水钢余热余能的回收与利用
热能工程 工业加热》第39卷2010年第3期
DOI:1 0.3969/j.issn.1 002・1 639.20 1 0.03.003
水钢余热佘能的回收与利用
向宇姝,吴复忠,李军旗
(贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550003)
摘要:介绍了首钢水城钢铁集团余热余能回收及利用的现状,分析水钢在余热余能利用方面的潜力和存在的不 足,并有针对性地提出了提高水钢余热余能利用水平的主要途径。 关键词:余热余能;回收利用;能耗 中图分类号:TKII5 文献标志码:A 文章编号:1002—1639(2010)03—0008—03
Recovery and Reuse of Residual Heat and Energy in Shuicheng Iron&Steel Plant
XIANG Yu—shu WU Fu—zhong LI Jun—qi (College ofMaterials and Metallurgy,Guizhou University,Guiyang 550003,China)
Abstract:This article introduces the current situation on recovery and reuse ofresidual heat and energy in Shougang Shuicheng Iron&Steel Group,and it analyzes the potential and deficiency ofresidual heat and energy,correspondingly it puts forward the way to increase the level ofrecovery for residual heat and energy. Key words:residual heat and energy;recovery and reuse;energy consumption
钢铁企业要消耗大量的煤炭、石油等天然能源,而
在生产钢铁消耗能源的过程中,还会伴随产生大量的余
热余能资源,包括烧结废气显热、焦炭显热、炼铁热风
炉烟气余热、转炉煤气显热、轧钢加热炉烟气余热等¨]。
在各生产环节中,这些载能体或能量的回收利用能大大
降低总体生产的能耗,是提高节能水平的重要手段。世
界上一些技术先进的钢铁企业通过利用二次能源实现了
节能生产,生产所需能源不但没有增加产品成本,还创
造了新的利润。但我国钢铁工业对于二次能源利用还处
于严重落后状态。因此,提高“二次能源”的回收利用
率,是实现钢铁工业可持续发展的重要措施,具有重要
的现实意义【2j。
“十一五”以来,水钢以‘建西部建材基地,创世界品
牌”为目标,主要技术经济指标取得历史陛突破。2008年主
要产品产量创历史新高,铁274.73万t、钢307.00万t、钢材
294.1 7万t,轧钢综合成材率达到97.63%;节能降耗成绩
显著,吨钢综合能耗降低到每吨钢标煤728 kg;吨钢新水
耗量下落到每吨钢3.92 m 。但与国内先进的钢铁企业还存
在一定的差距,必须更多地依靠技术进步,最大限度地回
收余热余能,才能减少资源的浪费,降低对环境的影响程
度,从而促进资源节约型和环境友好型社会的建设。
1水钢余热余能资源的回收利用现状和分析
1.1水钢余热余能回收与利用现状
在充分调研水钢的能耗基础上,发现水钢的技术装
备相对落后,工序能源消耗高,能源转换水平低,且余
收稿日期:2010-04—06;修回日期:2010-04—30 作者简介:向宇姝(1985一),女(苗族),贵州凯里人,硕士,研 究方向:冶金能源.
