淺談鋼鐵企業二次能源的綜合利用

陶冬昱

（湖南省長沙市長郡中學，長沙 410002）

淺談鋼鐵企業二次能源的綜合利用

陶冬昱

（湖南省長沙市長郡中學，長沙 410002）

鋼鐵生產要經過多道工序，且流程復雜，熱態加工在其中占有很大比重。鋼鐵企業二次能源的綜合利用可以進一步提升能源的利用率，減少對資源不必要的浪費，保護環境，同時也可以為本企業創造可觀的經濟效益和社會效益，進而形成可持續發展的社會。

鋼鐵企業；二次能源；綜合利用

鋼鐵生產過程中所使用的煤炭、石油類產品、天然氣等均稱為一次能源。電力是二次能源，一般是用煤炭、太陽光、水力、風力等能量轉換而來的。根據鋼鐵企業二次能源的特征，可以將二次能源分為3類：可燃性氣體、余能、余熱。在爐窯生產工作中，必然會出現一系列的副產品，這些副產品的主要成分包括高爐煤轉爐煤氣、焦爐煤氣等。

1　鋼鐵企業二次能源的綜合利用

1.1可燃氣體利用

焦爐煤氣主要成分為甲烷（24%～26%）和氫氣（56%～62%），另外含有少量一氧化碳、二氧化碳、氧氣、氮氣等，其中可燃成分占91%以上。焦爐煤氣熱值較高，約為18 000～20 000kJ/Nm3。就現階段來看，鋼鐵廠自備電廠、爐窯、烘烤設備都可以采用煤氣產生相應的熱能，焦爐煤體中含有大量的甲烷與氫氣，因此，該種材料可以應用于化工的原材料，尤其是還原劑。除此之外，焦爐煤氣在生產過程中，也可以應用在尿素、甲烷、氫氣的合成生產中，該種方式可以有效提升煤氣附加值。

1.2余熱利用

第一，紅焦顯熱利用。當前工程主要采用干熄焦技術對紅焦（約1 100℃）熱量進行回收利用。在干熄焦的過程中，從干熄爐頂部把紅焦裝入，用循環風機把132℃的惰性氣體（溫度較低）吹入干熄爐冷卻段的紅焦層內，紅焦顯熱被惰性氣體吸收，冷卻后的焦炭從干熄爐底部被排出來。在這種技術下，紅焦大約85%以上的熱量可以產生蒸汽，平均噸焦可產生423～460 kg，460℃，4.7 MPa的蒸汽。第二，燒結礦顯熱利用。燒結礦餅是從燒結機尾拆出的，其溫度平均為510℃～810℃，在冷卻過程中，其熱能慢慢減少最后變成廢氣顯熱。廢氣的溫度通常在120℃～480℃，不同的冷卻方式和不同的冷卻機部位，廢氣的溫度是不同的。工程應用上按照燒結礦顯熱能級匹配的原則，化工設備可以形成用途各異的管道，來自環冷機的高溫熱風通過管道送往余熱鍋爐，在鍋爐中產生蒸汽，蒸汽推動輪機轉動從而發電。中溫熱風通過管道送至點火爐，在點火爐中加熱助燃空氣等，低溫熱風通過管道送到各個車間用來干燥各種原材料。第三，爐渣的顯熱利用方式。高爐熔渣溫度是非常高的，能夠達到1 600℃，是一種良好的熱源，但是該熱源的回收較為困難，常用的回收方式就是水淬法，這種方式有著理想的熱轉換效率，但是效能損失較大，其有效能利用效率據測算大約僅為12%。水淬法是一種常見方法，除此以外還有一些其他方法，

2　對鋼鐵企業二次能源綜合利用的建議

鋼鐵工業是我國重要的基礎產業，鋼鐵產品被廣泛運用于房地產、軍工、化工、航天等行業，鋼鐵企業對國民經濟意義重大。但由于鋼鐵行業的工業流程還有我國鋼鐵行業技術含量不足等原因，鋼鐵公司消耗了國家大量的能源和資源，同時在有些地方對生態環境造成較大的破壞。不斷推進鋼鐵行業節能減排，綜合利用二次能源，才能實現鋼鐵行業的可持續發展。在煉鋼以及煉鐵的過程中，會出現大量的二次能源，這些能源有著巨大的發電潛力，能夠直接進行加熱，這便有效滿足了居民的要求。種種實踐顯示，合理利用鋼鐵企業的二次能源，能夠產生理想的經濟效益和社會效益。

但是由于技術原因和管理方面的原因，我國的鋼鐵行業在二次能源利用上仍然存在諸多問題?？梢圆扇∫韵陆鉀Q方法：第一，從宏觀來看，國家應該進一步制定相關法規和法律。對二次能源利用較好的企業給予一定的獎勵，例如減免稅收，同時對二次能源利用水平較低的企業給予足夠的懲罰，例如征收高額的稅收，甚至對部分屢教不改的落后企業關停并轉。第二，從微觀層面來看，鋼鐵企業應該提高二次能源的利用水平，這可以為本企業創造可觀的經濟效益和社會效益。各個鋼鐵企業應該不斷采用先進設備、先進技術，降低二次能源利用的成本。

［1］ 楊珊珊，崔偉，楊雪.通過剖析達鋼二次能源綜合利用分析鋼鐵行業節能減排潛力［J］.四川環境，2011，（03）：309-310.

［2］ 仇芝蓉.我國鋼鐵企業余熱資源的回收與利用［J］.冶金叢刊，2010，（06）：43-44.

On the Comprehensive Utilization of Secondary Energy of Iron and steel Enterprises

TAODong-yu
（Changsha Changjun Middle School ofHunan,Changsha 410002,China）

Steel production need to go through several processes and complex process,in which hot process accounts a large proportion. Secondary energy comprehensive utilization of iron and steel enterprises can further enhance energy efficiency，reduce unnecessary waste of resources，protect the environment，at the same time create considerable economic and social benefits for enterprises，thus form a sustainable society.

Iron and steel enterprises；Secondaryenergy；Comprehensive utilization

TH 166

A

1674-8646（2015）12-0135-02

2015-09-07有些正處于探索研究階段的方法，如風淬法。值得注意的是風淬法和化學法，將是未來的重要研究領域。第四，各種煙氣顯熱利用。鋼鐵企業產生的廢氣中氣體顯熱多數從爐窯排出，溫度為160℃～1 640℃。各種溫度的廢氣都可根據所屬余熱資源的數量、溫度以及用戶的要求，設計不同的工藝流程，采用不同的化工設備，對溫度逐步回收、逐級利用。第五，余熱的利用。高爐爐頂壓力能夠達到0.16～0.26MPa，其勢能是非常高的，目前對于余熱的利用主要采用TRT發電法，該種發電法的原理就是利用高爐爐頂煤氣熱能與壓力，對煤氣進行做功，將其轉化為相應的機械能，從而驅動發電。研究顯示，高爐煤氣流量與壓力對于整個系統裝置所發出的電量有很大關系，1t鐵發電量為23～45KW·h。TRT發電是一項很有前景的技術，究其原因主要是采用這種技術可以不消耗任何燃料，能最大限地減少噪音污染，不對環境產生破壞。