我国钢铁工业余热余能调研报告_王建军
《工业加热》2007年总目次

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综 述 蓄热室新型蓄热体的研究进展………… ……………… ……… …… ……… ………………………………………… 李爱菊 ,王 毅 ,张仁元 ,等 (—) 1 1 非接触红外测温在火焰加热系统中的应用及局限性………………… …… …… …… …… ……… ……… …………… 杨浩林 ,赵黛青 ,杨卫斌 ( 5 1 ) 高温红外辐射节能涂料的研究现状与发展趋势…………………… ……………… ……… …………………………… 冯胜山 ,鲁晓勇 ,许顺红 (—O 11 ) 我 国钢铁工业余热余能调研报告……………………… ………………………………………………………… 一 王建军 ,蔡九菊 , 陈春霞 ,等 (—) 21 连续热镀锌退火炉的优 化控制策略及其分析………………………… ……… ……… …… …………………………… 豆瑞锋 ,温 治 ,李 强 ,等 (- ) 24 多相催化剂用于制备生物柴油的研究进展………・ ……………………… ………… …………… ……… ……………… 徐 娟 ,包桂蓉 ,王华 (— ) ・ 61 电弧炉炼钢节能技术发展……………………………… … ……………………………………………………… 。 ‘刘润藻 ,郁 健 ,高金涛 ,等 (— ) 65 钢氧化特性 的研究动态………………… …………………… ………… …… ………………………………………… 欧阳德刚 ,蒋扬虎 ,罗安智 (—) 68 热能工程 炼铁 系统的物质流和能量流的炯分析 ……………………………………………………………………………一 吴复忠 ,蔡九菊 ,张 琦 ,等 (—5 11 ) 基于面热源的钢坯温度分布精确解…………………………… ……… ……… ……………… ………………… ‘ 。蒋绍坚 ,张 灿 ,匡中付 ,等 (—9 11 ) 分离结构扰流柱的叶片通道流动与换热数值研究………………………………………… ……… ……… ……… …… 徐 青 ,凌长明 ,赵冬梅 (— 1 12 ) 周德成 ,王忠金 ,刘建光 (—4 12 ) 工业炉窑的系统节能 冯俊小 ,杨守慧 (—7 12 ) 内配碳球团热风穿流干燥的实验研究…………………… 张 涛 ,贾 力 ,曾艳艳 (— j 29 氧化钙水合煅烧 后孔隙特 性的分析……………………… 无烟燃烧技术 Cu O基氧载体的性能分析 ……………… 刘 明 春 ,王 华 ,魏 永 刚 (—2 21 ) 魏 永 刚 ,王 华 ,何 方 (—6 21 ) 氧 化 铁 作 为 氧 载 体 在 无 烟 燃 烧 技 术 中 反 应 活 化 能 的 确 定 危声南 ,王 恒 赵立合 ,等 (—9 21 1 高压水除鳞参数对板坯表面温度均匀性影响的分析 …… 孙 晨 ,姜泽毅 ,刘志成 ,等 (—2 22 ) 全 氢 罩 式 炉 钢 卷 退 火 过 程 在 线 数 值 仿 真 … … … … … … … 赵 斌 ,刘 景 新 (—5 22 ) 42 MW 燃煤 热风炉 换热 器壁温 计算方法研究 ………… . 张 华 美 ,鄂 加 强 ,彭 亮 (—) 31 发动机企业生产过程中能耗组合预测模型及应用…… … 高建培 ,黄 斌 ,张利波 (. ) 34 微波加热烟杆制备活性炭处理含铜废水……………… ・ ・ 张兴 良,蔡九菊 ,张 琦 ,等 (— ) 37 宝钢燃气系统引入 COR X煤气的应用分析 ……… …・ E ・ 李世武 ,熊莉芳 (- ) 31 0 封闭方腔 自然对流换热的研究…………………………… 杨 立 新 ,巴 黎 明 ,李 星 (—4 31 ) 溶液反应堆两相流动传热数值模拟…… ……………… … 陈智杰 ,姜泽毅 ,张欣欣 (—O 32 ) 环形加热炉管坯二维在线 数学 模型的研究……………… 连续热镀锌退火炉内热过程数学模型及其分析…… …・ ・ 李 强 ,温 治 ,豆瑞锋 ,等 (—3 32 ) 圆管螺旋流的流动与传热数值模拟……………………… 郭永辉 ,刘 朝 (—7 32 ) 铝 材 退 火 炉 退 火 过 程 的 传 热分 析 李建平 ,艾江波 ,胡仕 成 (— ) 41 新型高效热管式加热炉的优化设计及其实现 