钢铁行业综合能源能效提升服务解决方案_第1页
钢铁行业综合能源能效提升服务解决方案_第2页
钢铁行业综合能源能效提升服务解决方案_第3页
钢铁行业综合能源能效提升服务解决方案_第4页
钢铁行业综合能源能效提升服务解决方案_第5页
已阅读5页,还剩37页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

钢铁行业综合能源能效提升服务解决方案一、钢铁企业能效服务市场分析1.市场规模分析钢铁行业作为公民经济支柱产业,为国家的繁荣发展做出了巨大贡献,我国也从缺钢少铁一跃成为世界上钢产量最高的国家,并且中国的钢产量达到全世界粗钢总量的60%左右。图1我国钢铁粗钢产量趋势图上图是我国钢铁行业从1980年至2020年的粗钢产量增长情况,1980-2000年的20年间,粗钢产量年均增长较为缓慢,但2000-2020年的20年,是粗钢产量快速增长的时期,尽管钢铁生产的能效水平在不断提升,单位产品能耗也呈下降趋势,但全国钢铁生产总能源消耗量依然在不断增长,目前钢铁工业总能源约占全国总能耗的10%以上,相比发达国家以及我国先进企业的能效水平,我国钢铁行业整体上仍存在较大的节能潜力和空间。当前,国内钢企的生产能力远远超过当前的实际粗钢产量10.53亿吨,这其中有处于世界领先水平的龙头企业,也有大量具有相当节能潜力的一般性企业,总体来说,我国钢铁企业的能效水平与发达国家以及先进企业存在较大的差距,并且国内钢铁企业仍有巨大的产能没有得到释放,这势必会造成更加激烈的市场竞争,企业的生存环境非常严峻。节能挖潜、提质增效是钢铁企业今后发展的必经阶段,开展钢铁行业的综合节能服务,市场前景非常广阔。保守估计:钢铁行业整体能效水平提升3~5%,相当于年节约能源2000-3000万吨标准煤,节约价值约160-240亿元,能效服务市场空间巨大。2.政策环境分析控制能源消耗是我国工业可持续发展的一项重要战略。节能降耗是贯彻科学发展观、实施可持续发展战略、建设节约型社会的重要组成部分,是实现经济、社会和环境协调发展的一项重要措施,也是减少碳排放的重要途径。近年来,降低能源消耗已经成为我国各级政府的工作重点。我国是一个发展中国家,人均资源拥有量远远低于发达国家和世界平均水平。随着人口规模和经济规模的不断增长,我国的工业化进程对资源的依赖程度越来越高,必须要转变现行的发展方式,走一条科技含量高、经济效益好、生活富裕、生态良好、人与自然和谐的文明发展道路,实现经济增长方式由粗犷型向集约型转变。钢铁行业作为能源消耗重点行业,其面临的行业发展和地区发展生存环境受到越来越严重的挤压,《钢铁行业规范条件》(2015年修订)、《关于印发浙江省煤炭消费减量替代工作方案和浙江省燃煤发电项目煤炭替代管理暂行办法的通知》(苏政办发〔2016〕5号)、浙江省政府关于推进绿色产业发展的意见(苏政发〔2020〕28号)、《钢铁工业调整升级十三五规划》等限煤、限焦、行业准入等要求不断提高。此外,《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》(GB21256-2013)、浙江省地方标准《单位能耗限额》(DB32/2060-2018)等各种文件、标准对能耗的指标要求越来越严格,将有效加速推动钢铁行业节能减排工作的高效开展。二、钢铁行业概况及用能现状1.行业概况及用能现状1)作为基础产业支撑了国民经济的平稳发展。近20年来,中国经济保持了较高的增长速度,粗钢产量从不足2亿吨增加到超过10亿吨,年均增长10%以上,并且产品结构进一步优化,钢材品种齐全,产品质量不断提高,为建筑、机械、汽车、家电、造船等行业以及国民经济的快速发展提供了重要的原材料保障。2)技术装备水平大幅度提高。通过限制、淘汰落后产能,技术装备水平向大型化、自动化、节能方向发展。特别是高炉和转炉,1000立方米以上高炉和100吨以上转炉比重越来越高,相关的配套工艺也得到同步提高。宝钢4966立方米、京唐5500立方米和沙钢5800立方米高炉的投产更使得我国特大型高炉在世界范围占有一席之地。3)钢铁行业能耗水平整体偏高。我国钢铁经过一段较长时期的快速发展,淘汰了陈旧落后的产能,目前装备水平和工艺技术都得到提升,产品能耗特别是吨钢综合能耗下降显著,目前吨钢综合能耗大约在580-600kgce/t,相比本世纪初能耗水平,下降了25%-30%。但是,当前我国钢铁的能耗水平相比国内先进企业以及世界先进水平,仍有较大差距。4)能源基础管理手段单一,能源使用管控水平不高。钢铁企业规模大,能源购进、存储、加工、转换、供应、使用等环节繁多,在公司能源全过程管理中往往存在上下环节衔接不紧密、人员岗位设置不合理、过程数据记录不全、系统管理能力不足等现象,导致了“供应”部门只管“供”,“使用”部门只管“用”,缺乏系统观念,导致不合理用能现象极为普遍。同时,在实际生产管理中,“人”的主观因素影响极大,缺乏自动控制系统、大数据对实际生产过程的分析指导,造成能源生产、供应、使用等环节与主要生产工艺之间的脱节,不能实现工艺(铁素流)与能源使用(能源流)之间最佳衔接。5)能源管理人员的专业性知识和系统性理念有待加强。大多数企业除了公司层面的管理部门设有专职的专业管理人员,作为基层生产部门的能管员基本是非专职人员,其专业知识能力和知识结构不够完善,系统性考虑问题的能力有待提高,并且操作岗位工作人员在保障生产安全的情况下,往往忽略了能源使用的经济性,这也是不合理用能环节中最为重要的一个因素。6)能耗数据分析的深度有待提高。当前,钢铁企业能耗数据分析管理基本停留在与财务成本核算相适应的水平,现场能源消耗数据的采集、分析也基本停留在为财务成本分析服务的层面,无法做到真正的精益运营:选择最优供应方式、路径、设备设施,做到全过程能效最高。2.