某鋼鐵企業(yè)爐渣余熱利用方案對(duì)比

1、某鋼鐵企業(yè)爐渣余熱利用方案對(duì)比梁宗楠李漢林青島理工大學(xué)摘要：木文主要對(duì)浪化鋰吸收式熱泵、離心式熱泵+板式換熱器兩種爐渣余熱回收方案 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性能和環(huán)境效益分析比較。按照該項(xiàng)目實(shí)際要求采用澳化鋰吸 收式熱泵方案較為合理。關(guān)鍵詞：爐渣余熱利用;經(jīng)濟(jì)性;方案分析比較;1引言隨著人們對(duì)氣候環(huán)境認(rèn)識(shí)的逐漸深化，國(guó)家提倡高能耗、高排放企業(yè)實(shí)現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn) 型，企業(yè)在低能耗、低污染條件下追求高盈利的大背景下，廢熱回收改造逐漸變 得被耗能企業(yè)所采納。而在一般的鋼鐵企業(yè)中，冶煉鋼鐵所消耗的燃煤產(chǎn)生的爐 渣余熱往往不是通過(guò)冷卻塔排入大氣，就是通過(guò)空冷島排入大氣，因此，這部 分直接被浪費(fèi)掉的熱能如果能夠合理的利用

2、下來(lái)，不僅可以幫企業(yè)創(chuàng)造財(cái)富， 而且可以間接地減少污染物的排放。而熱泵技術(shù)的發(fā)展，特別是大型高溫水源熱 泵的問(wèn)世，使得爐渣余熱回收成為可能。2項(xiàng)目實(shí)例該項(xiàng)目為某大型鋼鐵企業(yè)爐渣二次利用改造工程，主要對(duì)兩臺(tái)燃煤鍋爐爐渣進(jìn) 行余熱回收。單臺(tái)燃煤鍋爐爐渣制得的脫鹽水流量為10. 2t/h,爐渣加熱后的脫 鹽水出水溫度為80°c,回水溫度為30°c,蒸汽壓力為2kg/cm"10kg/cm,該企業(yè) 所在地區(qū)現(xiàn)行蒸汽價(jià)格為170元/噸;用電價(jià)格為0. 6元/kwh;供熱價(jià)格為74. 03 元/gj。結(jié)合實(shí)際情況和當(dāng)前市場(chǎng)及技術(shù)條件現(xiàn)況，提出較實(shí)際可行且具有代表 性的兩種方案進(jìn)

3、行對(duì)比分析：方案一：該方案選用兩臺(tái)澳化鋰吸收式熱泵機(jī)組（各自報(bào)價(jià)57萬(wàn)元、53萬(wàn)元）， 兩臺(tái)熱泵機(jī)組連入熱回收系統(tǒng)，并將經(jīng)爐渣加熱后的熱源水（出水溫度80°c、 回水溫度30°c）通入該系統(tǒng)，另外為達(dá)到系統(tǒng)額定出水量，采取蒸汽補(bǔ)充的方 式來(lái)完成，最后制得熱水并入市政供熱管網(wǎng)。方案二:該方案選用1臺(tái)離心式熱泵機(jī)組及一組板式換熱器（各自報(bào)價(jià)150萬(wàn)元、0. 3萬(wàn)元）,熱源水溫度同方案一。由于沒(méi)有找到育接將熱源水從80°c降到30°c的離心式熱泵， 管網(wǎng)。所以在機(jī)組之前加一個(gè)板換降溫，最后制得熱水并入市政供熱3計(jì)算方法本文采用工程的投資回收年限作為兩種方案經(jīng)濟(jì)

4、性對(duì)比分析的指標(biāo)。各項(xiàng)費(fèi)用計(jì) 算方法如下：電費(fèi)（各項(xiàng)用電設(shè)備總功率*時(shí)間）、初投資（造價(jià)+安裝費(fèi)用）、 運(yùn)行費(fèi)用（蒸汽費(fèi)用+電費(fèi)）、收益（單位年限獲得熱力費(fèi)用*年限）、成本回收 年限（初投資/ （收益-運(yùn)行費(fèi)用）。4方案一:漠化鋰吸收式熱泵4.1方案內(nèi)容澳化鋰吸收式熱泵分為兩類:輸岀熱的溫度低于加熱源的第一類溟化鋰吸收式熱 泵，亦稱為增熱型熱泵;輸出熱的溫度高于加熱源的第二類澳化鋰吸收式熱泵， 亦稱為升溫型熱泵。第二類澳化鋰吸收式熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)不需消耗高品質(zhì)熱能、 能耗費(fèi)用極低，廢熱源可是廢熱熱水，也可是廢熱蒸汽。故此處采用二類澳化鋰 吸收式熱泵機(jī)組，廢熱源為爐渣廢熱加熱后的熱水。又因該類型熱

