鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)綜述

鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排技術(shù)綜述西昌鋼釩有限公司能源環(huán)保部2014年10月27日能源管理室：黃毅綜述內(nèi)容一、技術(shù)概況二、燒結(jié)工序三、焦化工序四、煉鐵工序五、煉鋼工序六、廢水處理七、底溫余熱利用八、高溫熔渣顯熱利用九、CO2減排技術(shù)技術(shù)概況干熄焦余熱發(fā)電、煤調(diào)濕、煙道氣余熱利用、熱導(dǎo)油蒸氨煉鋼燒結(jié)礦余熱發(fā)電、燒結(jié)煙氣脫硫及余熱利用、降低燒結(jié)機漏風(fēng)高爐煤氣干法除塵、TRT發(fā)電、脫濕鼓風(fēng)轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵、轉(zhuǎn)爐余熱回收發(fā)電、干式真空冶金蓄熱式燃燒技術(shù)、加熱爐余熱回收發(fā)電鐵鋼界面一罐制連鑄坯熱送熱裝、鋼渣顯熱回收焦化燒結(jié)煉鐵軋鋼干熄焦余熱發(fā)電、煤調(diào)濕、煙道氣余熱利用、熱導(dǎo)油蒸氨燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電、CO2減排、高爐渣顯熱回收燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)燒結(jié)工序熱量平衡表防止干燒可定時更營養(yǎng)燒結(jié)余熱利用方式（1）燒結(jié)點火空氣（2）預(yù)熱點火空氣（3）預(yù)熱混合料（4）余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽（5）發(fā)電：2008年以后，我國燒結(jié)余熱動力利用方式逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，截止到2010年底,據(jù)不完全統(tǒng)計,全國鋼鐵企業(yè)已建成燒結(jié)余熱發(fā)電機組27套,涉及到23家鋼鐵企業(yè)的53臺燒結(jié)機,總燒結(jié)面積14370m2,發(fā)電機組總裝機容量484MW。工藝流程燒結(jié)余熱資源約占燒結(jié)工序能耗的一半左右:主要為冷卻機廢氣余熱和燒結(jié)機主煙道煙氣余熱燒結(jié)余熱發(fā)電煙氣系統(tǒng)流程圖燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)某360m2燒結(jié)機廢氣溫度變化：高溫廢氣集中在機尾的5個風(fēng)箱,溫度在200~450℃,平均溫度約350℃

。冷卻機按換熱后氣體溫度變化分為高、中、低三個區(qū)段,即高溫段450~300℃

、中溫段300~200℃

、低溫段200~150℃

。燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)(a)方案一:全部煙氣脫硫[當(dāng)除塵器入口煙氣要求大于120℃(北方鋼廠、冬季)](c)方案二:選擇性脫硫,余熱回收—三段式煙道（當(dāng)除塵器入口煙氣要求大于80℃時）對總的燒結(jié)余熱資源分析表明——每平方米燒結(jié)機的余熱資源大概可以裝機30kW——每一噸燒結(jié)礦，其生產(chǎn)過程余熱可回收至少20kWh

的電力——通過燒結(jié)余熱回收的電能占粗鋼電耗的5%——多采用“二爐一機”或“三爐一機”配置方式燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)馬鋼燒結(jié)余熱發(fā)電裝置工藝流程圖馬鋼２臺３００ｍ２燒結(jié)機，燒結(jié)礦帶冷機前３煙囪排煙溫度達(dá)３００～３８０℃，其冷卻廢氣流量約８０萬ｍ３／ｈ，其余熱回收裝置是２臺３７.４ｔ／ｈ廢熱鍋爐（３７５℃、１.９５ＭＰａ）和１臺發(fā)電機組（額定功率１７.５ＭＷ）。工程于２００４年９月１日正式開工，２００５年９月６日順利并網(wǎng)，目前已正常運行５年，日發(fā)電在２５萬ｋＷｈ以上。馬鋼燒結(jié)帶冷廢氣余熱發(fā)電工程，是中國第一次在燒結(jié)系統(tǒng)實施的低溫廢氣發(fā)電項目燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)