用能工艺特点及存在的问题对于钢铁生产过程,殷瑞鈺院士曾做过经典的论述:钢铁流程动态运行过程的物理本质,是物质流(主要是铁素流)在能量流(主要是碳素流)的驱动和作用下,按照设定的“程序”,沿着特定的“流程网络”做“动态-有序”运行,以实现多目标优化,是铁素流(物质)和碳素流(能量)在全过程范围内形态演变的持续表达。图2钢铁生产过程示意图图3钢铁生产过程铁素流温度变化情况示意图结合以上两张过程示意图,简要概述钢铁企业的用能特点:1)耗能结构偏重,对化石能源依赖较大。对于长流程(从炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢)钢铁联合企业,炼焦、烧结、球团、炼铁工序是煤炭、焦炭大量消耗的环节,通常对于长流程企业,能源消费结构大致如下图所示(图示为特定企业数据,不同企业之间在燃料种类和结构上存在一定的差异)。图4钢铁生产能源消耗饼图由上图,结合工艺用能,煤、焦、兰炭等主要在铁前工序(炼焦、烧结、高炉)使用,占用能总量的90%以上,对化石能源的过渡依赖将会制约行业的发展,在当前控煤减碳的大形势下,长流程钢铁企业铁前生产工艺的降焦节煤、煤炭替代的相关工艺技术开发务必提上日程。2)主要生产工序工艺耗能差异较大。目前,钢铁生产主要的工艺包括铁前(炼焦、烧结、炼铁),炼钢、轧钢,以及公辅系统,从工序用能角度,主要能源消耗集中在铁前的三个工序,特别是高炉冶炼环节,达到全公司的60%以上,铁前的三个工序用能基本上达到全公司的80%左右,是今后节能降耗工作的重点,但就当前烧结、炼铁工艺而言,传统的烧结、高炉工艺仍是主流,导致铁前工序节能技术手段不足。图5钢铁生产主要工序耗能结构饼图3)生产过程温度变化较大,余热资源的利用水平不高。通过对长流程钢铁企业生产环节数据跟踪收集,测算余热余压资源及回收利用情况(折算到吨钢),见表1。表1主要工序余能资源及回收利用情况kg(标准煤)/t(钢)余热余能资源余热合计按单项按工序资源量回收量资源量回收量差距%差距%炼焦焦炭显热15.955.0928.885.0910.8668.0923.7982.38焦炉煤气显热5.5305.53100烟气显热7.407.4100烧结烧结矿显热35.4910.1158.5610.1125.3871.5148.4582.74烧结烟气显热23.07023.07100炼铁高炉渣显热20.680108.1711.1920.6810096.9889.66高炉煤气显热24.59024.59100热风炉烟气显热14.196.37.8955.6高炉冷却水显热37.38037.38100高炉煤气余压11.334.896.4456.84转炉钢渣显热6.07036.0018.376.0710017.6348.97钢坯显热20.8311.579.2644.46转炉煤气显热9.16.82.325.27热轧加热炉烟气显热25.8310.0229.512.7715.8161.2116.7356.71炉内冷却水显热3.672.750.9225.07冷轧退火炉烟气显热4.670.984.670.983.6979.013.6979.01总计265.7858.51265.7858.51207.277.99207.277.99由上表可知,长流程钢铁企业吨钢余热余能资源总量约占吨钢综合能耗45.8%,回收利用率仅为22%;纯显热资源回收利用率为21.07%,尚有较大的潜力可挖,特别是中低温的烟气显热,其回收利用基本处于空白状态,是今后余能利用和挖掘的重点,具有较大的节能潜力和空间,但中低温余热的利用技术有限,并且项目的投资回报周期相对较长,不利于此类项目的快速推广应用。4)短流程电炉钢比重有待提升。中国粗钢产量世界第一,但短流程的电炉钢比重较低,尽管我国电炉钢产量呈上升趋势,但与国际水平相比还相差甚远,尤其美国电炉钢比重高达63%。随着国内废钢产业的完善,电炉钢产量会呈增长趋势,高炉炼铁因能耗高、原料消耗量大,可能趋于减弱,这也在一定程度上有助于缓解钢铁行业对煤炭、焦炭等化石能源的过度依赖,同时电炉钢的增长也会带来对电力需求的增加,并且因国内废钢资源及成本等方面的影响,电炉钢的比重提升尚需时日。表2我国粗钢、电炉钢产量状况时间粗钢产量(亿吨)电炉钢产量(亿吨电炉钢占比(%)2004年2.2780.41715.292005年3.5580.41811.752006年4.210.44210.52007年4.8970.58411.932008年5.1230.63412.382009年5.7710.5589.672010年6.3870.66310.382011年7.020.70910.12012年7.310.6488.862013年8.220.728.762014年8.2310.5736.962015年8.0380.4755.912016年8.0760.5176.42017年8.3170.7459.32018年9.2831.207132019年9.96341.03210.362020年10.530.969.113.钢铁工业节能的发展趋势钢铁工业的节能趋势,需要从两大方面、三个层次进行,这也是未来节能的主要方向:第一方面:发挥能源转换功能,从钢铁生产流程自身提高能效,分两个层次:第一层次:从设备和单体工艺技术节能、流程结构优化节能、余热余能利用;第二层次:构建和优化全厂的能量流网络,突出系统节能。第二方面:着眼综合能效的提高(即第三层次),与其他行业和社会构建循环经济链(如冶金煤气与化工、煤气与电厂、钢厂余热供社区使用以及钢厂利用城市中水等),另外还要注重产品全生产周期的节能。三、钢铁企业能效提升解决方案1.能效提升技术方案1)荒煤气余热利用技术焦炉炭化室经上升管逸出的800℃左右荒煤气带出的热量占炼焦耗热总量的32%左右。常规工艺下为冷却高温荒煤气必须在连接上升管与集气管的桥管处喷洒大量70~75℃的循环氨水,而且最终还要在初冷器中利用大量循环水冷却。目前上升管余热回收技术是焦炉荒煤气余热回收比较成熟的技术。