8 热余能回收差是导致水钢能耗高的主要原因。表1是水
钢的余热余能资源及回收情况。
表1水钢余热余能资源及 回收利用情况 每吨钢标准, ̄/kg
商品位 中品位 低品位 合计 余热资源 资源回收资源回收资源回收资源回收 量 量 量 量 量 量 量 量
注:水钢没有球团,故没有计入球团矿显热。
表1中数据按照余热计算的基准3进行的统计,即
修正余热基准温度(固体200℃,液体80℃,气体200℃)。
表1中余热资源的分类:纵向按热量的载体分类,分为 热能工程 ((工业加热 第39卷2010年第3期
产品显热、渣显热,废(烟)气显热及冷却水显热等4类:
横向按品位分类,分为高品位(>900℃)和压力能、中
品位(400~900℃)和低品位(<400℃)等3类。
由表1可见,按吨钢折合量计算可知,水钢的余热
资源总量为每吨钢标准煤300.5 kg,包括产品显热、渣显
热、废(烟)气显热及冷却水显热,水钢的余热余能回
收水平只有每吨钢标准煤67.1 kg,占理论回收量的22.3%。
1.2存在的问题
水钢余热余能回收利用水平低下,还存在不少问题,
主要表现为:
1)各生产工序不能及时足量地回收本工序所产生的
各种余热和余能
(1)焦化工序:直至2008年底水钢都没有干熄焦设
备,大量的红焦显热都没有回收,而宝钢的焦炉早已全
部采用干法熄焦(CDQ)工艺,回收红焦显热使焦化工
序能耗大幅度降低,不仅提高了焦炭质量,而且也保护
了环境;
(2)烧结工序:水钢各烧结机后部几个风箱的烟气
(最高400℃)余热没有回收利用;烧结矿环冷机的冷却
废气进入余热锅炉生产蒸汽自用,蒸汽因品质低没有并
人企业的蒸汽总网,回收利用效率低;
(3)炼铁工序:TRT普及率不高且发电效率低、高
炉煤气化学热、热风炉烟气显热等二次能源利用率低;
(4)炼钢工序:水钢的蒸汽回收水平也较低,只有
每吨标准煤2.6kg,而先进钢铁企业转炉蒸汽回收大约每
吨标准煤10kg;
(5)轧钢工序:加热炉烟气显热利用得不是很充分,
各生产线只对空气进行了预热,没有预热煤气,使得排
烟温度很高,造成大量的能源浪费。
2)已回收的各种热量得不到最有效的利用
水钢有5座转炉,2台余热锅炉,年产钢300万t,但
蒸汽回收量仅占设计的15%。水钢蒸汽回收水平低,问
题主要在于回收量小,操作水平差、蒸汽品位低,未上
蒸汽网,用户也不足。冬季需要供暖,炼钢回收蒸汽有
充足的用户;在夏季,蒸汽没有合适用户,放散严重,致
使水钢转炉蒸汽回收还存在明显的季节差异。因此,为
夏季转炉蒸汽寻找合适的用户成为目前水钢转炉蒸汽回
收要解决的问题。
3)成熟余热回收技术普及率低
水钢余热回收起步较晚,干熄焦(CDQ)、蓄热式燃
烧(HTAC)、煤调湿(CMC)等一些大型的回收利用技
术普及率相对降低。水钢炼铁系统中只有3 高炉配备TRT
装置,由于生产不稳定,发电效率较低,2008年炼铁工
序高炉余压回收发电量仅为每吨铁13 kW.h;而我国宝
钢各高炉均配备了TRT装置,余压回收发电量为每吨铁
34_3 kW.h;比水钢高出每吨铁21.3 kW・h。
4)能源管理存在不足 策划缺少超前意识。由于缺少一个长期规划和明确
的目标,导致水钢能源计量管理与节能降耗结合得不够
紧密。能源计量和分配方式落后。水钢采用手工抄表和
人为配平的方法,不能做到能源的发生量和配出量的动
态平衡,常常运用行政手段对能源分配数据进行干预,影
响了节能单位和用能单位的节能积极性。
1.3余热余能回收利用潜力分析
据调查,水钢与国内钢铁企业的余热回收水平吨钢
有9%的差距,为每吨钢标准煤28.1 kg,与国际先进水平