濟(jì)鋼400m2燒結(jié)環(huán)冷機余熱利用工程特點燒結(jié)余熱發(fā)電工藝采用1+1+1建制，即1臺燒結(jié)環(huán)冷機配套1臺余熱鍋爐和1臺蒸汽輪發(fā)電機。余熱鍋爐產(chǎn)生中壓和低壓兩種蒸汽，分別通過蒸汽管道輸送至電站，中壓蒸汽作為汽輪機主進(jìn)汽，低壓蒸汽作為補汽。環(huán)冷機排出的高、低溫?zé)煔夥謩e通過高、低溫?zé)煹肋M(jìn)入余熱鍋爐，余熱鍋爐排出的約140℃煙氣再由循環(huán)風(fēng)機送入環(huán)冷機（在循環(huán)風(fēng)機入口需要補充5～15%的冷風(fēng)）。

優(yōu)點：（1）可以大幅提高余熱鍋爐的能量回收效率；（2）可以大幅度減少煙氣中礦塵直接排空帶來的環(huán)境污染；（3）熱風(fēng)冷卻燒結(jié)礦可減少急冷破碎現(xiàn)象，提高成品燒結(jié)礦質(zhì)量。濟(jì)鋼400m2燒結(jié)環(huán)冷機余熱利用工藝流程示意圖燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)邯鋼和協(xié)作單位首創(chuàng)了雙煙道雙壓自帶除氧鍋爐煙氣余熱回收技術(shù)，開發(fā)了高效雙煙道雙壓無補燃余熱鍋爐配置補汽式汽輪機燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)，研發(fā)了燒結(jié)煙氣閉式全循環(huán)技術(shù)，實現(xiàn)了能量的循環(huán)利用，余熱鍋爐余熱利用效率達(dá)到60%，比傳統(tǒng)單煙道余熱鍋爐余熱利用率提高了約9個百分點，2011年燒結(jié)機余熱發(fā)電達(dá)到了13304.9萬kWh。邯鋼近三年燒結(jié)余熱回收發(fā)電量

燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)邯鋼燒結(jié)余熱發(fā)電安鋼燒結(jié)余熱發(fā)電—第一代雙溫雙壓余熱鍋爐環(huán)冷機煙氣蒸汽水安鋼2×360m2燒結(jié)環(huán)冷機余熱回收工藝簡圖（工程2009.3建成）技術(shù)特點：雙通道、雙溫雙壓余熱鍋爐技術(shù)，替代進(jìn)口閃蒸）設(shè)備；煙氣全循環(huán)；采用新型燒結(jié)環(huán)冷機密封裝置。實施效果：2010年噸礦發(fā)電量15kWh；年發(fā)電1.07億kWh；效益7490萬元存在問題：（1）環(huán)冷機熱脹冷縮問題沒有解決；（2）環(huán)冷機密封問題沒有徹底解決；（3）環(huán)冷機發(fā)電的穩(wěn)定運行問題沒有解決；（4）燒結(jié)機余熱沒有回收。燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)