孙宏佐 ,楼国锋 ,温 治 ,等 (— ) 44 液化气梭式窑内流场与换热的数值模拟研究 汪和平 ,宫小龙 冯 青 ,等 (— 47 J 胡 正,林 其钊 (・O 41) 中餐炒菜灶的系统热效率分析 ……………… K / 流模型及其在 F UE -7 湍 L NT软件中的应用 熊莉 芳 ,林 源 ,李世武 (—3 41) 刘 鹏 飞 ,童 正 明 (—6 41) 辐射腔体热源反向优化设计………………… 张立宏 ,蔡九菊 (- ) 51 钢 铁 企业 蒸 汽 利 用 方 式 的 研 究 … … … … … … … … … … … … … … ・ ・ 吕国强 ,王 华,马文会 ,等 (—) 54 L4i 吸 收 C 的实 验 研 究 … … … … … … … … … … … … … … … ・ i O S Oz ‘ 叶勇军 ,寇广孝 ,王汉 青 (—) 57 增氧燃烧型冷凝 式燃气锅炉节 能特性 的研究 ……………………… F UE L NT软 件 在 焙 烧 炉 设 计 中 的应 用 … … … … … … … … … … … 姚成军 , 徐 明厚 (—】 51) 氧化球团回转窑质能平衡分析 及节能优化 ………………………… 冯俊小 ,吕悠扬 ,张永 明,等 (一4 5 l) 豆油微乳 化燃料 的制备及燃烧特性 ………………………… ……・ 一 夏德宏 ,陈钧伟 郭 美荣 (—7 5 1) 天然气替 代丙烷气制备 可控气氛 的能耗分析 ……………………… 李 伟 ,时章 明,王 洪才 (-0 52 ) 煤气发生炉 温度 场分析计算 ………………………………………… 孙 雷 ,仇 性 启 ,张 兵 (—2 52 ) 甲烷/ 空气湍流扩散燃烧 的小火焰模拟 …… ……………………… 王 姣 ,吴 匝 ,武文斐 (-4 52 ) L F精 炼 渣 泡 沫 化 的 研 究 … … … … … … … … … ・ … … … … … … - ・ 闵 义,丁 松 ,谢 健 ,等 (—2 61 ) 线一 板型静 电除尘器电场的三维数值算法 ………………………… 雷 洪 ,赫冀成 (-5 61 ) F S 中 问包 控 流装 置 的物 理 模 拟 … … …… … …… … …… … … … TC 屈天鹏 ,冯丽萍 ,赵晨光 ,等 (—8 61 ) 丙烷/ 空气 扩散 火焰 流 场 的 PV 试 验 研 究 … … …… … …… … …… I 张 亚 竹 ,赵 增 武 ,武 文 斐 ,等 (.O 62 ) TO: i 和 T CN)对 连 铸 保 护渣 粘 性 特 征 的 影 响 … … … … … i ,TN i( 刘 承 军 ,孙 丽 枫 ,毛 天 成 ,等 (—3 62 ) 大曲率弯管 内颗粒运动的数值模拟…… ……… ……… ……… …… 罗志国 ,刘爱华 (・5 62 ) 添 加剂对连铸保护渣粘度及流动性的影响…………………… …… 卢艳青 ,张国栋 ,姜茂发 ,等 (—7 62 ) 本钢 I 钢连铸板坯质量分析与评价 ……………………………… F 冯 巍 ,白国林 ,王睿之 ,等 (—9 62 ) 不同温度 条件下连铸保护渣结晶性能的研究………… ……… …・ ・ 孙丽枫 ,宋智芳 ,张 宁 ,等 (—1 63 ) C O S 晶玻璃析品行为的影响 ……………………………… a /i 对微 O 张大勇,谢 建 ,马天玲 ,等 (—3 63 ) 铌在高碳钢凝固过程中行为特性的模型分析………… …………・ ・ 方 磊 ,丁 松 ,黄 桂 斌 ,等 (—6 63 ) 连铸坯中心偏析的研究………………………………… …………- ・ 孙 群、张 波 、赵晨光 ,等 (—8 63 ) 8 B钢 中氧化物系夹杂物的控制研究 … …………… …………一 2 倪 冰 ,林 媛 ,邹宗树 (—1 64 ) 自腐 菌 对 染 料 废 水 脱 色 的研 究 … … … … … … … … … … … … …… ・ ・ 黄亚鹤 ,常天俊,杨 中东 (—3 64 ) 管 排 数 对 三 角 小 翼 式 涡 产 生 器 式 管 片 换 热 器 换 热 影 响 的 数值 分 析 胡万玲 ,管 勇 (—5 64 )
钢铁工业节能与余热利用

钢铁工业节能与余热利用摘要:我国钢铁工业用能结构是以煤炭为主,而且用能结构是向着多用煤、少用电和不用石油和天然气的方向发展,这种能源结构客观上造成了我国钢铁工业能源利用效率低、污染严重和节能减排任务繁重。
