：循环水泵（１用１备）；自动稳压装置，包括稳压罐，加压水泵，脱盐水箱等；热源端气一水换热器；用户端水一气换热器；相关管道、管件、阀门等。考虑到高温水输送过程中可能发生溶氧腐蚀，各类管材、管件材质不应低于不锈钢ＳＵＳ３０４。
现代化程度的标志之一【１］。本文将介绍某钢铁厂轧钢生产中工业炉设备产生的高温烟气余热利用系统。
源处直接将空气加热后输送到用户点会产生较大的热损失。根据实际情况，本系统采用高温水为热媒，首先通过气一水换热器将循环水加热至１００℃以上
ｓｔｉｒｐｄｙｉｒｎｇ，ｔｏｒｅｄｕｃｅｆｕｍｅｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｓａｖｅｅｎｅｒｇｙ（ｓｕｃｈａｓｓｔｅａｍ）ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ
余热用于带钢干燥过程，减少了高温烟气排放，同时节约了蒸汽等能源耗量。详细分析了该系统设备选型及运
行参数选择方法，并结合实际介绍了该系统在运行控制及操作维护等方面的经验和技巧。
【关键词】钢铁；节能；高温烟气；余热利用；高温水
【中图分类号】ＴＫ１１５【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００６ — ６７６４（２０１４）０５ — ００３８ — ０４
ｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｙｐｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ；ａｎｄｅｘｐｅ — ｒｉｅｎｃｅｓａｎｄｋｎｏｗｈｏｗｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｈｅｔｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
冶金动力
３８
ＭＦｒＡＵＵＲＧＩＣＡＬＰＯＷＥＲ
２０１４年第５期总第１７１期
钢铁行业高温烟气余热利用的研究与实践
彭起
（中冶南方工程技术有限公司冷轧事业部，湖北武汉４３０２２３）
【摘
要】介绍某钢铁厂硅钢连续退火生产线中高温烟气余热利用系统，将冷轧生产线工业炉产生的废气
ｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｈｏｔｗａｔｅｒ
１引言冶金企业从原料、烧结到炼铁、炼钢以及轧钢的生产过程中产生大量含有可利用热量的废气、废水、
废渣，同时在各工序之间存在着含有可利用能量的中间产品和成品。充分回收和利用这些能量，是企业
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＰｒａｔＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＳｔｅｅｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
ＰＥＮＧＱｉ
（ＣｏＺｄＲｏｌｌｉｎｇＤｅｐｔ．ｏｆＷ１ＳＤＲＩＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３０２２３，Ｃｈｉｎａ）
ｂｓｅａｄｏｎａｃｔｕａｌｐｒａｃｔｉｃｅ．
【Ｋｅｙｗｏｒｄ］ｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌ；ｅｎｅｒｙｇｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｆｕｅｇａｓ；ｗａｓｔｅｈｅａｔｕ —
【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅｗａｓｔｅｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｙｓｙｓｔｅｍｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈ — ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｌｆｕｅｇａｓｆｒｏｍｔｈｅ