鋼鐵企業煤氣的綜合利用及余熱回收

摘 要：在經濟快速發展的推動下，我國的工業企業進入了飛速發展的階段，鋼鐵企業作為工業企業的行業老大，其不僅具有顯著的產值，同時也是能耗大戶，在全國總能耗中占有一定的比例。隨著全球能源的緊缺及對環境保護的要求，使我國的鋼鐵企業在發展過程中受到了一定的制約，所以企業應從自身的高能耗入手，加強對剩余煤氣和余熱資源的合理利用，減少能源的浪費，從而促進企業的發展進程。文章中從鋼鐵企業中煤氣資源的特質出發，分析了煤氣資源的綜合回收利用措施，并進一步對鋼鐵企業余熱回收利用措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：鋼鐵企業；煤氣利用；余熱回收

前言

在工業快速發展的推動下，我國的鋼鐵企業取得了快速的發展，在鋼鐵企業發展的同時，不僅消耗了大量的能源，同時也對環境造成了嚴重的污染。所以如何使鋼鐵企業走向綠化發展之路則是當前的重要課題。目前由于資源的短缺，與鋼鐵行業有關的礦石資源和水資源等的短缺情況都影響到了鋼鐵企業的發展。目前在我國的鋼鐵企業中，多數使用連鑄和薄板坯連鑄機、近終型薄帶裝置，這些設備的運行使軋鋼部分對煤氣的使用量有很大程度的減少，這樣就使剩余的煤氣量不斷增多。而鋼鐵企業的生產工藝流程中都是以高溫冶煉為主的，在生產過程中會有大量的余熱產生，所以如何將這部分煤氣和余熱進行合理利用，提高其資源的循環使用率具有積極的意義，不僅能使鋼鐵企業的污染減輕，能耗降低，同時也會對企業的綠色發展起到積極的作用。

1 鋼鐵企業中煤氣資源特質

煤氣作為鋼鐵企業中的副產品，其不僅包括高爐煤氣、焦爐煤氣，同時還有轉爐煤氣，這些煤氣燃料具有很好的利用價值，與其他燃料相比具有非常明顯的優勢，所以對這些煤氣資源進行合理利用，是具有非常明顯的市場前景。

1.1 煤氣資源可以實現充分燃燒

煤氣在燃燒過程中能夠與空氣進行很好的結合，燃燒的非常充分，同時在燃燒過程中熱損失較小。

1.2 煤氣燃燒時可以保證相關的工藝要求和熱工制度

煤氣燃料的燃燒轉置非常簡單，而且具有非常好的靈活性，所以可以充分滿足工藝要求和熱工制度的需要。

1.3 煤氣資源熱效率較高

煤氣資源十分容易運輸，而且在燃燒時很容易進行控制，熱效率較高，無論是企業生產和個人生活中都很喜歡用煤氣資源。

2 煤氣資源的綜合回收利用措施

2.1 充分利用富余煤氣

目前我國的鋼鐵企業中，在能源消耗量上普遍都在高于國外企業，這很大程度上是由于大量的剩余煤氣沒有加以利用而被排放出去而導致的。鋼鐵企業中所產生的高爐煤氣可以用于鍋爐和燃氣發電，焦爐煤氣可以用于生產甲醛、氨和還原鐵等，而轉爐煤氣則可以在熱軋和冷軋車間進行使用。現在在我國的一些大鋼鐵企業當中，基本上都實現了煤氣的零排放，有效的節約了能源，但還有大部分鋼鐵企業仍然沒有采取有效措施對煤氣進行合理的利用，這部分放散的煤氣不僅造成了空氣的污染，同時也造成了資源的大量浪費，所以鋼鐵企業要想取得快速的發展，合理對富余煤氣進行回收再利用，對提高企業的競爭力，促進企業經濟效益的提升具有極其重要的意義。