进入21世纪以来,我国钢铁工业在现有矿物能源储量有限条件下和环境持续污染的形势下,充分考虑我国矿业以贫矿为主、能源以煤为主的基本国情,更多的依靠科技进步,千方百计节约能源和资源,在钢产量连续高速增长的情况下节能降耗取得显著成绩。
关键词:钢铁工业节能、能耗、余热利用Abstract:China's steel industry is coal-based energy structure, and the structure is toward more energy-using coal, electricity, and no less in the direction of oil and gas development, the objective of this energy structure of China's iron and steel industry caused by the low efficiency of energy use, pollution serious and energy saving tasks are arduous. Into the 21st century, China's steel industry in the existing fossil energy reserves are limited and the environment under the conditions of continuous pollution situation, give full consideration to lean ore mining mainly coal-dominated energy basic national conditions, to rely more on scientific and technological progress do everything possible to save energy and resources, the rapid growth in steel production in the case of continuous energy saving achieved remarkable results.Keywords: iron and steel industry energy conservation, energy consumption, waste heat utilization1. 余热利用的概述1.1余热利用定义余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,也就是多余、废弃的能源。
探析钢铁冶金相关领域余热余能利用的不足及前景

探析钢铁冶金相关领域余热余能利用的不足及前景摘要:近年来,我国作为一个发展中国家,进步的速度不容忽视,与国防力量密切相关的技术领域也在高速发展,消耗的能源也是我国最重要的力量然而,就我国目前的技术发展而言,我国的能源利用和开发技术与其他国家相比还相对不足,但只有少数国家不存在这一差距。
为了解决这一困境,我国实行了资源开放、节约开支的政策,不仅在能源利用上,而且在加快新能源的利用和发展上。
据调查,我国每年对冶炼厂的能源投入超过10%,这是一个不小的数字,因此,我国很早就实施了可持续发展战略,并进行了多年的实践,本文着重讨论了剩余能源的利用和多极化能源负担的实施,并提出了一些简单的建议。
关键词:金属物质冶金;可利用能量;发电线相关技术引言鉴于中国地理辽阔、资源丰富、地理环境优越,加上中国经济社会和工业企业的快速发展,中国各类能源资源与其他国家相比都比较丰富,钢铁熔体余热在吸收利用方面潜力巨大,但仍面临着就业不足的问题。
国家有关部门和企业齐心协力,以积极乐观的态度解决余热利用不足的问题,并采取相应的对策解决这些问题。
1.金属物质冶金中可用的剩余能量不足1.1我国在高温循环能源领域还比较成熟,但在一些低温循环领域还比较薄弱。
在当前形势下,我国在能源利用和回收方面还不够完善,与其他国家和地区还有相当大的差距。
此外,我国在400℃以上的高温领域也取得了良好的成绩。