该技术不改变荒煤气的路径,从炭化室出来的800℃左右的荒煤气仍由上升管下部引入,经由上升管通过桥观进入集气管,只是将原上升管内壁布置的耐火材料替换为类似水冷壁的特殊结构,吸收由高温荒煤气的辐射热,并通过外部循环系统将所吸收的热量带出,从而实现将荒煤气温度降至500℃左右离开上升管。上升管内的受热端管束吸收辐射热后,管内的水蒸发成蒸汽,上升至管束的上联箱处汇集,然后一起通过汽水上升管送入布置在汽包内的分离式热管放热端,将汽包内的水加热并产生蒸汽;管束内的蒸汽冷凝成水后通过给水下降管送回至受热端管束的下联箱后分配给各个热管继续蒸发。如此往复循环进行,从而完成热量由受热段到放热段的输送,达到回收荒煤气显热并产生蒸汽供用户使用的目的。2)高温高压干熄焦技术(CDQ)焦饼从炭化室被推出时,带走了占供入焦炉热量的40%左右。目前炼焦行业基本已经摒弃了既不节能也不环保的传统湿法熄焦,1986年,我国开始使用干熄焦技术,回收红热焦炭的热量,2004年,我国实现了干熄焦技术与设备的国产化。并且随着干熄焦技术的不断改进,研发了节能更好的高温高压干熄焦技术,相比较常规的中温中压干熄焦,高温高压干熄焦的发电品质和节能效果得到了很大的提高,约10%~15%。干熄焦技术优势:干熄焦最大优势是可以回收红焦显热。出炉红焦的显热约占焦炉能耗的35%~40%,采用干法熄焦能够最大限度地回收这部分热量(可回收约80%的红焦显热);与常规湿法熄焦相比,干熄后的焦炭质量好,M40可提高3%~8%,M10可以改善0.3%~0.8%,这对降低炼铁成本、提高生铁产量极为有利,入炉焦比降低2~5%,高炉的常能可以提高1%~3%;生产同样质量的焦炭,采用干熄焦时可以降低强粘结性的焦煤、肥煤配入量15%~20%,降低炼焦成本;该工艺能适用于新建和技改,干熄焦产品供给大型高炉对提高铁水产量,降低入炉焦比,降低高炉能耗效果显著。3)煤调湿技术(CMC)煤调湿技术(CoalMoistureControl,简称CMC),是将炼焦煤在装炉前去掉一部分水分,使入炉煤水分控制在6%左右,并确保入炉煤水分稳定的一项技术。该技术可增加装入煤的堆密度、提高炼焦生产能力;提高焦炭强度;减少焦化废水排放量;降低成本、节能减排、清洁生产。但是,煤调湿技术不同于煤预热和煤干燥,其有严格的水分控制措施,能确保入炉煤水分的恒定。该技术通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉煤水分,并不追求最大限度地去除入炉煤气的水分,而只是把水分稳定在相对较低的水平(通常不低于6%),就可以达到增加效益的目的,又不会因水分过低而引起焦炉和回收系统操作困难。煤调湿技术已经经过几次革新,目前发展到第三代。第一代是导热油煤调湿。热油为热载体,通过换热器吸收焦炉烟道气和荒煤气显热后,温度升高至~210℃,在多管回转式干燥机内,对湿煤进行间接加热干燥,控制装炉煤水分。该技术来自日本,上世纪90年代中期,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)在重庆钢铁(集团)公司实施煤炭调湿设备示范工程,当时因技术、设计、设备及施工、操作等多方原因,该装置仅断断续续运行了两年多就停产至今。第二代是蒸汽煤调湿。利用干熄焦蒸汽发电后的低压蒸汽或其它低压蒸汽作为热源,在多管回转式干燥机中,蒸汽对煤料间接加热干燥,控制装炉煤水分。这种蒸汽加热的多管回转式干燥机,有两种结构形式:一种是蒸汽在管内、煤料在管外;另一种是煤料在管内,蒸汽在管外。第三代是流化床煤调湿或烟道气煤调湿。由新日铁开发并投产了最新一代的流化床CMC装置,采用焦炉烟道废气为热源,取得了明显效果,充分回收利用了焦炉燃烧排烟废气的热量。抽风机抽吸温度为180~230℃焦炉烟道废气,经分布板进入流化床干燥机接加热干燥煤料(水分10-11%),使水分降至6.6%。应用效果:煤料含水量每降低1%,炼焦耗热量就降低约50.0MJ/t。当煤料水分从10%下降至6%时,炼焦耗热量相当于节省了200MJ/t,折合8-9kgce/t焦。焦炉生产能力可以提高约4%~10%。焦炉操作的稳定,延长焦炉寿命,改善焦炭质量;煤料水分的降低,减少剩余氨水蒸氨用蒸汽,减轻了废水处理装置的生产负荷;每吨入炉煤可减少约35.8kg的CO2排放量。4)烧结余热利用技术烧结余热利用通常至烧结矿显热的利用,该部分余热已经基本得到利用。本报告烧结余热利用除了回收利用烧结矿显热,还包括烧结烟气(主要是烧结机尾部风箱的高温烟气)。烧结矿显热:占烧结过程带入总热量约45%的烧结矿显热。从烧结机尾部卸出的热烧结矿平均温度为600~800℃,在冷却过程中,烧结矿显热变为冷却废气显热,高温段废气温度为350~420℃。每台烧结机和冷却机需配备一套烟气回收输送系统。从烧结机和冷却机烟气高温段引出的烟气通过烟气母管送入余热锅炉顶部,经过炉膛,从锅炉下部排出,换热后的烟气通过管道接至风机加压后,接至烟囱排出,或者尾气采用再循环,作为烧结热风或烧结矿冷却风等用途,实现烟气循环利用。机尾风箱高温烟气余热:通常此部分的烟气(废气温度可达300~400℃)经烧结主抽风机脱硫后直接排入大烟道,余热未得到利用。可以在以往常规烧结矿余热回收利用的基础上,增设机尾余热锅炉产生蒸汽。烧结烟气热利用,主要停留在生产低品质蒸汽的水平上,此时仍然有大量高温废气或富余低压蒸汽排放,这不仅是对可用能源的浪费,而且还会对环境造成热污染。而烧结企业对烟气余热进行动力利用,既能有效提高余热回收率,实现企业节能减排,又能提高企业自供电率,取得良好的效益。从能源利用的有效和经济性角度看,利用余热发电是最为有效的余热利用方式。烧结余热发电技术平均每吨烧结矿余热可发电25kWh,相当于能耗降抵8kgce。国家计划用3年时间在重点大中型钢铁企业中推广烧结烟气余热发电技术,预期推广比例达到20%,形成157.5万吨标准煤的节能能力。此外,还可以将烧结废气余热用于烧结过程(即热风烧结技术)——废气直接用于烧结过程,点火前将300~400℃的热气流以0.7~1.0Nm3/m2.s的空速掠过并预热料层。