開發(fā)過程：在安鋼3#燒結(jié)機上開發(fā)，項目正在實施。

技術(shù)特點：（1）環(huán)冷機采用水密封，徹底解決了環(huán)冷機的密封問題和膨脹問題；

（2）回收了燒結(jié)機尾部高溫?zé)煔庥酂?，擴大了余熱回收范圍；

（3）增加補汽汽源，確保發(fā)電機組的穩(wěn)定運行，避免重復(fù)開停。

預(yù)期效果：預(yù)計噸礦發(fā)電量可到30kWh，比第一代技術(shù)發(fā)電量提高50%以上。

燒結(jié)主抽尾部煙氣安鋼3#燒結(jié)機主抽尾部煙氣余熱回收工藝簡圖余熱鍋爐環(huán)冷機Ⅰ段安鋼3#燒結(jié)環(huán)冷機余熱回收工藝簡圖環(huán)冷機Ⅱ段余熱鍋爐循環(huán)風(fēng)機安鋼燒結(jié)余熱發(fā)電—第二代燒結(jié)工序—余熱利用技術(shù)燒結(jié)機橫截面示意圖燒結(jié)機縱截面示意圖燒結(jié)工序—降低漏風(fēng)技術(shù)日本燒結(jié)機漏風(fēng)率30%左右，寶鋼漏風(fēng)率40%左右。臺車到風(fēng)箱之間的漏風(fēng)占燒結(jié)機總漏風(fēng)率的80%左右，主要包括臺車體、臺車與風(fēng)箱滑道之間的漏風(fēng)以及燒結(jié)機頭尾部的漏風(fēng)。宣鋼（2011年）、杭鋼（2008年10月）降低燒結(jié)機漏風(fēng)率技術(shù)燒結(jié)機臺車本體安裝了秦皇島新特科技有限公司開發(fā)研制的全封閉多級磁力密封裝置，它是將燒結(jié)機從風(fēng)箱下部起用鋼板把臺車兩側(cè)全部屏蔽起來，上蓋板在負(fù)壓的作用下緊貼在臺車擋板上沿，形成第一道密封；在臺車檔板里側(cè)設(shè)有磁性密封板，該磁性密封板插入臺車料面中，形成第二道密封；磁性密封板吸附大量礦粉，形成第三道密封，從而實現(xiàn)了對臺車體和滑道漏風(fēng)的有效治理燒結(jié)機頭尾部安裝了秦皇島新特科技有限公司開發(fā)研制的全金屬柔磁性密封裝置，該技術(shù)在活動密封板下部裝有高溫壓縮彈簧組，活動密封板與臺車始終保持接觸，在活動密封板上布有高溫磁性物質(zhì)，使活動板能吸附周圍鐵粉，在臺車和密封板間形成一個柔性密封層，解決了由于臺車底面變形而形成的間隙漏風(fēng)問題；密封板與機體之間采用了不銹鋼板簧聯(lián)接徹底解決了密封板與機體之間的漏風(fēng)問題。宣鋼漏風(fēng)率由改造前的62.0%降到改造后的51.4%。杭鋼改造后的漏風(fēng)率下降了6～8個百分點。燒結(jié)工序—降低漏風(fēng)技術(shù)

萊鋼265m2燒結(jié)機降低機頭機尾漏風(fēng)率技術(shù)原機頭、機尾密封，采用的是重力支撐式密封，后選用ZTM型機頭、機尾密封裝置（秦黃島市海港三星冶金機械備件廠制造）重力支撐式密封裝置ZTM型密封裝置燒結(jié)工序—降低漏風(fēng)技術(shù)改造后效果：機頭、機尾密封效果提高50%，燒結(jié)機總漏風(fēng)量降低2個百分點調(diào)濕熱源：煙道廢氣、干熄焦蒸汽或其它低壓蒸汽第一代：“導(dǎo)熱油干燥技術(shù)”，1983年在新日鐵大分廠建成第一套裝置。第二代：“蒸汽干燥方式”，1991年在新日鐵君津廠建成第一套裝置。第三代：“流化床煤調(diào)濕技術(shù)”，1996年在日本室蘭焦化廠投產(chǎn)，第三代煤調(diào)濕技術(shù)與前兩代相比，具有工藝流程短、傳熱效果好、構(gòu)造簡單、運行穩(wěn)定和設(shè)備投資費用少等優(yōu)點。第四代：“風(fēng)動選擇分級及調(diào)濕技術(shù)”，與第三代調(diào)濕技術(shù)的不同之處在于其兼具了粒度分級的功能,一套裝置實現(xiàn)了煉焦煤調(diào)濕和粒度分級兩種功能。另外：“沸騰床煉焦煤風(fēng)選調(diào)濕技術(shù)”，由鞍山熱能研究院在本世紀(jì)初在酒鋼引進(jìn)的烏克蘭風(fēng)選粉碎技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)，在本鋼建成1t/h處理能力的中試生產(chǎn)裝置,但至今沒有實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。另外，萊鋼的“振動流化床風(fēng)動選擇分級及調(diào)濕技術(shù)”，