在300℃以下的低温领域,由于技术上的限制,我国做了一些不尽如人意的工作。
在这方面,我国在300℃以下的能源回收领域进行了专门的研究,取得了一定的成果,显示了我国的重要性1.2与金属熔炼设备相比,它非常陈旧,不规范,作为发展中国家,我国在某些领域的技术还相当薄弱,特别是在低温熔炼领域。
即使在300米以下的地区,中国仍然是一片空白。
再说,中国的装备还不够。
制约我国剩余能源利用发展的最大障碍是我国设备陈旧。
这个项目一开始的设备就足以认清我国的差距,我国也存在很多问题:由于我国不同地区经济发展的不同,贫富差距很大,这也是原因之一我国与其他国家和地区也存在较大差距,导致能源利用的技术差距。
钢铁工业能源现状和管理

钢铁工业能源现状和管理1. 简介钢铁工业是现代工业领域中的重要组成部分,它对经济发展和社会进步具有重要意义。
然而,钢铁生产过程中对能源的需求量大、能耗高,给能源资源带来了巨大压力。
为了可持续发展和减少环境负荷,钢铁工业必须重视以及改善能源管理。
本文将从以下几个方面探讨钢铁工业能源现状和管理:能源消耗情况、环境影响、节能技术、管理措施和未来发展展望。
2. 能源消耗情况钢铁工业是能源密集型行业,对能源的需求非常大。
其主要能源消耗包括三个方面:原料预处理、高炉冶炼和炼钢。
其中,高炉冶炼占据了最大的能源消耗比重。
根据统计数据,我国钢铁工业每年消耗的能源约占全国工业总能源消耗量的15%左右。
3. 环境影响由于钢铁工业对能源的高度依赖和消耗,其对环境的影响也不可忽视。
钢铁生产过程中会产生大量的二氧化碳、氮氧化物等大气污染物,对大气质量造成了一定程度的破坏。
同时,钢铁工业在原料开采、废水排放以及废渣处理等环节也对水资源和土壤环境产生了一定程度的压力。
4. 节能技术为了减少能源消耗和降低环境负荷,钢铁工业需要采取一系列的节能技术。
以下是一些常用的节能技术:•高炉余热回收利用技术:通过回收和利用高炉煤气中的余热来提高能源利用效率。
•动态控制技术:通过实时监测和控制钢铁生产过程中的能耗和排放情况,使生产过程达到最佳能源利用效率。
•热再循环技术:将钢铁生产过程中产生的热能再循环利用,减少能源的浪费。
•新型燃料使用技术:采用新型的低碳燃料,如天然气、生物质能源等,来替代传统的煤炭、焦炭等高碳燃料,降低碳排放量。
5. 管理措施除了采用节能技术外,钢铁工业还需要建立完善的能源管理体系,强化能源管理措施。
以下是一些常见的管理措施:•能源审计:定期对钢铁生产过程中的能源消耗情况进行审计和评估,发现问题并提出改进措施。
•员工培训:加强对员工的节能意识培养和能源管理知识培训,提高员工的能源利用效率。
•制定能源消耗指标:设定合理的能源消耗目标,对能源利用情况进行定量评价,并对能源消耗指标进行动态调整。
余热余能资源利用现状与前景分析

余热余能资源利用现状与前景分析摘要:概括了我国钢铁工业余热余能资源分布、利用状况,分析了行业能耗指标,余热余能资源回收利用的潜能,可以指导钢铁企业充分利用余热余能资源,提高能源回收利用率,实现节能减排和降低企业能源成本。
关键词: 余热余能节能减排前景分析引言:钢铁行业是高耗能行业,在消耗能源推动能源转变的同时会产生大量的余热余能,但是我国能源利用效率较低。
当然随着钢铁技术的发展,越来越多的余能回收技术得到广泛的应用,且做到较好的节能和降本成效,缓冲了当前经济形势对行业造成的冲击。
但是企业对余热余能的利用还处在较低水平,主要表现在余热余能资源的利用深度和已回收能源的有效利用程度两个方面,那么如何提高这两方面的水平,对面临着节能减排任务和严峻的经营形势压力的钢铁行业具有重要的积极意义。
1.余热余能利用的现状分析节能减排是现代工业和生态环境所要必需的,各个国家都采取了相应的措施。
在余热余能利用上,日本新日铁公司的余热余能回收率已达到92%以上,其企业能耗费用占产品成本的 14%。
我国比较先进的企业,如宝山钢铁股份有限公司的余热余能回收率达到 68%,其能源费用占企业产品成本的21.3%。
而大多数钢铁企业的余热余能回收率不到50%。
能源费用占产品成本的 30%以上。
我国的钢铁企业也在探索新技术、新思路。
首钢在曹妃甸地区正在建设一个具有国际先进水平的钢铁联合企业。
新建的首钢京唐钢铁联合有限责任公司采用国际先进工艺装备,以建设具有国际竞争力的板材精品基地为发展目标,建设规模为年产钢坯970 万 t。