经过1~2分钟,表层生料完全干燥后点火。这样,既缩短烧结时间,又因焦炭燃烧温度提高而扩大了烧结带。废气取自环冷机的第二个排气筒,回收风机前未设除尘器,300℃高温废气分别送预热、点火和保温炉段。效果:1)用300℃左右的废气作为点火保温的助燃气与用常温空气相比可节省25%~30%的煤气消耗量。2)同时,因固体燃料完全燃烧,提高了燃烧效率,降低了消耗量。可以实现降低固体燃料4.8kg/t烧结矿、减少点火焦炉煤气1.0Nm3/t烧结矿。5)低温烧结工艺技术在较低烧结温度条件下(1200℃),利用氧化性气氛,抑制FeO生成,促进固相反应,使烧结矿形成以低温纤细状铁酸钙为主粘结相,形成交织多相结构烧结矿的工艺,被称为低温烧结,该工艺使烧结矿的高温还原性得到改善,软化和熔化温度升高,软熔性得到改善,烧结燃耗降低。高炉使用该烧结矿,能降低焦比,提高产量,具有显著节能和改善烧结矿性能的优点。应用条件:用高品位、低硅含铁物料。熔剂、燃料粒度要细,小于3mm粒级要大于85%,燃料的固定碳C固>80%。混合料造球效果要好。采用低温低负压点火,点火温度控制在1050±50℃,料层温度不超过1250℃,并要保证混合料在1100℃以上的温度下有3min以上的反应时间。烧结矿的碱度要在1.8-2.0范围内。6)降低烧结漏风率技术烧结工序的电耗70%—80%都消耗在主抽风机上,而这些都与漏风有关。我国是世界第一产钢大国,天然富矿少,铁矿石加工以烧结工艺为主,解决烧结行业漏风问题是实现清洁生产的重要课题。通过对烧结抽风系统的研究分析,漏风主要集中在以下几个部位:(1)风机与烧结风箱之间的漏风(5%-10%),管道热胀冷缩变形、磨损、放灰系统密封、管理不到位。(2)头尾密封装置与台车底面之间的漏风(10%),密封形式普遍为配重式或者是弹性支撑。(3)烧结台车本体漏风(30%),台车栏板变形、间隙,设计车体与栏板间隙等。(4)台车与风箱滑道之间的漏风(10%)。由于烧结工艺原理的原因,从源头上彻底治理烧结漏风难度非常大。为了有效降低烧结漏风率可通过以下几个方面开展工作:(1)烧结机头尾漏风治理;(2)抽风机至烧结机风箱之间漏风治理;(3)烧结台车系统全密封。烧结机漏风下降10%,吨矿电耗下降1.5kWh以上。7)脱湿鼓风技术去除高炉鼓风中的多余水分,使高炉鼓风中的湿度降低到最佳操作所要求的数值,并保持稳定,这就是高炉脱湿鼓风技术。随着高炉冶炼技术的发展,高炉鼓风按其含湿量而言,经历了:自然鼓风→加湿鼓风→脱湿鼓风。常用的脱湿鼓风方法主要有3种,即吸附法、冷却法和联合法,目前通常采用的是冷冻法脱湿。高炉脱湿鼓风技术是高炉节能增产的三大手段之一,它调整了鼓风中的水分,固定了含湿量,主要节能减排效果如下:(1)稳定炉况:脱湿鼓风使进入高炉的湿度相对稳定,有效地降低高炉风口前温度的波动,稳定高炉炉况。(2)降低焦比:脱湿鼓风可以减少风口水分分解热,降低焦比。风中湿度每减少1g/m3,焦比降低约0.6kg/t~0.8kg/t。(3)提高入炉风温。脱湿鼓风可提高入炉风温,风中湿度每减少1g/m3,入炉风温可提高6-9℃,进而能够多喷煤粉。(4)风机吸入侧去除了大部分的水蒸汽,在高炉需要同等量的干空气的情况下,风机的功率消耗有所下降(10%左右),可以部分弥补因设置脱湿装置而增加的功率消耗。对于长江中下游及以南地区,高温季节空气湿度较大,含水率较高,通过脱湿鼓风技术降低高炉入炉空气的含水量,提高入炉风温,降低焦比,保障高炉稳定顺行,提高高炉产量。8)大型高炉煤气干法布袋除尘技术煤气净化系统大致可分为湿法除尘和干法除尘两类,干式除尘则主要采用干式布袋除尘和干式电除尘两种系统。高炉煤气干法除尘技术要求冶炼工艺稳定,炉顶压力适当提高;相对而言,大高炉比小高炉更有推广意义。干法除尘系统主要由煤气调温系统、过滤系统、清灰系统、输卸灰系统等组成。荒煤气经重力除尘器或旋风除尘器后,在煤气温度正常情况下走旁通管进入布袋正常工作;当温度过高或过低时切换到调温系统,将煤气温度控制在正常范围内再进入布袋,煤气经布袋除尘后进入TRT或调压阀组。采用氮气脉冲反吹或反吹风系统清灰,粉尘进入输卸灰系统,采用机械输送或气力输送方式外运粉尘。采用高炉煤气干法布袋除尘技术,可去除湿式煤气净化(文丘里塔或比肖夫)的洗涤水系统及污泥处理系统,在提高TRT发电量的同时减少了对环境的压力。9)高炉冲渣水余热利用技术高炉渣显热的回收是个世界性的难题,一直没有得到解决。目前国外处于工业试验阶段的有两种方法:风淬法和环形床法。风淬法是利用循环空气回收炉渣显热,然后通过余热锅炉以蒸汽的形式回收显热;环形床法是将高炉渣注入容器内,在容器周围用水循环冷却,以蒸汽形式回收炉渣显热。目前我国高炉炉渣处理工艺主要是水淬渣工艺方式。高炉内1400℃-1500℃的高温炉渣,经渣口流出,在经渣沟进入冲渣流槽时以一定的水量、水压及流槽坡度,使水与熔渣流成一定的交角,冲击淬化成合格的水渣。高炉冲渣水作为一种低温废热源,具有温度稳定、流量大的特点。目前对高炉冲渣水的余热加以利用的钢铁厂主要集中在北方,余热利用的方式也主要是直接将显热利用于北方冬季采暖系统,这种利用方式的特点是:(1)技术简单,设备投资低;(2)主要是利用冲渣水的显热,利用效率低;(3)受季节性影响较大,冬季用于采暖,夏季不能利用;(4)直接将冲渣水送至采暖管网,容易造成管网堵塞,且由于管网系统庞大,清洗工作量大。10)转炉烟气干法除尘技术高温烟气经汽化冷却烟道间接冷却后,再用蒸发冷却器进行直接冷却,将烟气冷却到150~200℃再经由煤气管道引入静电除尘器进入煤气切换站,合格煤气经进一步冷却后进入煤气回收系统,不合格煤气经放散塔点火放散,外排废气含尘浓度≤20mg/Nm3。相比于湿法除尘,干法系统循环水量是湿法的28%;耗水量约0.05t/t,整个系统实现了污水零排放;总电负荷是湿法的52%;多回收转炉煤气15~30m3/t钢。