和理论回收量差距更大,可见我国水钢工业余热余能回
收潜力巨大。为此,对余热余能回收利用潜力进行分析、
计算,结果见表2。
表2水钢余热余能回收利用 现状及回收节能潜力 每吨钢标准煤/kg
由表2可知,水钢余热余能的回收潜力颇大,从理
论上大约为每吨钢标准煤162 kg;在应用先进回收技术,
普及成熟回收技术,加强管理的基础上,水钢未来余热
余能回收利用率可达60%,目前还具有的回收潜力为每
吨钢标准煤128 kg,如果挖掘这些潜力,可极大地降低
吨钢能耗。
2水钢余热余能的回收与利用途径
钢铁生产过程中有大量中低温余热资源,如烟气余热、
蒸汽余热、冷却水余热以及烧结矿、焦炭等固体的显热。
应根据余热资源的数量和品位及用户的需求,尽力做到供
能与用户间的能级匹配,在满足工艺要求的条件下,选择
适宜的回收工艺和设备,最大程度地发挥余热的效能。而
技术落后是造成水钢能耗高的主要原因,鼓励技术创新,
积极采用新技术,是提高钢铁行业能源综合利用的必要手
段[3]。提高水钢的能源利用效率,关键是对各工序中余热
余压等二次能源的回收利用,这方面主要包括:
2.1炼铁系统余热余能回收
在提高烧结余热利用水平方面:烧结机机尾几个风 箱烟气的温度为250~300℃,环冷机高温段废气温度
为300℃左右,建议将这两部分废气用于物料干燥,热 风烧结和预热助燃空气。烧结机其余烟气100℃以下,不
考虑回收利用。环冷机中温段和低温段的废气可考虑进
行梯级回收使用,如可以将低温段废气引入环冷机中温
段来冷却烧结矿,这样既利用了烟气余热,又使中温段
的废气温度得到提高,可以进一步利用其余热,又如用 来进行热风烧结等。
此外,还要对炼铁系统中的干熄焦显热、焦炉煤气
9 燕能工程
显热、热风炉余热、高炉炉顶余压及高炉渣显热等余热
余能进行回收,降低炼铁系统能耗。具体措施不赘述,其
节能效果见表3。
表3炼铁系统节能措施效果分析
2.2炼钢工序余热余能回收
针对炼钢工序的特点,采用“负能”炼钢技术解决
水钢在炼钢节能中存在的问题。“负能”炼钢是指在统计
期内转炉回收的能源(转炉煤气、蒸汽)大于消耗的能
源(氧气、电、煤气、水等)的炼钢过程。通常转炉烟
气含有的潜热和显热占转炉所消耗能源量的100%~
130%。尽管转炉回收二次能源的总量变化不大,但是转
炉煤气潜热容易转化为显热,而降低了能量的品质。因
此“负能”炼钢的核心应该是:在尽可能提高转炉煤气
回收的基础上,回收转炉蒸汽。而转炉煤气回收的关键
是提高转炉煤气回收量和热值。
在不改变转炉煤气回收工艺的情况下,具体措施有:
①自动降罩与炉口压差调控并行。一方面控制煤气浓度,
另一方面减少煤气的二次燃烧,提高转炉煤气热值和回
收量。回收量达到每吨钢95 m ,热值达到7 500 kJ/m ,
即每吨钢标准煤24 kg。②开发稳定的转炉煤气、蒸汽用
户。尤其在蒸汽用户上,要消除季节性差异。③增加现
有气柜的缓冲能力,可以考虑将一、二炼钢现有的两个
气柜联网。如果考虑改变转炉煤气回收工艺的情况下,建
议将OG法除尘改为转炉煤气干法除尘。 工业加热》第39卷2010年第3期
2.3轧钢工序余热余能回收
轧钢工序提高连铸坯热装热送率,降低加热炉燃耗。
与冷料人炉相比,铸坯在500℃热装到加热炉时,可节
能每吨钢0.25 GJ;人炉温度为600℃时,可节能每吨钢
0.34 GJ;如果采用直装的方式,即入炉温度为800℃时,
则可节能50%以上。由此可见,轧钢加热炉的节能措施
中,热装热送的效果是最直接、最显著的。
3结论
(1)由调研可知水钢的余热资源总量为每吨钢标 准煤300.5 kg,余热余能回收水平只有每吨钢标准煤