生产流程为原料、焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧的长流程生产工艺。
各生产工序均配置了先进的工艺设备,具备了实施循环经济的条件。
按照循环经济的理念,通过科学规划,建立起物质循环、能源循环及废弃物再资源化生产体系,使企业在节能、节水、降耗及资源综合利用等方面的技术经济指标均达到国际先进水平。
1.1资源的分布与利用( 1) 资源分布 按工序: 铁前 ( 铁、烧、焦) 余热余能资源量几乎占到了总量的四分之三,尤其以炼铁工序最为突出,这与钢铁行业铁前区域能源消耗占总能耗的 60% 以上基本保持一致,是节能挖潜的重点。
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工业生产中的重要行业之一,其生产过程中会产生大量的余热。
如何有效回收利用这些余热,不仅可以减少能源浪费,还可以降低环境污染,提高资源利用效率,因此钢铁工业余热回收技术的现状研究具有重要意义。
1. 余热回收的概念余热是指在工业生产过程中产生的高温废热,如果不加以回收利用就会造成能源资源的浪费。
而余热回收技术就是指利用各种设备和技术手段,将这些高温废热进行有效回收利用,使其转化为热能或其他形式的能源,在节能减排的同时还能降低生产成本。
2. 技术现状目前,钢铁工业余热回收技术主要包括热力回收、工艺改进和热能转换三种类型。
热力回收主要是通过换热器等设备,将高温废热转化为热水或蒸汽,用于供暖或发电。
而工艺改进则是通过对生产工艺的优化和改进,减少能源的消耗和废热的产生。
热能转换则是指利用余热进行热能转换,如热电联产、热泵等技术,将余热转化为电能或其他形式的能源。
以上技术在钢铁工业中的应用已有一定的经验和成果,但仍存在一些问题亟待解决,如技术成本较高、成熟技术不多等。
1. 技术成果目前,我国在钢铁工业余热回收技术方面取得了一些成果。
在热力回收方面,已建成了一批余热发电项目,将钢铁生产过程中的余热转化为电能,实现了能源的再利用。
在工艺改进方面,通过优化炉煤气的利用和余热回收,成功降低了能源消耗和生产成本。
在热能转换方面,热电联产和热泵等技术已在一些钢铁厂得到应用,有效提高了能源利用效率。
虽然在钢铁工业余热回收技术方面取得了一些成果,但仍然面临着一些难点和挑战。
技术成本仍然较高,需要进一步研究开发低成本的余热回收技术。
钢铁生产过程中的余热温度和品质较为复杂,回收利用存在一定的技术难度。
目前我国在钢铁工业余热回收技术方面的成熟技术和设备较少,需要进一步加强研发和技术引进。
三、优化钢铁工业余热回收技术的建议1. 加强科研和技术创新钢铁工业余热回收技术的持续优化需要加强科研和技术创新。
中国钢铁余热发电行业发展现状分析及市场前景预测报告

中国钢铁余热发电行业发展现状分析及市场前景预测报告摘要:随着中国钢铁产能的不断增加和钢铁企业能源消耗的不断增长,钢铁余热发电作为一种清洁能源利用方式备受关注。
本报告通过对中国钢铁余热发电行业的发展现状进行分析,并结合市场前景预测,为行业发展提供参考和建议。
一、行业发展现状分析1.钢铁产能持续增加:中国是世界上最大的钢铁生产和消费国,钢铁产能持续增加,直接导致钢铁行业能源消耗的增加,钢铁余热发电发展前景广阔。
2.可利用余热资源巨大:钢铁生产过程中产生的高温余热资源丰富,据统计,每生产1吨钢铁可产生约400-600度的余热,可作为发电的可利用资源。
3.技术成熟度较高:钢铁余热发电技术在国内外已经有较多应用案例,并取得了较好的经济和环境效益,技术成熟度较高,为行业发展奠定了基础。
4.政策支持力度加大:中国政府对于清洁能源的发展给予了极大的关注和支持,通过出台一系列激励措施和政策引导,为钢铁余热发电行业的发展创造了有利的环境。
二、市场前景预测1.市场需求潜力巨大:目前我国钢铁产能仍在增长中,能源消耗也在增加,因此钢铁余热发电的市场需求潜力巨大。
根据预计,未来几年钢铁余热发电市场年均增长率有望达到20%左右。
2.技术进步带来发展机遇:随着技术的不断进步,钢铁余热发电的效率和经济性将进一步提高,将更好地满足市场需求,提供更好的发展机遇。
3.环保政策的持续推进:政府对于环保政策的逐步加码,并要求钢铁企业加大绿色转型力度,使得钢铁余热发电这一清洁能源利用方式成为绿色转型的重要选择,市场前景广阔。
