鋼鐵企業余熱資源的回收與利用

胡惠勤

摘 要： 在鋼鐵的具體生產過程中會形成很多的余熱，而這些余熱屬于非常重要的二次能源.目前在鋼鐵行業中余熱回收技術開始得到了非常廣泛地應用.開始逐漸的回收利用這些余熱資源。并且形成了非常顯著的節能效益和經濟效益。然而相對于發達國家而言，我國鋼鐵行業仍然具有相對偏低的余熱回收利用率.因而具有較大回收潛力。本文就鋼鐵企業余熱資源的回收與利用進行分析。

關鍵詞： 鋼鐵企業；余熱資源；回收與利用

引言

鋼鐵企業要想在激烈的市場競爭中求得生存和發展.就必須要努力的降低生產成本。現在很多企業都開始采取有效的措施對鋼鐵生產中的余熱進行回收和利用，從而最終能夠實現節能增效的目的。

一、鋼鐵行業中余熱資源的不同種類

以不同的溫度為根據，可以將鋼鐵行業的余熱資源劃分為以下幾種：也就是<150℃的低溫余熱、150℃～500℃的中溫余熱、>500℃的高溫余熱。其中的低溫余熱主要包括各種低溫物料、低溫煙氣、熱水和廢蒸汽；中溫余熱主要包括風爐尾氣初級余熱回收后的煙氣、燒結煙氣、高爐煤氣等；高溫余熱則主要包括高溫鋼材、高溫焦炭、高溫燒結料、加熱爐煙氣、電爐煙氣、轉爐煙氣和焦爐煙氣等。大量的統計表明，我國的大中型企業噸鋼每年會產生8.44GJ的余熱總量，在噸鋼總能耗中大約占到了37%的比例，在余熱總量中中間產品或者最終產品所攜帶的顯熱大約占到了39%的比例，各種熔渣的顯熱在余熱總量中大約占到了9%的比例，各種廢（煙）氣的顯熱在余熱總量中大約占到了37%的比例，冷卻水攜帶的顯熱在余熱總量中大約占到了15%的比例，從上述的分析中我們可以發現，在鋼鐵行業中蘊含著十分豐富的余熱資源。

二、鋼鐵企業余熱余能回收利用案例分析

2.1企業余熱資源及利用情況

該企業有2臺210m2燒結機及環冷機，環冷機出口煙氣溫度為300℃～400℃，每小時最大煙氣量為490000Nm3/h。這部分煙氣溫度較低，以前一直直接排放，造成了能源浪費。

該企業的3條120t轉爐生產線（開2備1）均配有煙道汽化冷卻裝置，每臺轉爐煙氣經汽化冷卻系統可產生2.45MPa、16.7t/h蒸汽，扣除汽化冷卻裝置自耗汽2.4t/h外，轉爐總計產生約30t/h富余蒸汽。上述蒸汽經由汽包進入蓄熱器，并由分汽缸產生壓力為0.3MPa～0.5MPa，溫度為130℃～200℃飽和蒸汽對外銷售。另外公司軋鋼生產線有160t/h蓄熱式推鋼加熱爐2座、250t/h蓄熱式步進加熱爐1座，每小時可產生1.0MPa的飽和蒸汽80t。而這些蒸汽未得到有效利用，大部分被放散，造成了極大的浪費。

該企業的2臺1580m3高爐每小時產生高爐煤氣57×104m3/h，供全廠的高爐自用熱風爐、噴煤、燒結、豎爐、加熱爐、鍋爐使用，每小時用量為43.69×104m3/h，剩余的高爐煤氣則通過放散塔燃燒放散。

2.2企業余熱資源回收方案

針對企業的余熱余能資源利用現狀，企業于2012年開工建設了余熱余能回收利用項目，主要建設內容包括：

（1）采用新型環冷技術，對2臺235m2燒結機建設煙氣余熱回收裝置，并配套建設2臺30t/h雙壓余熱鍋爐，將燒結環冷機的高溫煙氣通過2臺30t/h余熱燃氣鍋爐將產生飽和蒸汽并用于驅動汽輪發電機組發電。

（2）3臺120t轉爐蓄熱器配套及采用加熱爐汽化冷卻技術對4座軋鋼加熱爐設置余熱回收裝置，回收轉爐、加熱爐及鋼渣汽粹產生的飽和蒸汽帶動汽輪機發電。

（3）建設高爐煤氣回收裝置， 采用高爐煤氣柜動態運行新技術高效

2.3技術指標

（1）燒結煙氣余熱回收主要技術參數

（2）轉爐、加熱爐及鋼渣余熱回收主要技術參數

（3）富余高爐煤氣回收主要技術參數

2.4項目投資及節能、經濟效益分析

項目實際投資總投資為18061萬元，其中：燒結余熱回收工程投資6233萬元，轉爐余熱回收投資2151萬元，加熱爐余熱回收1090萬元，富裕高爐煤氣回收投資7948萬元，其他費用639萬元。項目建成達產后，年實現廢氣余熱回收利用換算可實現等值轉化電量4.67×108kW·h/a，外供電量4.21×108kW·h/a，折合標準煤年節能量149620tce/a。

（1）燒結余熱發電項目節能及經濟效益分析

燒結余熱發電項目年發電量8457.45×104kW·h，年對外供電量7073.09×104kW·h，年節能折合標準煤23341.18tce。

（2）轉爐、加熱爐、鋼渣余熱回收項目節能及經濟效益分析

轉爐余熱蒸汽、加熱爐余熱飽和蒸汽、鋼渣汽粹產生的飽和蒸汽回收再利用項目年發電量8421.23×104kW·h，年對外供電量7898.42×104kW·h，年節能量折合標準煤26064.78tce。

（3）富余高爐煤氣回收項目節能及經濟效益分析

富余高爐煤氣回收項目年回收放散的高爐煤氣116630.64×104m3，實現年發電量25775.36×104kW·h，年對外供電量23487.98×104kW·h，年節能量折合標準煤78698.33tce。

項目建成后企業年綜合能耗可減少5.84×104tce，能源成本降低3407.74萬元，5.3年即可全部收回投資成本。

三、結束語

目前，余熱回收已經受到越來越多的鋼鐵企業重視，并為鋼鐵企業帶來了可觀的節能和經濟效益。目前，鋼鐵行業余熱回收仍有較大的潛力可挖，應成為鋼鐵企業重點關注的節能方向。

參考文獻

[1]錢峰.寶鋼余熱資源利用現狀與展望[A].中國金屬學會.2014年全國冶金能源環保生產技術會文集[C].中國金屬學會：，2014：3.

[2]丁毅，史德明.鋼鐵企業余熱資源高效利用[J].鋼鐵，2011，46（10）：88-93+98.

[3]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）：47-50.