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。利用循环风机将烧结环冷机一段和二段混合的高温烟气引入余热锅炉,利用余热锅炉生产蒸汽发电。对于三段与四段的高温烟气,其与经过中压过热器后混合的烟气再经过加热器后重新返回环冷机用于冷却烧结矿,提高余热利用效率。但是余热发电方式增加了热能转化为电能的环节,且电能并网难度较大。还可以采用余热驱动机械方案,因为余热锅炉会产生压力和温度不同的两种蒸汽,所以可分别将这两种蒸汽用于汽轮机的主蒸汽和补汽,利用汽轮机驱动水泵、风机、压缩机,可降低因为增加能量交换而产生的损失。在实际应用的过程中,每种方法都存在各自的优缺点,所以还需要根据钢铁企业的生产实际进行相应的改造。在环冷系统余热回收利用中,受到各种因素的影响会降低余热回收利用率,所以要根据实际情况进行调整。比如环冷系统漏风会降低余热回收量,可完善烧结环冷风机的密封装置,从而提升余热产汽能力。
热水余热回收的原理和利用
热水余热回收的原理和利用
1. 背景介绍
能源的高效利用一直是一个重要的问题。在日常生活和工业生产中,很多热水都会被浪费掉。热水余热回收技术的出现,可以有效地利用热水的余热,从而提高能源利用效率,减少能源消耗。
2. 热水余热回收的原理
热水余热回收的原理是通过将热水中的热量转移到冷水中,使得热水的温度降低,冷水的温度升高。这个过程中,热水中的热量被传递给冷水,从而实现能量的转移和利用。
具体来说,热水余热回收可以通过以下几种方式实现:
2.1 热交换器
热交换器是热水余热回收的核心设备之一。热交换器通过将热水和冷水分别通过不同的管道流动,使得两者之间的热量传递。
热交换器的工作原理是通过将热水和冷水分别通过不同的管道流动,并通过管道之间的金属壁进行热传导。热水在流经管道时,将热量传递给金属壁,然后再通过金属壁传递给冷水,使得热水的温度降低,冷水的温度升高。
2.2 热泵技术
热泵技术是一种利用热水余热的高效方式。热泵通过循环工作介质(如制冷剂)的循环流动,实现热量的传递和转换。
热泵的工作原理是通过制冷剂在不同温度下的相变过程,将低温的热水中的热量转移到高温的冷水中。具体来说,制冷剂在低温下吸收热水中的热量,然后通过压缩和冷凝的过程将热量释放给冷水。这样就实现了热量的转移和利用。
2.3 蒸发技术
蒸发技术是一种利用热水余热的常见方式。蒸发技术通过将热水蒸发,将蒸发后的水蒸汽冷凝成液体,从而实现热量的转移和利用。
蒸发技术的工作原理是通过将热水加热到一定温度,使得水蒸气从液体状态转变为气体状态。然后将水蒸气通过冷凝器进行冷凝,使得水蒸气变成液体,释放出热量。这样就实现了热量的转移和利用。 3. 热水余热回收的利用
热水余热回收技术的利用可以分为以下几个方面:
3.1 暖气供暖
热水余热回收可以用于暖气供暖。在冬季,热水被用于供暖,然后将供暖后的冷水回收,通过热交换器或热泵等设备,将冷水中的热量回收,再次利用于供暖,从而实现能源的高效利用。
钢铁企业高炉冲渣水余热利用技术分析
钢铁企业高炉冲渣水余热利用技术分析
摘要:随着社会经济快速发展,钢铁行业取得了巨大进步,这对于促进我国工业化水平提升起到了重要的推动作用。但是钢铁企业在工业生产中的能耗较大,而且在生产过程中还会产生大量余热,如果不能合理利用,则会导致能源损耗严重,不利于保障企业的可持续发展。对此,针对高炉冲渣水余热进行科学利用对于帮助钢铁企业降低能耗并实现能源节约,同时促进自身绿色环保发展具有重要意义。本文主要分析了钢铁企业生产中高炉冲渣水余热的特点,并出了具体的余热利用技术,以期为钢铁企业余热科学利用提供指导。