干法烟尘排放浓度≤10mg/m3,净化后的煤气含尘量平均≤3~5mg/Nm3。11)钢水真空循环脱气工艺干式(机械)真空系统应用技术钢水真空循环脱气系统工艺(RH工艺)是一种重要的钢水炉外精炼方法,具有脱气、脱碳、温度补偿、均匀钢水温度及成分、去除钢中夹杂物等功能。由于钢水真空循环脱气系统工艺要求的真空度高、废气量大,因此采用两级罗茨泵串联之后再与干式螺杆泵串联,组成真空泵组。该泵组是一种将罗茨泵与干式泵相结合的机械真空泵系统,利用罗茨泵的超高抽气能力对RH工艺废气“增压”来满足高抽气量的要求,利用干式螺杆泵的高压缩比将工艺废气“压缩”至大气压之上后排至大气,并满足快速抽真空的要求。与湿式真空系统相比,干式机械真空系统的能耗和水耗约为湿式真空系统的十分之一,节能效果非常显著。12)轧钢加热炉蓄热式燃烧技术蓄热式燃烧技术(国外称”高温空气燃烧技术”,简称“HATC”)是一种非常高效的高温烟气余热回收技术,它可以利用高温烟气对助燃空气和煤气同时或分别进行预热,助燃空气温度可预热到1000℃(接近或达到金属加热和融化温度),不同煤气预热温度也可达安全范围的上限温度,实现大幅度的节能。该技术有节能与环保的双重效果,因为有高温空气导致低氧燃烧的环境,能使NOx排放量减少数十倍,是一种很有效减少NOx排放的技术措施。从中国十几年蓄热式燃烧技术在轧钢加热炉上的实际使用效果看,还应视各厂的具体条件和工艺要求有选择的使用该技术,如以混合煤气和焦炉煤气为燃料的加热炉,因其综合经济效益不明显,选择时要慎重;以高炉煤气为燃料的加热炉,建议采用蓄热式燃烧技术,其综合经济效益明显。13)低温轧制技术现代钢铁生产由连铸坯到精轧成品,用于轧制的能耗仅占约40%,总能耗的约60%用于加热炉的燃耗。轧钢节能的潜力主要来源于加热炉,可有效降低钢坯加热温度,减少吨钢燃耗,从而达到节能减排的目的。据统计,棒材开轧温度从1000~1100℃降低到950~1050℃时,由于加热炉燃料消耗大大减少,因而可综合节能约10%~20%,氧化铁皮厚度可减少0.15~0.2mm。14)非高炉冶炼技术非高炉冶炼技术是指高炉炼铁之外的炼铁方法。非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途可分为直接还原和熔融还原两种。直接还原炼铁工艺可分为煤基直接还原和气基直接还原两类;此外还有流态化直接还原炼铁。非高炉冶炼技术在国外已经形成一些比较成熟的工艺,包括Corex熔融还原炼铁工艺、Finex炼铁工艺、ITmk3直接还原炼铁工艺、Hlsarna熔融还原工艺和ULCORED直接还原工艺等。以Corex熔融还原炼铁工艺为例进行节能技术分析。Corex工艺是针对缺少炼焦煤资源,但有丰富铁矿和非炼焦煤资源的国家和地区而开发的非高炉炼铁工艺。Corex工艺最初设计使用的主要原燃料是含铁块矿和非炼焦煤,这有利于环境保护。COREX工艺采用块矿、球团或烧结矿为含铁原料,用块煤和少量焦炭作为还原剂并提供热量竖炉和熔融气化炉)中进行。预还原竖炉将含铁原料还原为海绵铁加入到熔融气化炉中,熔融气化炉对海绵铁进一步还原,并对铁水成分进行控制,生产出类似于高炉的铁水,并产生大量的高热值煤气,一部分作为预还原竖炉的还原气,另一部分输出利用。目前Corex工艺在我国的应用还存在很多问题,对焦炭质量,矿石质量要求非常高,运行成本也非常高,建议全面解决Corex工艺目前存在的问题,并证明在经济上可行之后,再推广。15)全氧/富氧燃烧技术空气中含氧量约21%,而氮的含量为79%。在燃烧过程中,只有氧参加燃烧反应,氮仅仅作为稀释剂。大量的稀释剂吸收了大量的燃烧反应放出的热,并从烟道排走,造成显著的浪费。采用纯氧代替空气,经过调压后,以一定的流量送入窑炉,与燃料进行燃烧,相比常规燃烧,具有以下特点:(1)加热速度更快。由于烟气体积大幅度减少,燃烧的燃烧温度大幅度提高,火焰的黑度也大量增加,从而促进传热,提高加热速度。(2)节能效果更加明显。纯氧燃烧相比常规燃烧,纯氧燃烧减少了助燃介质中,既不参加燃烧反应,也不促进燃烧反应的N2量,从而减少了烟气中N2带走的热量,达到节能的目的,因此纯氧燃烧节能效果更为出色,通常可以达到30~60%。该技术可应用于炼铁厂的铁包烘烤、炼钢厂的钢包烘烤、转炉或AOD炉壳烘烤、中间包烘烤、混铁炉烘烤、热轧车间的均热炉、台车炉加热等。该技术可以推广到其他行业高温工业炉窑中,例如熔铜反射炉、熔铝炉、玻璃炉、陶瓷加热炉等。16)工业炉窑余热利用工业炉窑的节能减耗是一个系统工程,原则是降低单位产品的能量消耗,采取的措施是优先将能量回收用于工业炉窑本身,降低能源介质消耗总量,并利用工业炉窑生产产生的能源副产品(例如烟气),产生次级能源(例如蒸汽),尽可能降低综合能量耗损,实现加热炉的梯级能源利用和极限能源回收。同时可以与燃烧技术配合,将废钢预热温度提高到~700℃或更高,进一步提升产量、节约用电、节约电极。根据设备现状,该技术可以实现3%~10%的节能效果。该技术可应用于炼铁厂的热风炉、热轧厂的加热炉、均热炉、台车炉、冷轧厂的退火炉等。可以推广到其他行业的任何工业炉窑中。17)电炉废钢连续加料与余热利用电炉炼钢的连续加料系统有利于生产的顺行和电炉产量的提升。在当前国家对钢铁企业设备产能严格限制的前提下,连续加料对设备产量的提升,对客户吸引力巨大。电炉连续加料系统可以大幅缩短加料对生产的影响,而且可以利用物料与高温烟气的反向运动,实现电炉烟气余热的有效利用。既提高了废钢的入炉温度,降低了废钢冶炼电耗和电极消耗。同时,由于废钢的预热提温以及加料对生产的影响时间缩短,废钢冶炼时间大幅缩短,电炉的作业率跟广告,单炉产量可以提升30%以上。如果配合全氧燃烧系统,在离线状态,近一步提升废钢的预热温度,可以近一步缩短冶炼时间,单炉产量可以提升50%或更高。同时,利用离线燃气加热替代电加热,燃气和电的价格差,可以降低生产的能源成本。