某钢铁企业炉渣余热利用方案对比

1、某钢铁企业炉渣余热利用方案对比梁宗楠李汉林青岛理工大学摘要：木文主要对浪化锂吸收式热泵、离心式热泵+板式换热器两种炉渣余热回收方案 进行经济性、技术性能和环境效益分析比较。按照该项目实际要求采用澳化锂吸 收式热泵方案较为合理。关键词：炉渣余热利用;经济性;方案分析比较;1引言随着人们对气候环境认识的逐渐深化，国家提倡高能耗、高排放企业实现企业转 型，企业在低能耗、低污染条件下追求高盈利的大背景下，废热回收改造逐渐变 得被耗能企业所采纳。而在一般的钢铁企业中，冶炼钢铁所消耗的燃煤产生的炉 渣余热往往不是通过冷却塔排入大气，就是通过空冷岛排入大气，因此，这部 分直接被浪费掉的热能如果能够合理的利用

2、下来，不仅可以帮企业创造财富， 而且可以间接地减少污染物的排放。而热泵技术的发展，特别是大型高温水源热 泵的问世，使得炉渣余热回收成为可能。2项目实例该项目为某大型钢铁企业炉渣二次利用改造工程，主要对两台燃煤锅炉炉渣进 行余热回收。单台燃煤锅炉炉渣制得的脫盐水流量为10. 2t/h,炉渣加热后的脫 盐水出水温度为80°c,回水温度为30°c,蒸汽压力为2kg/cm"10kg/cm,该企业 所在地区现行蒸汽价格为170元/吨;用电价格为0. 6元/kwh;供热价格为74. 03 元/gj。结合实际情况和当前市场及技术条件现况，提出较实际可行且具有代表 性的两种方案进

3、行对比分析：方案一：该方案选用两台澳化锂吸收式热泵机组（各自报价57万元、53万元）， 两台热泵机组连入热回收系统，并将经炉渣加热后的热源水（出水温度80°c、 回水温度30°c）通入该系统，另外为达到系统额定出水量，采取蒸汽补充的方 式来完成，最后制得热水并入市政供热管网。方案二:该方案选用1台离心式热泵机组及一组板式换热器（各自报价150万元、0. 3万元）,热源水温度同方案一。由于没有找到育接将热源水从80°c降到30°c的离心式热泵， 管网。所以在机组之前加一个板换降温，最后制得热水并入市政供热3计算方法本文采用工程的投资回收年限作为两种方案经济

4、性对比分析的指标。各项费用计 算方法如下：电费（各项用电设备总功率*时间）、初投资（造价+安装费用）、 运行费用（蒸汽费用+电费）、收益（单位年限获得热力费用*年限）、成本回收 年限（初投资/ （收益-运行费用）。4方案一:漠化锂吸收式热泵4.1方案内容澳化锂吸收式热泵分为两类:输岀热的温度低于加热源的第一类溟化锂吸收式热 泵，亦称为增热型热泵;输出热的温度高于加热源的第二类澳化锂吸收式热泵， 亦称为升温型热泵。第二类澳化锂吸收式热泵机组运行时不需消耗高品质热能、 能耗费用极低，废热源可是废热热水，也可是废热蒸汽。故此处采用二类澳化锂 吸收式热泵机组，废热源为炉渣废热加热后的热水。又因该类型热

5、泵机组性能系 数可达0.40.6,适用在60100°c的废热、冷却水在10、40°c的系统中口寸，输出 的热水或蒸汽温度可在100150°c。根据该地区市政供热设计要求，机组热水出 水温度在75°c以上时便可满足设计要求。4.2费用汇总经过计算得到：电费17.7元/h;蒸汽费361.77元/h;造价费110 （57+53）万元; 安装费16. 5万元;获得热力费663. 998元/h。5方案二:离心式热泵+板式换热器5.1方案内容此方案釆用的是高温离心式热泵机组+板式换热器组合运行。离心式热泵机组分 为:低温岀水离心式热泵机组（提供热水温度小于等于46&

6、#176;c）、中温出水离心式 热泵机组（提供热水温度为4655°c）和高温出水离心式热泵机组（提供热水 温度为55、85°c）。离心式热泵机组具有以下优点:单机容量大、废热利用广泛、 功能多样化、高效节能等，随着能源多样化它的适用区域也变得更加广泛，但它 也有不足的地方，比如说，它木身是一个依赖电能的设备，对于一些不便于用 电的地区或者城市就不太适合了，而且离心式热泵机组单台造价比吸收式热泵 要昂贵一些。5.2费用汇总经过计算得到：电费264. 6元/h;蒸汽费0元/h;造价费150. 3 (150+0. 3万元;安 装费22. 545万元;获得热力费418. 936元/

7、h。6两种方案综合结果对比分析澳化锂吸收式热泵/离心式热泵+板式换热器:初投资126. 5万元/172. 845万元； 运行费用2& 413万元/年/89. 541万元/年;收益224. 697万元/年/141. 768万元/ 年;成本回收年限1. 314年/331年。澳化锂吸收式热泵机组本身具有维修成本低、安装简单、噪音小、使用寿命长，能 量调节范围宽广。再根据对两种方案经济性的比较，得出漠化锂吸收式热泵较离 心式热泵+板式换热器可节省初投资46. 345万元、运行费用每年可节约61. 128 万元、收益每年可增加82. 929万元，并且可以较快地实现成本收回。就环境效益方面而言，澳化锂吸收式热泵机组较离心式热泵机组每年能够减少 更多的co?排放量及其他污染物数量;可以节约更多的电力及冷却水消耗量，为 社会环保事业做出贡献。7结语经过以上对某钢铁企业炉渣废热回收方案的讨论，可以得出该项目釆用漠化锂 吸收式热泵方案较为合理，此方案的确定充分验证了澳化锂吸收式热泵在本次 余热回收项目屮的成功应用。值得在以后的余热回收项目屮进行推广。参考文献1 毛洪财，蔡小荣，陈杰澳化锂吸收式热泵及其应用j.制冷与空调，2014 ：582 张长江漠化锂吸收式热泵机组在余热供热领域中