以振動流化床替代固定流化床,于2009年完成了2t/h的中試實驗。我國第一套煤調(diào)濕裝置于1996年在重鋼焦化廠建成投產(chǎn)，屬于第一代技術(shù)，第三代技術(shù)則由2007年濟(jì)鋼焦化廠建成應(yīng)用。一至四代的實際可比性投資比大約為1.15：1：0.91：0.68。焦化工序—煤調(diào)濕技術(shù)概況煤調(diào)濕技術(shù)發(fā)展趨勢（1）具備煉焦煤調(diào)濕核心設(shè)備的開發(fā)，以防止細(xì)顆粒煤的過干燥問題。（2）智能化控制系統(tǒng)的開發(fā)，用于實現(xiàn)煤量與煙道氣量的比例關(guān)系以及抽煙道氣對焦?fàn)t吸力調(diào)節(jié)的控制，使整套裝置的操作具有高度的穩(wěn)定性，確保不影響焦?fàn)t的穩(wěn)定生產(chǎn)，且具備良好的操作彈性。（3）對調(diào)濕過程中所產(chǎn)生煤塵的收集與應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)，防止二次污染。煤調(diào)濕技術(shù)評價（1）一代技術(shù)由于存在潛在的環(huán)保安全隱患、熱媒易變質(zhì)、且投資巨大,不應(yīng)考慮；（2）二代技術(shù)固然成熟可靠,但其并不能實現(xiàn)節(jié)能，反而每噸濕煤要增加5公斤多標(biāo)煤的能耗,且投資高,因此只能作為備選;（3）三代技術(shù)總體不錯,但從日本引進(jìn)費用巨大，因此要注重國產(chǎn)化特別是注重開發(fā)配套的振動流化床裝置；（4）四代技術(shù)在沒有洗精煤解凍設(shè)施的北方企業(yè)不能采用固定床,因為冬季煤的凍結(jié)會加劇布風(fēng)板堵塞,嚴(yán)重影響效率和開工率，而應(yīng)關(guān)注振動流化床，其能有效解決該問題。焦化工序—煤調(diào)濕技術(shù)概況主要利用煙道熱廢氣，使裝爐煤水分穩(wěn)定在6~7%工藝流程簡捷，操作方便，運行及維護(hù)費用低，綜合能耗低調(diào)濕工藝與破碎工藝一體化，占地面積小不需增設(shè)生產(chǎn)運行及維護(hù)人員崗位投資低，在同等條件下是其他工藝的60~70%系統(tǒng)安全可靠，對原煤含水率和粒度無限制焦化工序—萊鋼煤調(diào)濕技術(shù)減少能耗5.23kg標(biāo)煤/t焦剩余氨水量減少70165t/a降低配煤成本5%提高產(chǎn)量4.44%降本增效約14元/t焦節(jié)能減排效果SDM煤調(diào)濕專利技術(shù)優(yōu)點馬鋼煤調(diào)濕技術(shù)流程圖