长流程的炼钢企业,同样可以利用废钢加热技术,提升转炉的废钢兑入比例,提升炼钢产量。长流程的企业在进行连续加料与废钢预热时,还具有燃料价格低廉的优势,可推广的空间比较大。该技术可应用于短流程炼钢企业的电炉废钢加热;长流程钢铁企业炼铁工艺的鱼雷罐、铁包;炼钢工艺的废钢斗、钢包废钢加热。18)绕组/涡流永磁调速技术永磁涡流柔性传动节能技术应用永磁材料所产生的磁力作用,完成力或力矩无接触传递,实现能量的空中传递。以气隙的方式取代以往电机与负载之间的物理连接,改变传统的调速原理,在满足安全可靠的基础上实现传动系统的节能降耗。绕组式永磁耦合调速器技术应用电机带动绕组永磁调速装置的永磁转子旋转产生旋转磁场,绕组切割旋转磁场磁力线产生感应电流,进而产生感应磁场,该感应磁场与旋转磁场相互作用传递转矩,通过控制器控制绕组转子的电流大小来控制其传递转矩的大小以适应转速要求,实现调速功能,同时将转差功率反馈再利用,解决了转差损耗带来的温升问题,提高了能效。该技术节电率通常比变频调速器高10%左右,比液力偶合调速器、涡流永磁调速器高30%以上。该技术适用于所有电机传动系统节能改造。19)铁/钢渣显热回收钢铁工业固体废物产生量约占全国工业固体废物产生量的18%,高炉渣产出量310kg/t铁左右,全省约2000多万吨;钢渣包括转炉渣、电炉渣以及铁水预处理渣、精炼渣和铸余渣等,转炉渣产量大约为130kg/t粗钢,电炉渣产量受原料条件及产品要求波动较大,大约为100kg/t粗钢,全省约1500万吨,镍铁渣大约5t/t铁,全省约1000万吨。目前这些温度超过1500℃的高温渣,通过液态水直接冷却的方式,形成低于品位的热水,热量无法回收利用。新技术拟利用高温高速粒化方式,将液态高温渣先粒化,并回收液态变成固态的一部分热量。然后利用固化的高温颗粒比表面积大的特点,通过风冷或直接换热的方式,进一步回收余热,从而实现高温冶金渣的余热回收。高温冶金渣的干法回收技术,不仅是节能技术,而且是一种对生产工艺发生巨大变革的环保技术,可以大幅降低钢铁生产的新水消耗、硫排放等。以浙江德龙镍业为例,如果项目顺利投产,可以降低企业15~20%的外购电。该技术适用于钢铁企业的高炉高温液态渣、矿热炉高温镍铁渣、转炉渣的显热回收等。20)蒸汽(管网)系统优化及利用钢铁企业生产过程,需要消耗蒸汽,也能产生一定的余热蒸汽,蒸汽管网发挥了巨大的作用,但是通常情况下,蒸汽管网的布局、蒸汽的用户的接点、回收蒸汽的并网点、并网蒸汽的品质,都未能得到较好的配置和规划,也就导致了蒸汽系统运行效率不高。蒸汽的利用方面,对于回收的工艺余热蒸汽,优先供应厂界内的热用户,在满足热用户用热需求还有富余的情况下,开发外界社会热用户,如果还有富余的情况下,考虑能量的转化利用(发电)。21)压缩空气系统节能(泄漏治理、运行控制、优化管网)大多数的钢铁行业基本上都存在共性问题,就是压缩空气系统前段的空压机站装备水平都挺高,但是对于后端的输送管网以及用户需求的管理相对弱化,造成了一味以提高前端满足后端要求的管理思路,使得后端产生的问题被掩盖,造成了当前压缩空气系统能耗居高不下的情况。在开展用户需求的收集和分析,结合管网分布现状,查找管网系统的制约环节,提出优化管网方案措施,并在检查管网系统、用户使用是否存在泄漏的情况。据国外相关技术信息显示,压缩空气系统存在的泄漏(包括能听见的、不能听见的、输送过程管网、终端用户使用等方面)约占气量的10%-30%。对于年粗钢产量1000万吨的钢铁企业,此部分的大约可以实现节电2000万kWh。2.商业模式分析1)工程总包或分包:公司受业主委托,按照合同约定对综合能源建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。通常公司在总价合同条件下,对其所承包工程的质量、安全、费用和进度进行负责。2)节能效益分享型合同能源管理:用户与综合能源服务公司签订合同能源管理合同,由综合能源服务公司负责项目投资、建设和运营,双方按照合同约定分享效益,合同期满后标的物无偿移交给用户。3)能源费用托管型合同能源管理:综合能源服务公司对用户能源的购进、使用以及用能设备效率、用能方式全面或部分承包管理,并提供资金进行技术和设备更新,进而达到节能和节约能源费用的目的。一般由综合能源服务公司以总价包干的形式向用户收取能源托管费,同时负责缴纳用户的水、电、气等能源费用,投资对用户的能源设备进行节能改造,培训和指导用户能源管理团队提高运行水平,完成既定节能目标。以上几种模式在钢铁企业均可实施,可以按照不同的项目类型选择适用的模式。比如:对于采用某种新技术的实施,可采用总包加保证值的模式;对于某些设备或系统的改造,可采用节能效益分享型合同能源管理模式;对于循环水系统(泵房)、压缩空气系统(站)等用户相对单一且固定的场所,可采用能源费用托管型合同能源管理。无论采用哪种商业模式,务必在项目实施前开展深入的系统调研及风险评估,分析研究系统运行的节能潜力及可能存在的不确定性,确保项目资本金的安全。3.风险防控事项1)经济环境风险。中国的经济发展已经由快速发展阶段转化为中高速增长阶段,加之新冠疫情的影响还未完全消除,中国国内经济的增长面临挑战,并且国内经济发展仍存在不平衡、不协调、不可持续现象。钢铁行业作为国家基础性行业,行业的发展与国民经济景气度具有很高的相关性,经济发展对钢铁行业的发展具有决定性作用,这是作为投资钢铁项目面临的风险,也是不可控的风险,但钢铁行业自身具有一定的周期性,可结合行业自身发展周期情况结合国内大的经济形势做好分析把控。2)政策环境风险。钢铁行业是能源消耗大户,对煤焦等化石能源的依赖很强,国家将会从多个方面采取措施努力实现碳中和,必然会抑制煤焦等化石能源的使用,或者限制企业高负荷运行,这将会项目的实施效果带来较大的影响,极有可能造成项目改造后的实际工作开展与项目预期情况有较大的差异,从而可能出现项目节能效果达不到预期。3)市场供需风险。