关键词:钢铁企业;高炉冲渣水;余热利用
在钢铁企业生产过程中,高炉冲渣水属于低温性的废热源,其具有温度稳定而且流量大的特点,如果将此项资源直接浪费掉,不仅会给钢铁企业造成极大损失,同时也会对周边环境造成极大污染。为了更好地利用高炉冲渣水余热,就必须要积极探索其具备的特点,并基于此分析可利用的方向,从而提高余热利用效能,为钢铁企业带来更大经济效益,也为其后续高质量发展提供基础支持。
一、钢铁企业高炉冲渣水余热特点
1、余热资源潜力大
高炉冲渣水具有低温余热热点,虽然温度不高,但由于流量庞大,成为了重要的能源回收点[1]。例如在一个年产铁量达250万吨的大型高炉中,每小时可产生高达2200立方米的循环冲渣热水,等量冲渣水热负荷估计达到40兆瓦,由此可见其巨大的能源回收潜力,若能高效利用低温余热,不仅能显著降低能源消耗,还能减轻环境热污染。目前,冲渣热水通过冷却后循环使用或自然降温,其间大量热能未被充分利用,如果能开应用高效的热能回收和利用技术如热泵系统或低温余热发电技术等,可以有效转换热能为发电或供暖等其他用途,不仅对钢铁企业降低能源成本和提升环保水平有着重要意义,也对推动整个工业领域的绿色转型和可持续发展具有积极影响。
2、具有强腐蚀性
在现代钢铁生产过程中,为应对日益严格的环保标准,许多钢铁厂开始循环利用各工序产生的含盐废水作为高炉冲渣用水,虽然有效减少了废水排放,但却使得冲渣水的腐蚀性显著增强。特别是当废水中含有高浓度磷酸根离子和氯离子时,其腐蚀性对碳钢材料构成严重威胁,离子浓度在某些情况下甚至达到了2000至8000毫克/升高水平。高盐度、腐蚀性环境对高炉冲渣水系统中的管道、泵和热交换器等设备构成了严重腐蚀风险。长期暴露在此种条件下,设备使用寿命会大幅缩短,维护成本显著增加,同时也会运行效率降低,甚至引发意外停机和生产中断。
关于余热余能再利用文章
关于余热余能再利用文章
余热余能再利用:一种环保和经济效益的双重策略
在全球能源短缺和环境问题日益严重的大背景下,余热余能的再利用已经成为了世界各地关注的焦点。许多国家和地区都在大力推动余热余能回收再利用的研究和应用,希望通过这种方式实现能源的高效利用,同时也能为环保事业贡献力量。本文将探讨余热余能再利用的背景、意义、技术发展以及实践案例。
一、余热余能再利用的意义
余热余能是指物质在转化过程中未被充分利用的能量。在能源密集型行业中,如钢铁、化工、建筑等,余热余能的回收再利用具有巨大的潜力。通过回收这些能量,我们可以减少对新鲜能源的需求,降低碳排放,提高能源利用效率。
二、余热余能再利用的技术发展
随着技术的发展,我们有了更多的手段来回收和利用余热余能。例如,热能回收系统可以将废热转化为电能或热能,用于供暖或工业生产。此外,热泵技术也可以将低品位能源转化为高品位能源,如将地热转化为生活热水或空调冷凝水等。
三、余热余能再利用的实践案例 在实践中,余热余能再利用已经取得了显著的成效。例如,某钢铁企业通过回收利用高炉和转炉的废气余热,成功地将这些废热转化为蒸汽和电力。这不仅提高了企业的能源利用效率,还降低了对新鲜能源的需求。另一个例子是某地热发电厂,通过回收地热废水中的热量,成功地将这些热量转化为电能,提高了能源的利用效率。
四、结论
余热余能的回收再利用是一种环保和经济上双赢的策略。它不仅可以提高能源利用效率,降低碳排放,还可以为企业带来经济效益。因此,我们应该大力推动余热余能再利用的研究和应用,为实现可持续发展的目标做出贡献。
炼钢余热深度余热回收技术
炼钢余热深度回收技术的研究与应用
引言:
随着工业化进程的加速,能源消耗问题日益凸显。尤其是在炼钢行业,大量的余热资源未得到充分利用,不仅造成了能源浪费,也对环境产生了负面影响。因此,如何有效回收并利用炼钢过程中的余热资源成为了当前亟待解决的问题。
一、炼钢余热的产生及特性
炼钢过程中产生的余热主要包括炉渣余热、废气余热和冷却水余热等。这些余热具有温度高、数量大、持续性强等特点,具备很高的回收价值。
二、炼钢余热深度回收技术
1. 炉渣余热回收技术:主要采用换热器进行余热回收,通过将出炉的高温炉渣与换热介质(如水或蒸汽)进行热交换,将热量传递给换热介质,再进一步转化为电能或热能。
2. 废气余热回收技术:主要采用热管换热器或陶瓷换热器进行余热回收,将废气中的热量传递给换热介质,再进一步转化为电能或热能。
3. 冷却水余热回收技术:主要采用热泵技术进行余热回收,通过将冷却水中的热量提取出来,再进一步转化为电能或热能。
三、炼钢余热深度回收技术的应用
目前,上述余热回收技术已在许多炼钢厂得到了广泛应用,并取得了显著的经济效益和社会效益。例如,某炼钢厂通过应用余热回收技术,每年可节省标准煤约万吨,减排二氧化碳近万吨,同时还能提高生产效率,降低生产成本。
四、结论
综上所述,炼钢余热深度回收技术是一种有效的节能降耗措施,不仅可以实现能源的高效利用,还可以减少环境污染,具有广阔的推广应用前景。未来,我们应继续加大技术研发力度,推动炼钢余热深度回收技术的进一步发展和完善。
余热回收的工作原理是什么
余热回收的工作原理是什么
余热回收是指将工业生产过程中产生的废热转化为可再利用的能量的技术。在工业生产的过程中,大量的热能被散失在环境中,并没有被充分利用。而余热回收技术就是通过一系列的热能转换过程,将废热转化为其他能源形式来提高能源的利用效率。
余热回收的工作原理主要包括:
1. 热能回收:在工业生产过程中有许多因各种原因(如传热方式不完善、设备运行不佳等)导致产生的废热,其中的热能可以通过热泵、换热器、蓄热装置等方式回收利用。热泵利用工业废热制冷时,将废热的低温热能经过蒸发器与制冷剂进行热交换,产生蒸发制冷,再经过压缩机提高温度,将低温废热提升到高温。换热器则可以通过热交换使废热的热能传递给需要加热的流体,利用热能来加热或蒸发流体,提高能源利用效率。蓄热装置则通过对工业废热进行蓄热并在需要时释放出来,提供热能。
2. 电能回收:在某些工业生产过程中,除了热能外,还会产生一些其他形式的能源,如机械能、动力能等。这些能源可以通过转换器转化为电能,以便在生产流程中再次利用。例如,巨大的涡轮机转速将机械能转化为电能,并通过电动机进行回馈,提供给生产过程中的各个环节。
3. 动力回收:在一些工业生产过程中,废热可以用来提供动力,例如驱动蒸汽涡轮发电机的蒸汽,使用油烟和煤烟等污染废气来驱动发电机。通过利用废热提供动力能够有效地节约能源和降低生产过程中的污染物排放。
4. 化学能回收:一些废热可以被利用来进行化学反应。通过使用废热作为原料,结合催化剂或其他化学反应条件,可以将废气中的有害物质转化为有用的化学物质,并进一步利用它们进行其他工业生产或制造过程。
5. 热能贮存:余热回收还可以通过热能贮存来实现,即将产生的废热进行贮存,并在需要时释放出来。通过储存废热,可以在实际生产过程中灵活地利用废热,提高工业生产过程中的能源效率。
综上所述,余热回收通过热能回收、电能回收、动力回收、化学能回收以及热能贮存等方式,将产生的废热转化为可再利用的能源。这种方法可以极大地提高能源利用效率,减少能源消耗和环境污染,为工业生产提供可持续发展的解决方案。
余热回收技术有哪些?
余热回收技术有哪些?