4.投资回报率高:钢铁余热发电项目投资周期较短,且可利用余热资源稳定,具备较高的投资回报率,吸引了越来越多的投资者进入市场。
三、发展建议1.加强技术研发和创新,提高钢铁余热发电技术的效率和经济性。
2.加大政策支持力度,出台更多鼓励钢铁企业进行余热发电的激励政策和补贴。
结论:钢铁余热发电作为一种清洁能源利用方式,在中国的发展前景广阔。
我国钢铁余热利用现状

我国钢铁余热利用现状我国钢铁行业作为重要的基础产业之一,产生大量的余热。
钢铁余热利用是一种可持续发展的能源利用方式,可以有效降低能源消耗,减少环境污染。
现状当前,我国钢铁企业对于余热的利用程度参差不齐。
一些现代化、技术先进的钢铁企业在炼钢过程中采用先进的余热回收技术,成功地将大部分余热转化为有用的能源,如热能、电能等。
这些企业利用余热进行加热、发电、供热等,有效地提高了资源利用效率,减少了能源消耗和环境影响。
然而,一些中小型钢铁企业在余热利用方面存在一定的困难。
这些企业生产设备老化,技术水平相对较低,难以采用成熟的余热回收技术。
此外,一些企业对于余热的利用认识不足,未能充分认识到余热利用的重要性和潜力。
此外,还存在一些行业层面的问题。
我国目前缺乏钢铁行业余热利用的相关政策法规。
对于钢铁企业来说,未能得到明确的政策支持和鼓励,也导致了其对余热回收利用的投入不足。
发展趋势随着我国经济的快速发展和环境保护意识的增强,钢铁行业余热利用将面临新的发展机遇。
政府出台的相关政策法规将为钢铁企业提供明确的政策支持,在激励机制、技术支持等方面提供更多的帮助。
此外,随着技术的不断进步,新型的余热回收技术将不断涌现,提高余热的转化效率和利用效益。
同时,钢铁企业也要加大科研力度,提高自身技术水平,逐步将先进的余热回收技术应用到生产中。
另外,加强对于钢铁企业的培训和宣传工作,增强其对余热利用的认识和意识,形成全社会对于资源利用和环境保护的共识,进一步推动钢铁余热利用的发展。
总结我国钢铁余热利用现状有差异,现代化钢铁企业在余热回收利用方面取得了一定的成就,但中小型企业面临一些困难。
未来发展趋势是政府加大政策支持力度,推动技术创新,加强钢铁企业的培训和宣传工作,全面促进钢铁余热利用的发展。
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钢铁工业在消耗能源推动物料转变的同时会产生大量的余热余能,各种余热余能的有效回收利用已成为钢铁工业进一步节能的方向和途径。
对于钢铁工业余热余能回收利用的研究早在20世纪80年代就已开始,鞍山热能研究院有关技术人员及李桂田等人分别分析计算了1986年和1994年我国钢铁工业的余热资源量及回收利用率,指出了余热回收利用的潜力。
部分钢铁企业也对本企业的余热余能回收利用进行了调查、分析。
马恩凯、邢跃等人分析了宝钢1991年余热余能资源量及回收利用情况。
康丹凤、王占中等人以本钢为例分析了钢铁企业余热余能的种类、回收顺序及利用原则。
近年来,国内外不少学者陆续发表文章,阐述钢铁工业余热余能回收利用的重要性及存在的技术、理论问题,对指导我国钢铁工业余热余能回收利用发挥了积极作用。
我国钢铁工业的余热余能资源到底有多少,目前回收利用水平如何,一直是广大冶金节能工作者关心的问题。
为此,本文作者蔡九菊组织相关人员于2005~2006年对我国20家具有代表性钢铁企业的余热余能资源及回收利用情况进行了调研(其中大部分企业为现场调研,其余为函调),总结分析了这些企业余热余能回收利用的方式、效果及节能潜力,详述如下。
1我国钢铁工业余热余能资源量及其回收利用现状钢铁工业余热余能的定义和界定范围是分析余热余能回收利用水平高低的基础,不同的定义和界定范围可能导致研究的结果大相径庭。
为此,在具体计算分析之前,给出本文对余热余能的定义和余热余能的统计范围。
本文所指余热余能是指钢铁生产过程中各主要生产工序排出的热载体以环境温度(25℃)为基准可释放的热量及排出的除热能外的其它各种能量(如压力能、化学能等)。
余热余能的统计范围包括焦化、烧结/球团、炼铁、炼钢及轧钢等主要生产工序,不包括除焦化外的制氧、发电等其它能源转换工序及铁合金、碳素、耐火材料、机车冶金等辅助原材料制备工序。