钢铁行业的产能远远高于实际产量,大约有30%以上的产能并没有得到释放,这些产能的存在,极大可能会带来市场供大于需的情况,有可能会引发价格战,削弱企业的盈利能力,可能带来企业在支付节能效益分享款项方面的拖延。4)行业整合风险。钢铁行业兼并重组的脚步一直没有停止,近些年钢铁行业集中度日渐提高,但相比国外集中度仍有较大的差距,因此今后行业集中度将会逐步提高,项目所在公司若涉及重组,将会对合同的执行带来不确定性。5)项目合同执行的风险。作为项目推进及开展的资金投入方,保障资本金的安全以及项目收益的最大化,是实施项目的追求,但是由于采用合同能源管理方式,前期的风险由出资方主要承担,用户方对合同的执行程度存在不确定性。4.实施效果分析1)经济效益:对钢铁实施能效服务,通过技术节能和管理节能手段可实现建筑用能费用明显下降。如采用合同能源管理的模式实施能效提升,在用户节能改造“零投资”的前提下,通过能耗分析、潜力挖掘、节能改造等手段,直观降低客户能耗水平的同时极大缓解用户的年度资金压力,合同期满设备无偿移交给用户、用户继续享有节能收益;节能服务公司则可通过技术和管理节能回收投资成本、实现项目盈利。2)品牌效益:整合社会资源,借助社会专业技术单位和人员为企业开展专业且公益性的节能调研、诊断(电系统、水泵系统、风机系统、压缩空气系统、蒸汽系统等),帮助企业认识到自身的节能潜力,制定改进方案措施,并通过项目的实施帮助企业顺利完成各项考核任务,提升指标,指导企业建立完善的能源管理体系,提升钢铁企业的能源管理水平、保障项目长期的节能效果,同时树立国网综合能源服务品牌。3)社会效益:通过节能改造可降低钢铁企业的能源消耗,优化产品能耗指标,提升企业市场竞争力,并且可实现通过能源消耗的减少来降低企业二氧化碳的排放量,节能减排效益明显。四、典型案例1.河钢集团邯郸分公司焦炉荒煤气余热利用项目邯钢2×45孔6m焦炉,现场具备安装空间。主要技改内容:新建余热利用系统和设备,替换原有上升管为上升管换热器,并配套建设汽包、水泵、管路及控制系统。主要设备:90个上升管换热器,以及配套的汽包、水泵等。节能技改投资额为2800万元,建设期12个月。每年可节能8569tce,碳减排量22625tCO2。年节能经济效益为800万元,投资回收期约3.5年。延伸:焦炉荒煤气显热回收利用的经济效益十分显著,既能利用荒煤气的余热产生饱和或过热蒸汽,又能减少循环氨水的使用量和循环泵电力消耗,焦油和粗苯产率也略有提高。预计焦化行业推广比例可达50%,项目总投资为50亿元,可形成的年节能能力达185万tce,年节约价值148000万元,年碳减排潜力488万tCO2。2.高温高压干熄焦技术本技术适用于顶装式或捣固式焦炉炉组年焦炭产量在190万t及以上的干熄焦(每小时冷却焦炭的能力最高可达280t),同时在海拔较高的地区年焦炭产量在170万t及以上的干熄焦。使用1套超大型的干熄焦装置取代2套140t/h处理能力的干熄焦装置。主要设备:焦罐及焦罐台车、提升机、超大型干熄槽、特殊的鼓风装置、超、超大型一次除尘器、超大型干熄焦锅炉、超大型干熄焦二次除尘器、超大型干熄焦风机。干熄焦及主要附属设施投资20100万元,建设期16-18个月,采用超大型干熄焦的新技术,每年回收能源折合标煤101956t,平均吨焦回收能源折合标煤51.338kgce。相比较常规干熄焦回收能源48.1kgce,超大型(220-260t/h)干熄焦高出6.7%。单位节能量投资额为0.1971万元,单位节能量投资额减少25%。采用超大型干熄焦技术静态投资回收期税前3.8年、税后4.52年。基准情景的静态投资回收期税前4.75年、税后5.63年。延伸:预计焦化行业推广比例可达20%,项目总投资为10亿元,可形成的年节能能力达51万tce,年节约价值42000万元,年碳减排潜力125万tCO2。3.炼焦煤调湿技术邯宝集团股份有限公司焦化厂改造前炼焦入炉煤年平均水分:10.5%-13.5%,这些水分通过燃烧焦炉加热煤气提供的热量在炭化室内干燥蒸发,随荒煤气在上升管、集气管内通过喷洒大量的氨水进行冷凝、送废水处理工序进行处理,因此耗能较多。煤料水分每蒸发1个百分点,炼焦耗热量相应增加62.0MJ/t(干煤)。节能改造内容:为满足4座7.0m焦炉(年焦炭产能220万t)生产用煤需要,建设2条以焦炉烟道气为热源的炼焦煤调湿装置(每系设备处理能力195t/h)。采用煤调湿风选技术后,每年可节省能源36116tce。节能改造投资额:13000万元,每年可创效益5016万元,静态投资回收期:6.38年延申:该技术在行业内的推广潜力可达到50%,节能能力200万tce/a,年节约价值160000万元,减排能力528万tCO2/a。4.马钢烧结余热发电项目马钢投资1.7亿元人民币,安装了低温余热锅炉及汽轮发电机组,通过分级利用余热,使得余热锅炉能最大限度的利用200-400℃的低温余热。年发电量达1.4亿kWh,年取得经济效益7000万元人民币,投资回收期2.5年。延伸:在钢铁生产过程中,都会产生大量低温烟气,若将其低温余热充分合理利用,将会产生很大的节能效益。建议政府应积极支持、鼓励,制定特殊政策,激励企业利用低温余热的积极性,节约大量一次能源,创造更多社会效益。预计推广到40%,总投入17亿元,节能能力可达15万tce/a,年节约价值70000万元,减排能力41万tCO2/a。5.环冷机液密封技术目前,我国烧结矿冷却机绝大部分以鼓风冷却为主,以常温空气作为冷却介质,利用鼓风机的推动力,使常温空气持续穿过高温物料,并与其进行热交换,从而使高温物料快速冷却。经过破碎后的热烧结矿,其温度约800℃,需将其冷却到150℃以下供后续流程使用。目前国内外使用的环式冷却机主要采用橡胶件与环锥面接触密封,而环冷机的半径一般在10-40m之间,在制造及安装过程中,难以保证结构尺寸的精准,在长期运行过程中又不可避免地产生磨损和变形,导致密封效果下降,据统计,当前运行的环冷机漏风率平均为30%左右,导致配置的鼓风机装机容量偏大,且不利于冷却风余热利用。