一、废热回收技术
废热是指工业生产过程中产生的无用热能,如果有效回收利用,将极大地提高能源利用效率和减少环境污染。目前常见的废热回收技术主要包括以下几种:
1.余热发电技术:通过余热发电机组将废热转化为电能。这种技术可以广泛应用于钢铁、石化、焦化等行业,能够有效提高能源利用效率。
2.余热利用技术:如利用废热进行加热、蒸汽产生、供暖等,可以节约大量的能源消耗。例如,在炼钢过程中,可以利用高温废气进行热交换,提高冷却水温度,减少能源的损耗。
3.余热回收利用技术:可以利用余热来驱动制冷机组,实现制冷的同时回收废热。这种技术被广泛应用于一些需要冷却的工业生产过程中,能够节约能源消耗,提高能源利用效率。
二、废水回收技术
废水回收是指对生产过程中排放的废水进行处理和回收利用,以减少水资源的浪费和环境污染。以下是常见的废水回收技术:
1.生物处理技术:利用生物降解、吸附、生长等原理对废水进行处理,将其中的污染物转化为无害物质。生物处理技术具有处理效率高、成本低、不产生二次污染等优点,已广泛应用于废水回收领域。
2.膜分离技术:通过逆渗透、纳滤等膜分离技术,将废水中的溶解物、悬浮物、重金属离子等分离出来,得到清洁的水资源。膜分离技术在废水处理中具有高效、节能、无二次污染等优势。
3.化学处理技术:采用化学药剂对废水进行处理,如加氯、加碱、加酸等。通过化学反应的方式去除废水中的污染物,达到净化水质的目的。
三、废气回收技术
废气回收是指将工业生产过程中产生的废气进行处理和再利用,减少环境污染和节约能源。以下是常见的废气回收技术:
1.脱硫技术:针对含有二氧化硫的废气,采用湿法或干法脱硫技术,将二氧化硫转化为硫酸盐,达到减少大气污染的目的。
2.脱硝技术:针对含有氮氧化物的废气,采用催化还原法、吸收法等技术进行脱硝,将氮氧化物转化为无害物质,减少大气污染。
3.吸附技术:利用吸附剂对废气中的有害物质进行吸附和储存,减少有害气体的排放和对环境的影响。
余热回收原理
余热回收原理
余热回收是一种节能环保的技术,通过回收工业生产中产生的废热,将其转化为可利用的能源,从而减少能源的消耗和环境污染。余热回收原理是基于热力学和热传递原理的,下面将详细介绍余热回收的原理及其应用。
首先,余热回收的原理是基于热力学第一定律,即能量守恒定律。在工业生产过程中,许多设备和工艺会产生大量的废热,如果这些废热没有得到有效利用,将会造成能源的浪费。而余热回收技术通过热交换器等设备,将废热转移给其他流体,使其温度升高,从而实现能量的转化和利用。
其次,余热回收原理也涉及热传递的过程。热传递是指热量从高温区域传递到低温区域的过程,而余热回收正是利用了这一原理。通过热交换器等设备,废热可以被传递给其他流体,使其温度升高,然后再将其用于加热水或发电等用途,从而实现能源的再利用。
在工业生产中,余热回收技术有着广泛的应用。例如,在钢铁、化工、电力等行业,都会产生大量的废热,如果这些废热得不到有效回收利用,将会对环境造成严重的污染。而通过余热回收技术,这些废热可以被转化为热水、蒸汽或电能,从而减少对传统能源的消耗,降低生产成本,同时也减少了对环境的影响。
除了工业生产,余热回收技术也可以应用于建筑领域。例如,在供暖系统中,通过余热回收技术可以将废热用于加热室内空气,从而减少能源的消耗,降低供暖成本。在城市热电联产中,余热回收技术也可以将发电过程中产生的废热用于供暖和生活热水,实现能源的高效利用。
总之,余热回收技术是一种非常重要的节能环保技术,其原理基于热力学和热传递原理。通过回收工业生产中产生的废热,将其转化为可利用的能源,可以减少能源的消耗,降低生产成本,同时也对环境起到了保护作用。因此,余热回收技术在工业生产和建筑领域有着广泛的应用前景,对于推动节能减排和可持续发展具有重要意义。
钢铁生产过程中余热利用
1 余能再利用技术在钢铁企业中远期规划中的应用
宗燕兵 苍大强 白 皓 金 翼 刘治国 刘 建
(北京科技大学生态与循环冶金教育部重点实验室,北京100083)
