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                鋼鐵行業節能降耗就在他們都震驚改造技術方案

                2016-03-31

                一、序言

                      鋼鐵行業是工■業領域的耗能大戶,也是我國節能減排潛力最大的行業之一。“十一五”期間,鋼◆鐵行業一方面頻頻被“點名”,成為全社會節能減排的重點和難點領域;另一方面,鋼鐵行業節能減排取得的成效,也為全社會推進節能減排做出了巨大貢獻。
                去年9月國家已經出臺《鋼鐵行業生產經營規※範條件》,對鋼鐵企業的環境保護、能︾源消耗和資源回收利用、工藝裝備等方面做出了具體的要求。《條件》明確提出,對於不具備規範目光都鎖定在了身上條件的企業需按照規▲範條件要求進行整改,整改後仍達不到要求的企業應逐步退出鋼鐵卐生產。對不符合規範條件的企業,有關部門不予核準或備案新的項目、不予配置新的礦山資源和土地、不予新發放產品生產許可證、不予提∑ 供信貸支持。
                      與“十一五”相比,“十二五”期間,國家的環保法律法規將更加嚴格,節能減排任務◤更艱巨,鋼鐵行業的壓力也更大。在“十二五”規劃 那是綱要提出的鋼鐵行業發展重點方向中,與節能減排相關的內容▓占據了大多數:支持非高爐煉鐵、潔凈△鋼生產、資源綜合利用等技術開發;重點推廣能源管控系統技術和高溫高壓幹熄焦、余熱綜合利用、燒結煙氣脫硫等節@ 能減排技術。
                二、高爐沖渣水余熱利用
                       目前,鋼鐵產業余熱 呼余能的回收利用率相←當低,其中,高溫余熱比較容易回收,目前在節能降耗的技術嗤改造中已大部分〓得到回收;但低溫余熱的回收卻幾乎為零,如高爐沖渣水的余【熱,大多◆被浪費掉。應該指出,低溫余熱約占總余熱的35%,因此,鋼鐵產業的低溫余熱存在著巨大的回收潛力。
                鋼鐵廠在高爐煉鐵工藝中,產生的爐渣溫○度大約為1000℃。目前,大多數煉鐵企業的處理方法是:將此爐渣在沖渣箱內↓由沖渣泵提供的高速水流急冷沖成水渣並粒化,以供生產水泥之用。一般每噸鐵排出↑約 0.3t 渣,每噸渣可產生 80~95℃,5~10t 的沖渣水。為了保證沖渣水的√循環利用效果,需要將這部分沖渣水在沈澱過濾後引入空冷塔,降溫到50℃以下再次循環沖渣。這樣就使得很大一部分熱量在空冷塔中流失,既造※成了能源的浪費,又對環境造成了熱汙染。
                若能合◥理利用這些余熱,既可節約能源、減少運行王家酒樓之中不少人都聽到了成本,又可保護環境、減少熱汙染。熱泵的利用是解決這一問題的■有效途徑。
                熱泵作為一種有效的節能技術,正在成為利用低品位能量的有效工具。根據驅動能源的不同,熱泵還可分為電力驅動的蒸①汽壓縮式熱泵、蒸汽或廢熱驅動的吸收式熱泵和熱力驅動的蒸汽噴射式熱泵三大類。利用高溫熱ㄨ源,將低溫熱源(如廢熱)提高到某一地方嗎中間溫度而加以利用的熱泵稱為第一類▓熱泵,如家用熱泵式空調等;利用大量中間溫度♂的廢熱和該廢熱源與低溫熱源的熱勢差,來制取熱量少但溫度高於中溫廢熱的熱水或蒸汽的熱泵為第二類熱泵,如熱泵◎幹燥機等。鋼鐵企業的許多工序中產生↘大量低品位余熱,所以,吸收式熱泵特別是第二類熱泵在冶金企業中有很⊙大的應用潛力。
                1.制取高溫水或低壓蒸汽
                      將高爐沖渣水沈澱過濾竄入了後,進行水水熱●交換,再通過吸收式熱泵機組,利用沖渣水中大量的中溫》熱源為熱能驅動,用大量中溫熱源和低溫熱源的熱勢差,制取高溫水或者低壓蒸汽,將部分中低熱能轉移到更高溫位,從而提高了熱源的利々用品位,同時也對沖渣〓水進行了冷卻。制取的蒸汽可用於廠區或廠區周邊建築供熱、洗@ 浴或為鍋爐補水。
                      以年產值10萬噸鋼∮鐵的某鋼鐵廠為例,其每年〓產生180000噸90℃沖渣水。通過吸收式☉熱泵將沖渣水降溫至60℃,則可獲得62.8MW熱量,相當於燃燒1046噸標ζ準煤產生的熱量。
                2.制取工藝冷卻水
                      鋼鐵企業在生產過程中有許多部門需要制取低溫冷媒水用於工藝冷卻和空ㄨ調制冷,如軋鋼廠、焦爐煤氣凈化工藝、主電室、電氣控制室、電子計算︻機房、操作臺、儀表放、各辦公樓、居住區等。從冷卻要求來說,有的仙君竟然燃燒自己可以用較高溫度的冷卻水,而又的冷卻過程必須使用較低溫度的冷卻水,這部分低溫冷〇卻水就需要通過制冷機組制取。
                      可以使用吸收式熱泵機組,利用高爐沖渣水進行制冷。首鋼是國內第一家利用高真實面目爐沖渣水進行制冷的鋼鐵企業。在滿足多個部門空調用冷量的同→時,充分利用了余熱資源達↙到了節能降耗的目的。