在具体计算各主要生产工序的余热余能时,给定以下主要计算参数的数值:(1)焦化工序的钢比系数为0.404t(焦)/t(钢);焦炉煤气产生量为410m3/t(焦);红焦温度为1000℃,上升管焦炉煤气温度为700℃,焦炉烟气温度为200℃;(2)烧结工序的钢比系数为1.44t(矿)/t(钢);机尾烧结矿温度为800℃,烧结烟气温度为300℃;球团工序的钢比系数为0.25t(矿)/t(钢),球团矿排出温度为500℃;(3)炼铁工序的钢比系数为0.91t(铁)/t(钢);高炉渣产量为320t(渣)/t(铁),液态高炉渣温度为1500℃;我国钢铁工业余热余能调研报告王建军1,蔡九菊1,陈春霞1,李广双2,张琦1(1.东北大学,辽宁沈阳110004;2.秦皇岛首秦金属材料有限公司,河北秦皇岛066326)摘要:在对国内20家钢铁企业余热余能回收利用调研的基础上,按主要生产工序分析计算了我国钢铁工业余热余能资源量及回收利用现状,并计算目前我国钢铁工业的吨钢余热余能量及回收利用率;分析计算了未来我国钢铁工业各生产工序余热余能回收利用水平,并给出当前还具有的节能潜力。
关键词:钢铁工业;节能;余热余能;回收利用中图分类号:F407.3;X5文献标识码:A文章编号:1002-1639(2007)02-0001-03Report on Residual Heat and Energy in Chinese Steel IndustryWANG Jian-jun1,CAI Jiu-ju1,CHEN Chun-xia1,LI Guang-shuang2,ZHANG Qi1(1.Northeastern University,Shenyang,110004;2.Qinhuangdao Shouqin Metal Materials Co.Ltd.,Hebei,066326,China)Abstract:Based on the investigation on recovery and reuse of residual heat and energy of20iron&steel factories in China,the amount of residual heat and energy and that of the recovered are calculated a process by a process.The amount of residual heat and energy and its recovery percentage per tone crude steel in Chinese steel industry is calculated.The level of the recovery of residual heat and energy in Chinese steel industry is analyzed,and the potential of recovery of residual heat and energy at present in Chinese steel industry is indicated.Key words:steel industry;energy saving;residual heat and energy;recovery and reuse收稿日期:2007-03-16基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50334020)作者简介:王建军(1976-),男,博士生,研究方向为工业系统节能.1高炉煤气发生量为1650m3/t(铁),高炉煤气热值为3 350kJ/m3,炉顶高炉煤气温度为200℃;高炉冷却水平均温度为40℃;热风炉排烟温度为500℃;(4)炼钢工序转炉钢比系数为0.84t(钢)/t(钢),电炉钢比系数为0.16t(钢)/t(钢);连铸比为100%;连铸坯温度为900℃;钢渣温度为1550℃;转炉煤气产生量为115m3/t(钢),热值为8370kJ/m3,烟罩处转炉煤气温度为1600℃;电炉炉顶排放口烟气温度为1200℃;(5)轧钢工序钢比系数为0.92t(材)/t(钢);加热炉炉尾或入蓄热式烧嘴烟气平均温度为900℃;加热炉汽化冷却蒸汽压力为1.5MPa,温度为200℃;基于以上计算参数,根据调研获得的数据,对我国钢铁工业余热余能资源量及回收利用情况进行了计算、分析,结果见表1。