钢铁生产过程中余热余压能的回收利用对降低生产的总能耗有十分重要的意义。钢铁生产过程的发展,一方面要采用先进技术降低余热余能的产生量,例如连铸坯的直接轧制就基本上消除了钢坯余热损失。另一方面则要通过综合优化充分回收利用已产生的余热余能。余热余能资源属于二次能源,确切来讲余能资源主要包括余热能和余压能(高炉余压),大部分以热能形式存在。在钢铁生产过程中的余热资源包括烟气余热、蒸汽余热、冷却水余热及固体显热(如烧结矿显热、焦炭显热),余压能主要指高炉余压。
作者所在的生态与循环冶金教育部重点实验室针对我国北方某钢铁集团公司进行了循环经济的发展规划,本文将就其中的烟气余热以及蒸汽余热等余热余能的回收利用规划情况作一介绍。
1烟气余热回收规划
余热利用的原则是,根据余热资源的数量和品位及用户的需求,尽量做到能级的匹配,在符合技术经济原则的条件下,选择适宜的系统和设备,使余热发挥最大的效果。简单来讲可使用如下原则:
对于高温烟气余热:可直接回收利用,如用于预热助燃空气、预热煤气、预热或干燥原料或工件(电炉烟气可预热废钢)、以及生产蒸汽;也可以采用动力回收余热发电系统更符合能级匹配的原则,余热发电有以下三种方式:1)利用余热锅炉产生蒸汽,再通过汽轮机组发电;2)高温余热作为燃气轮机工质的热源,经加压加热的工质推动气轮机做功,带动发电机发电。
中温烟气余热:通过空气预热器后约300~500℃的中温烟气可以通过余热锅炉产生蒸汽方式回收热量。余热锅炉产生的蒸汽可并入蒸汽管网,代替供热锅炉,节约锅炉燃料消耗。蒸汽回收的热量虽然不能直接返回到炉内,但是,就提高整个企业的能源利用率、节约燃料和促进企业内部的动力平衡来说,仍起着十分重要的作用。并且余热锅炉的设备简单、耐用,当车间需要蒸汽时可以就地取材,多余的蒸汽可以并入蒸汽管网。采用烟管式余热锅炉,按排烟温度为250℃计算,产生1.4MPa饱和蒸汽的产量为3.31t/h,所需传热面积约为200m2,经分析,采用该余热锅炉,代替供热锅炉可节约的燃料量约为每年2500t标准煤。对于发生量大的余热锅炉,可以在供气系统中设置蒸汽蓄热器,来保证供汽的平衡。 2 当生产的蒸汽有富裕时,可在蓄热器中存储一部分富裕蒸汽的能量;当到达高峰负荷时,如果锅炉供汽跟不上需要,可由蓄热器补充能量,供应一部分不足的蒸汽,以适应负荷变化的需要。这样一般可提高锅炉热效率3%~5%。
热水余热回收的原理和利用 2
热水余热回收的原理和利用
热水余热回收是一种通过将热水中的热能回收利用的方法。在生活和工业生产中,热水通常会带走大量的热能,而这些热能可以通过各种方式回收,用于提供热水和供暖等用途。热水余热回收不仅可以节约能源,减少对环境的影响,还可以降低能源成本和减少碳排放。
热水余热回收的原理主要是基于热传导和热对流的物理原理。热传导是指热量沿着热传导材料的传播,而热对流则是指热量通过流体介质的传播。在热水余热回收中,我们通常会使用换热器来实现热能的回收利用。换热器是一种通过热传导和热对流传递热量的设备。
换热器的工作原理是将热水流经一个或多个热交换器,然后将回收的热能传递给要加热的介质。具体来说,换热器通常由一个热交换管或板组成,热交换器内部有热水和冷水(或其他介质)流经不同的通道。当热水流经的时候,热量会通过热传导和热对流的方式传递给冷水(或其他介质),使其升温,而热水则冷却下来。
在换热器中,热水余热的回收利用主要有以下几个步骤:
1. 热水进入热交换器的流道,通过与冷水接触,将热量传递给冷水。
2. 冷水通过流道,吸收热水传递的热量,升温。
3. 然后,热水和冷水分别从热交换器的出口流出,被引导到其他系统或设备中进行进一步的利用。
热水余热回收的利用可以非常广泛。在家庭中,可以将热水余热用于供暖、热水器的预热和洗浴等用途。在工业生产中,热水余热回收可以应用于发电厂、钢铁厂、化工厂等大型工业设备的余热回收和再利用。更进一步地,热水余热回收还可以应用于冷却系统的余热回收,例如空调系统。
热水余热回收的优势主要体现在两个方面:
1. 节约能源和降低碳排放:通过回收热水中的热能,可以大幅度减少对传统能源的依赖,从而节约能源和减少碳排放。这对于保护环境和可持续发展具有重要意义。
2. 降低能源成本:热水余热回收可以减少对额外能源的需求,从而降低能源成本。在一些大型工业设备中,热水余热回收甚至可以做到完全自给自足,大幅度降低能源成本。