                以制取5000kW冷量為例,如使用電壓縮制冷機組,電▂壓縮機組能效比COP按3.0計算,按小時滿」負荷費用計算,耗電量為5000kW/3.0=1666.7kWh。每千瓦時電費按0.55元計算,則電壓縮制∑冷機組每小時運行費用為916.7元。選用雙效吸收式熱泵制冷▲時,按小時滿負荷費⊙用計算,消耗蒸汽量6.25t/h,蒸汽價格80元/噸,則每小時500元。可以看出吸收式熱泵制冷費用是電制冷的54.5%。
                3.發電
                      沖渣水余熱回收發電系統的一般思路是:該系統主要由循環工『質蒸汽發生器、動力機、工質循環增壓泵和發電機組成㊣ 。循環工質進入余熱蒸汽發生器中吸收沖渣水熱量汽化為◥工質蒸汽。工質蒸汽進入動力機中,推動動 這人一楞力機轉動,並帶動發電機產生電●能。其中動力機本身具有♀減溫減壓的功能。液態工質在增壓泵的作用下進入余熱蒸汽發生器中再次吸收熱量,循環往復。每噸 90℃熱水可發電 1.5kWh,折標煤 0.6kg,80℃熱水可發電 1kWh,折標煤 0.4kg。
                以年產值10萬噸鋼鐵的某鋼鐵廠為例,其每年產生180000噸90℃沖渣水,沖渣水經過冷卻塔冷卻後循環利用,年耗︼水量約為19000噸。將沖渣水余熱用來發電,則年發電量為270000 kWh,年節省標煤108噸,節水19000噸。
                三.煙氣余熱回收∮
                       燒結工序的能耗約占冶金總能耗的12%。而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%。回收和利用這些余熱,顯然極為重要,余熱回收主要在燒結礦成品◥顯熱及冷卻機∴的排氣顯熱兩個方面。目前熱管技術主要應用在冷卻◢機的排氣顯熱回收上。燒結機生產時,熱燒結礦從龍族整體實力燒結機的尾部落下經破碎後,通過振動篩分經溜槽落到冷卻▓機傳送帶上,在溜槽部分熱礦╳料溫度可達700~800℃,此時以輻射形式向外散熱為主,落到冷卻帶上後料溫仍在600℃以上。一般在燒結冷卻機下布置有數臺這是血玉晶龍冷卻風機,通過軸流風機或鼓風機,使冷卻風強』制穿過料礦層,經料礦加熱※後,在第一風罩內冷卻風溫提高到350~400℃,在第二風罩內冷卻風溫提高到250~300℃,這兩個風罩內的冷卻風都可以利用其余熱。
                煙氣熱回收主要目的是利用熱管設備吸收鍋爐余熱產出過熱蒸汽。主要∏設備包括:蒸汽過熱♂器、高溫熱管式蒸發器、高壓蒸汽包、熱管式省煤器、低溫熱管式蒸▽發器、低壓蒸汽包、除氧器、分汽缸、連排擴容器、定排擴力量容器、取樣器、水箱循環管路及電控系統等組成。蒸汽過熱器采用翅片列管式,其余ω 換熱設備全部采用重力熱管式,高溫區采用高溫熱管式∑蒸發器,中溫區采用熱管式省煤器,低溫區采用低溫熱管式蒸發器。熱管設備全部采用環翅片鋼——水熱管,熱管與水平呈15°夾角傾√斜布置,煙○氣下進上出、垂直煙道。
                熱管技術介紹:熱管是一種具有特高導熱性能的新穎傳熱元件。熱管是由鋼、銅、鋁管內灌充導︾熱介質,抽成一定的↓真空後密封而成,管內的工作介質由多種無機活性金屬及其化合物混合而成,具有超強的熱活性和熱敏感性,遇熱而吸,遇冷而放。
                以首鋼京唐鋼鐵廠燒結車間為例,年產1015.3萬々噸燒結礦,年回收蒸汽¤約為77.6萬噸。
                四.變頻技術的利用
                      在工廠電力拖動自動控制系統領域中,作為傳動源的異步電動機擔負著重要的角色,變頻器的高靜、動態性能、寬調速範圍▆及無級調速方式等特點遠遠勝過直流電動機調速☉。
                      變頻技術是應交流電動機無級調速的需要而產生的。變頻器是通過 霸王領域對電力半導體器件(如IGBT)等的通斷控制,將電壓和頻率固定不變◥的交流電工頻電源,變ㄨ換為電壓和頻率可變的交流電的電能控制裝置,為而前方了產生可變的電壓和頻率,該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電』(DC)。然後再把直流電(DC)變換為三相或單▓相交流電(AC),我們把實現這種轉換的裝置稱為“變頻器”(inverter)。 對於交—直—交型的變頻器來說,為了產生可變的電壓和頻率。 首先要把【工頻 (50Hz或60Hz)的交∩流電源,變換為直流電(DC)再轉換成各種小唯也點了點頭頻率(0Hz ~ 50Hz、0Hz ~60Hz 及 0Hz ~400Hz )的交流電,最終實現對電機的調速運行。變頻調速是異步電動機變壓變頻調速系統的簡稱,即改變電機供電電¤源的電壓和頻率,以改變旋轉磁場的旋轉速★度,從而使電機的轉速得到改變。變頻調速的功能特點是明顯的,改變電卐動機轉速即可達到改變流量、壓力的目的,又可使輸入功率成三次方ζ減少。可見節電效果相當顯著。對部分功率有富裕的水泵而言,應用變頻調速還可以起到節水作用,從而避免了“大馬拉♂小車”的弊端。
                       可對鋼鐵廠除塵風◥機、水泵、燒結風機系統等設備ζ 進行變頻節電改造,使其達到最佳運行狀態,同時節省其運行費用。

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