表1我国钢铁工业余热余能资源及回收利用kg(标准煤)/t(钢)余热余能资源余热资源量回收量余能资源量回收量合计资源量回收量焦化焦炭显热焦炉煤气显热焦炉烟气显热17.95.78.32.00.60.031.9 2.6烧结/球团烧结球团烧结矿显热烧结烟气温热球团矿显热30.619.92.99.60.00.053.49.6炼铁高炉渣显热高炉冷却水显热高炉煤气显热热风炉烟气显热高炉煤气余压高炉煤气化学能18.532.426.312.30.40.00.03.712.7171.13.2150.6273.3157.9炼钢转炉电炉钢坯显热钢渣显热转炉煤气显热转炉煤气化学能钢坯显热电炉烟气显热17.55.17.23.31.46.90.02.91.30.027.516.762.027.8轧钢加热炉烟气显热加热炉冷却水显热24.510.08.60.834.59.4总计243.836.8211.3170.5455.1207.3注:包括回收的高炉煤气显热和余压,全部作为高炉煤气余压的回收量。
由表1可知,我国钢铁工业吨钢余热余能资源总量为455.1kg(标准煤)/t(钢),各工序所占比例见图1。
由图1可知,炼铁工序所占比例最高,高达60.1%,远高于其它工序,而焦化工序所占比例最低,仅为7.0%。
同时,由表1可知,我国钢铁工业余热余能回收利用量为207.3kg(标准煤)/t(钢),回收利用率为45.6%。
其中,余热资源总量为243.8kg(标准煤)/t(钢),回收利用36.8kg (标准煤)/t(钢),回收利用率仅为15.1%;余能资源总量为211.3kg(标准煤)/t(钢),回收利用170.5kg(标准煤)/ t(钢),回收利用率达80.7%。
图1我国钢铁工业余热余能资源构成对各工序余热余能的回收利用情况详述如下。
(1)焦化工序除焦炭外,焦化的二次能源主要是焦炉煤气;而焦炉煤气目前基本被完全利用,放散率很低,故这里不再将其计入余热余能的统计范围。
焦化工序的余热主要产生3种:焦炭显热、焦炉煤气显热及炉烟气显热。
对于焦炭显热目前主要是采用干熄焦技术,回收利用其显热产生蒸汽或者进一步发电,但由于目前干熄焦技术在我国普及率还很低,所以焦炭显热总体上回收利用率不高,仅为11.2%;焦炉煤气显热主要是利用煤调湿技术进行回收利用:吸收焦炉煤气上升管显热来预热、干燥入炉煤,目前该项技术已非常成熟,回收效果不错,但因该项技术普及率很低,导致总体回收效果差,回收利用率仅为10.5%;焦炉烟气显热基本上没有回收利用,主要是因为其品位低,利用价值不大,且相关回收技术不成熟。
(2)烧结/球团工序烧结工序主要的余热资源为烧结矿和烧结烟气显热,前者主要通过环冷机回收其显热产生蒸汽,回收利用率为31.4%;后者目前基本上没有回收利用。
球团工序的余热资源为球团矿显热,目前也基本上没有回收利用。
(3)炼铁工序炼铁工序的余热余能资源种类比较多,而且量比较大。
余热主要有高炉渣显热、高炉冷却水显热、高炉煤气显热及热风炉烟气显热,前3项余热基本上没有回收利用,最后1项热风炉烟气显热主要通过换热器进行回收利用,目前回收利用率为30.1%。
炼铁工序的余能资源主要有高炉煤气余压和高炉煤气化学能。
前者主要通过炉顶压差发电回收压力能,目前回收利用率为25.2%,技术普及率低是导致回收率低的主要原因;后者的发散率还很高,故仍将其列入余热余能统计范围,目前高炉煤气的回收利用率为88%。
(4)炼钢工序2炼钢工序又分为转炉工序和电炉工序。
转炉工序的余热主要有钢坯显热、钢渣显热和转炉煤气显热,余能有转炉煤气化学能。
目前,钢坯的显热通过热装热送技术回收利用,回收率为39.4%,钢渣显热基本没有回收,转炉煤气通过烟道汽化冷却回收余热蒸汽,回收利用率为40.3%;转炉煤气的回收量还很低,仅为70m3/t(钢)。
电炉工序的余热除了钢坯余热外,还有电炉烟气显热,目前基本上没有回收利用。
(5)轧钢工序轧钢工序的余热主要有加热炉烟气显热和加热炉冷却水显热。
前者主要通过蓄热式燃烧技术及传统换热器回收利用,目前回收利用率为35.1%。
后者主要通过汽化冷却回收余热蒸汽,目前回收利用率为8.0%。
2余热余能回收利用潜力分析由以上的分析可知,我国钢铁工业余热余能的回收利用率低,仅为45.6%,而国际先进企业,如日本的新日铁可达92%以上,可见我国钢铁工业余热余能回收潜力巨大。