2.2 合理分配煤氣資源

2.2.1 高爐煤氣應該首先考慮供給高爐熱風爐、軋鋼、焦爐等用戶，其中焦化工序盡量考慮以高爐煤氣代替焦爐煤氣，實現以高爐煤氣為主，焦爐煤氣為輔的格局。

2.2.2 結合焦爐煤氣參數波動小，熱值高，毒性小等特點，主要考慮將其用在熱值需求較高的設備上，如燒結點火爐等，同時可以與其他煤氣配合供給軋鋼。

2.2.3 轉爐煤氣首先選擇煉鋼工序自用，比如混鐵爐的保溫、合金烘烤、連鑄中間包烘烤等等，然后可以考慮供給低壓鍋爐，最后供給對于燃料需求不嚴格的用戶，例如：石灰車間、初軋車間等。

2.3 實施改造技術，提高煤氣資源利用率

首先，使軋鋼工序與煉鋼工序相互配合，研究開發連鑄與連軋協調技術，提高鑄坯送熱的效率，同時，采取運輸過程中的保溫技術，例如增設保溫罩等措施可以提高入爐溫度，降低煤氣資源的消耗。

另外，對現有加熱爐實施蓄熱式高爐空氣燃燒改造技術。該技術可以有效節能25%左右，同時提高了加熱爐的熱效率。

3 鋼鐵企業余熱回收利用

鋼鐵企業在生產過程中，因為工序較為復雜，所以產生余熱的形式較多，這部分余熱如果不加以利用，則會導致巨大的浪費。鋼鐵企業的余熱主要可以用來發電，在這方面我國還處于剛開始的階段，還沒有較為成熟和完善的技術，當前利用余熱進行發電主要體現在以下三個方面：

3.1 利用焦化、燒結工序煙氣余熱換熱產生過熱蒸汽發電，過熱蒸汽發電主要包括：干熄焦余熱發電和燒結余熱發電。干熄焦余熱發電技術主要利用焦爐生產出來的約1000攝氏度赤熱焦炭運送入干熄爐，在冷卻室內與循環風機鼓入的冷惰性氣體進行熱交換，惰性氣體吸收紅焦的顯熱，溫度上升至800攝氏度左右，經余熱鍋爐生產中高壓過熱蒸汽，驅動汽輪發電機組發電；燒結是指將燒結機生產過程中產生的高溫廢煙氣，經余熱鍋爐產生中低壓過熱蒸汽，驅動汽輪發電機組發電。

3.2 飽和蒸汽發電。采用飽和蒸汽發電，不僅能夠提供電能，還可以充分利用飽和蒸汽，避免蒸汽的大量放散造成的浪費。因此，可以預計該項發電技術在今后的市場前景很好，發展潛力巨大。

3.3 熱水發電。鋼鐵企業在利用高爐煉鐵過程中，會有大量的爐渣產生，而且這部分爐渣都會高達1000度左右，這部分爐渣在沖渣箱內經高速水流急冷沖成水渣并粒化，這樣就會使這部分沖刷水升溫，雖然達不到熱水的程度，但卻能達到低溫熱水的標準，由于煉鐵的不斷進行，沖渣工作也會不斷進行，所以每小時所產生的熱水量則可高達幾千噸，這部分低溫熱水如果不加以利用而進行排放，不僅會造成水資源的大量流失，同時還會污染環境。目前在一少部分企業利用這部分低溫熱水來進行供暖，但由于其溫度較低，且流量很大，所以許多企業對這部分高爐爐渣水都沒有進行利用，造成了嚴重的浪費。

隨著科技的發展，利用有機工質吸收排放的廢熱水的熱能，從而將有機工質加熱成汽液兩相來驅動動力機和汽輪機的發電機進行發電。這種技術在理論上是完全可行的，目前一些論證工作也取得了成功，但還沒有實際應用的實例，但隨著對節能的重視和該項技術不斷的完善，此技術將會很快的進入到具體的應用階段。

4 結束語

縱觀鋼鐵企業的發展歷程中取得的節能成就，一半是直接節能，另一半是間接節能。由此可見加強煤氣綜合利用，開展余熱資源回收，是今后鋼鐵行業節能發展的方向。但是技能措施不能僅僅對單個設備，或是單個技術，應該從企業整體出發，進行全流程綜合考慮利用，這樣才能實現最少的投資，達到最大的效果，產生最大經濟效益。

參考文獻

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