5、泵機(jī)組性能系 數(shù)可達(dá)0.40.6,適用在60100°c的廢熱、冷卻水在10、40°c的系統(tǒng)中口寸，輸出 的熱水或蒸汽溫度可在100150°c。根據(jù)該地區(qū)市政供熱設(shè)計(jì)要求，機(jī)組熱水出 水溫度在75°c以上時(shí)便可滿足設(shè)計(jì)要求。4.2費(fèi)用匯總經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：電費(fèi)17.7元/h;蒸汽費(fèi)361.77元/h;造價(jià)費(fèi)110 （57+53）萬(wàn)元; 安裝費(fèi)16. 5萬(wàn)元;獲得熱力費(fèi)663. 998元/h。5方案二:離心式熱泵+板式換熱器5.1方案內(nèi)容此方案釆用的是高溫離心式熱泵機(jī)組+板式換熱器組合運(yùn)行。離心式熱泵機(jī)組分 為:低溫岀水離心式熱泵機(jī)組（提供熱水溫度小于等于46&

6、#176;c）、中溫出水離心式 熱泵機(jī)組（提供熱水溫度為4655°c）和高溫出水離心式熱泵機(jī)組（提供熱水 溫度為55、85°c）。離心式熱泵機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn):單機(jī)容量大、廢熱利用廣泛、 功能多樣化、高效節(jié)能等，隨著能源多樣化它的適用區(qū)域也變得更加廣泛，但它 也有不足的地方，比如說(shuō)，它木身是一個(gè)依賴電能的設(shè)備，對(duì)于一些不便于用 電的地區(qū)或者城市就不太適合了，而且離心式熱泵機(jī)組單臺(tái)造價(jià)比吸收式熱泵 要昂貴一些。5.2費(fèi)用匯總經(jīng)過(guò)計(jì)算得到：電費(fèi)264. 6元/h;蒸汽費(fèi)0元/h;造價(jià)費(fèi)150. 3 (150+0. 3萬(wàn)元;安 裝費(fèi)22. 545萬(wàn)元;獲得熱力費(fèi)418. 936元/

7、h。6兩種方案綜合結(jié)果對(duì)比分析澳化鋰吸收式熱泵/離心式熱泵+板式換熱器:初投資126. 5萬(wàn)元/172. 845萬(wàn)元； 運(yùn)行費(fèi)用2& 413萬(wàn)元/年/89. 541萬(wàn)元/年;收益224. 697萬(wàn)元/年/141. 768萬(wàn)元/ 年;成本回收年限1. 314年/331年。澳化鋰吸收式熱泵機(jī)組本身具有維修成本低、安裝簡(jiǎn)單、噪音小、使用壽命長(zhǎng)，能 量調(diào)節(jié)范圍寬廣。再根據(jù)對(duì)兩種方案經(jīng)濟(jì)性的比較，得出漠化鋰吸收式熱泵較離 心式熱泵+板式換熱器可節(jié)省初投資46. 345萬(wàn)元、運(yùn)行費(fèi)用每年可節(jié)約61. 128 萬(wàn)元、收益每年可增加82. 929萬(wàn)元，并且可以較快地實(shí)現(xiàn)成本收回。就環(huán)境效益方面而言，澳化鋰吸收式熱泵機(jī)組較離心式熱泵機(jī)組每年能夠減少 更多的co?排放量及其他污染物數(shù)量;可以節(jié)約更多的電力及冷卻水消耗量，為 社會(huì)環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。7結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)以上對(duì)某鋼鐵企業(yè)爐渣廢熱回收方案的討論，可以得出該項(xiàng)目釆用漠化鋰 吸收式熱泵方案較為合理，此方案的確定充分驗(yàn)證了澳化鋰吸收式熱泵在本次 余熱回收項(xiàng)目屮的成功應(yīng)用。值得在以后的余熱回收項(xiàng)目屮進(jìn)行推廣。參考文獻(xiàn)1 毛洪財(cái)，蔡小榮，陳杰澳化鋰吸收式熱泵及其應(yīng)用j.制冷與空調(diào)，2014 ：582 張長(zhǎng)江漠化鋰吸收式熱泵機(jī)組在余熱供熱領(lǐng)域中