目前该技术可实现节能量3万tce/a,减排约8万tCO2/a。建设规模:420m2烧结环冷机改造。主要技改内容:将传统环冷机改造为液密封环冷机,主要设备为液密封环冷机。节能技改投资额2500万元,建设期6个月,每年可节能4500tce,年节能经济效益为605万元(仅考虑节约风机电耗),投资回收期约4年延伸:我国每年有近10亿t热烧结矿需通过环冷机进行冷却,总有效冷却面积达7.6万m2,目前在运行的环冷机基本上为传统环式冷却机,改造潜力较大。预计未来5年,该技术在行业内的推广潜力可达到10%,预计投资总额10亿元,年节能能力10万tce/a,年节约价值8000万元,二氧化碳减排能力26万tCO2/a。6.高炉鼓风除湿节能技术炼铁工序是我国钢铁工业节能的重要环节,重点钢铁企业入炉焦比低于390kg/tFe,但一些中小钢铁企业入炉焦比较高,有的甚至达到488kg/tFe,燃料比在560kg/tFe左右。目前该技术可实现节能量38万tce/a,减排约100万tCO2/a。秦皇岛首秦金属材料有限公司。主要技改内容:对2#、3#高炉鼓风机组进行改造,安装高炉鼓风除湿设备,对高炉鼓风进行制冷除湿。节能技改投资额3000万元,建设期6个月。年节能14000tce,取得节能经济效益1500万-2000万元,投资回收期2年。浙江永联钢铁集团有限公司。主要技改内容:对1-7#高炉鼓风机组进行改造,安装高炉鼓风除湿设备,对高炉鼓风进行制冷除湿。节能技改投资额6000万元,建设期12个月。年节能60000tce,取得节能经济效益3000万-4000万元,投资回收期2年。延伸:华南、华东地区以及沿海湿度绝对值较大地区的钢铁企业对炼铁高炉鼓风除湿技术的市场需求很大。北方地区随着气候的变化,空气中含湿量的季节波动和昼夜波动也较大,大型高炉也可考虑采用鼓风除湿技术。预计未来5年,该技术在行业内的推广潜力可达到10%,预计投资总额15亿元,节能能力75万tce/a,年节约价值60000万元,减排能力183万tCO2/a。7.旋切式高风温顶燃热风炉节能技术采用旋切顶燃式热风炉,使热风的风温提高近100℃,降低高炉冶炼焦比,增加喷煤比。同时,采用不同方式的余热回收方式,使助燃空气预热到180-600℃,煤气预热到200℃,提高热风炉的理论燃烧温度和送风温度,降低烟气中热量的浪费。采用顶燃式热风炉散热面积小,废气排放温度低于150℃,系统热效率相应提高10%左右,大大降低热损失,节能效果明显。建设规模:3200m3高炉,产能260万t/a。主要技改内容:新建旋切式高风温顶燃热风炉,主要设备包括旋切式顶燃热风炉燃烧器、小孔径高效格子砖、多种孔型炉箅子、热风输送管道膨胀和拉紧装置、关节管等。节能技改投资额14600万元,建设期11个月。每年可节能21000tce,年节能经济效益为6491万元,投资回收期约2年。潜力:我国1000m3以上高炉中还有近100座高炉可以推广实施旋切式顶燃热风炉技术改造,预计该技术在行业内的推广潜力可达到80%,预计投资总额108亿元,年节能能力118万tce/a,二氧化碳减排能力312万tCO2/a。8.高炉冲渣水直接换热回收余热技术高炉炼铁冲渣水含有大量60-90℃低品位热量,该技术采用专用冲渣水换热器,无需过滤直接进入换热器与采暖水换热,加热采暖水,用于采暖或发电,从而减少燃煤消耗并减少污染物的排放,达到节能减排的目的。冷却后的冲渣水继续循环冲渣,对于带有冷却塔的因巴等冲渣工艺,可以关闭冷却塔进一步节约电能消耗;而对于没有冷却塔的冲渣工艺,冲渣水降温后减少了冲渣水蒸发量,进一步减少水消耗。采用该技术,无需过滤,工艺流程短,运行及维护成本低,取热过程仅仅取走渣水热量,不影响高炉正常运行,无次生污染,整体运行可靠,适宜于长周期运行。安阳钢铁1#高炉冲渣水余热回收东线供暖改造项目建设规模:高炉炉容2200m3,冲渣工艺热因巴,全水量部分取热。建设条件:具有足够供暖面积需求,冲渣水温度大于60℃。主要技改内容:于冲渣水流经管道附近安装冲渣水专用换热器;从原冲渣管道处截断管道安装阀门管道,提取冲渣水;取出的冲渣水流经安装好的换热器后,由安装管道阀门接引回原管路继续冲渣;于原采暖回水管道安装采暖水管道阀门,提取采暖水,取出的采暖水流经安装好的换热器后,由安装管道阀门接引回原采暖系统。主要设备为专用冲渣水换热器1台及附属设备1套。技改投资额400万元,建设期2个月。年节能量3378tce,减排8918tCO2。年节能经济效益348万元,投资回收期1.2年。延伸:随着高炉冲渣水直接换热余热回收技术的成熟,在有集中供暖需求的北方将得到进一步发展应用。预计该技术的推广比例可达10%,项目总投入5200万元,可形成的年节能能力为143万tce,年节约价值115000万元,年碳减排能力为378万tCO2。9.巨石集团全氧燃烧技术空气中含氧量约21%,而氮的含量为79%。在燃烧过程中,只有氧参加燃烧反应,氮仅仅作为稀释剂。大量的稀释剂吸收了大量的燃烧反应放出的热,并从烟道排走,造成显著的浪费。以纯氧代替空气,经过调压后,以一定的流量送入窑炉,与燃料进行燃烧。对巨石集团年产1#6万t无碱玻璃纤维池窑,节能技改投资额1000万元,建设期1年,节能量1000万m3/a(天然气),综合效益2000万元/年,投资回收期0.5年。2#年产10万t无碱玻璃纤维池窑,节能技改投资额1200万元,建设期1年,节能量14000t/a(液化气),综合效益4000万元/年,投资回收期0.3年。延伸:该技术在行业内的普及率可达到10%,年节能能力可达到15万tce,年节约价值7亿元,年减排能力37万tCO2。10.钢水真空循环脱气工艺干式(机械)真空系统应用技术重庆钢铁(集团)有限责任公司已建设2套干式(

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论