技術(shù)特點（1）馬鋼采用是第３代ＣＭＣ技術(shù)，利用焦?fàn)t煙道廢氣顯熱進(jìn)行煤的干燥，不增加新的熱源。（2）通過流化床裝置直接對流交換方式，調(diào)整煤的濕度，效率高。（3）將煉焦煤水分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）由１０％降至６％，預(yù)計可達(dá)到增產(chǎn)８％，節(jié)能５％的效果。焦化工序—馬鋼煤調(diào)濕技術(shù)核心技術(shù)：實現(xiàn)干熄焦設(shè)備大型化（260t/h干熄焦為世界最大）采用高溫高壓自然循環(huán)余熱鍋爐技術(shù)爐內(nèi)大容量焦炭均勻穩(wěn)定換熱技術(shù)采用新型耐火材料技術(shù)運行效果：（1）提高生產(chǎn)效率50%，降低能耗6%、提高發(fā)電效率12%（2）產(chǎn)生9.5MPa、540℃高溫高壓蒸汽，比中壓和次高壓鍋爐增加發(fā)電量20%和8%（3）2011年噸焦發(fā)電平均105.4kWh，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平近一年噸焦CDQ發(fā)電變化趨勢焦化工序—首鋼京唐高壓CDQ發(fā)電技術(shù)將碳酸鉀脫硫工藝脫硫液再生與初冷工藝相結(jié)合，利用部分脫硫貧液代替部分初冷循環(huán)水，回收利用初冷上段的熱源作為脫硫液再生的熱源，既節(jié)約了脫硫液再生所需蒸汽，又減少了循環(huán)水消耗。重鋼新區(qū)全年節(jié)約蒸汽和循環(huán)水折合12766t標(biāo)煤，扣除增加的電力等能耗約2293t標(biāo)煤，節(jié)約能耗達(dá)10473t標(biāo)煤。焦化工序—重鋼焦?fàn)t初冷上段荒煤氣余熱利用煉焦?fàn)t耗熱量的11%為焦?fàn)t爐體散熱，19%為燃燒后煙道廢氣帶走熱，30%為荒煤氣帶走熱量，40%為紅焦帶走熱量。蒸氨采用導(dǎo)熱油代替蒸汽加熱，從而解決焦化廠原蒸氨工藝落后、效率低、能耗高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、操作環(huán)境差等技術(shù)難題。用導(dǎo)熱油代替蒸汽用于傳統(tǒng)的蒸氨生產(chǎn)，可避免蒸汽冷凝后產(chǎn)生的外排蒸氨廢水，實現(xiàn)無蒸汽蒸氨?！坦?jié)約能源導(dǎo)熱油循環(huán)使用，加熱升溫快，年節(jié)約6920t標(biāo)煤?！坦?jié)約蒸汽蒸氨處理量按100m3/h計算，節(jié)約蒸汽20t/h，年節(jié)約蒸汽17.52萬t，相應(yīng)減少水資源消耗量，減少排污量?！谈迎h(huán)保降低廢水量10～12m3/h,全年減少廢水量8～9萬m3。焦化工序—重鋼導(dǎo)熱油蒸氨技術(shù)高爐煉鐵工序—脫濕鼓風(fēng)簡介

意義含濕量增加1g/m3，理論燃燒溫度降低6.3℃(新日鐵經(jīng)驗值)、7.6℃（首鋼經(jīng)驗值）、焦比增加1kg/t，相當(dāng)于降低9℃風(fēng)溫?？紤]到分解產(chǎn)生的H2

在爐內(nèi)參加還原反應(yīng)又放出相當(dāng)于3℃風(fēng)溫的熱量，因此一般認(rèn)為鼓風(fēng)濕分變化1g/m3相當(dāng)于影響風(fēng)溫6℃。在沿江地區(qū)，冬季和夏季濕分相差約30g/m3

左右，年平均濕分變化10g/m3左右，南方地區(qū)一天中空氣濕度波動一般為3~6g/m3。因此，濕度隨時間的變化是十分顯著的，而鼓風(fēng)含濕量波動大會導(dǎo)致高爐爐況波動甚至失常，對高爐生產(chǎn)有較大的影響。1985年起在寶鋼四座4000m3

高爐采用了脫濕鼓風(fēng)技術(shù),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。脫濕方法（1）吸附法：即以低溫介質(zhì)作吸附劑,讓吸附劑與濕空氣充分接觸,以吸收空氣中的水分,隨后對吸附劑加熱脫水再生,并如此循環(huán)連續(xù)使用。（2）冷卻法：將濕空氣通過冷卻器冷卻,使其溫度降低到空氣壓力及所含濕量相對應(yīng)的飽和溫度以下,將濕空氣中的水分凝結(jié)析出。（3）聯(lián)合法：顧名思義是將冷卻和吸附結(jié)合起來，可使空氣濕度脫得較低，但是運行和維護(hù)復(fù)雜，耗能較多。梅鋼3200m3高爐脫濕工藝系統(tǒng)簡圖

使鼓風(fēng)濕度保持在10g/Nm3溴化鋰吸收式制冷裝置流程圖高爐煉鐵工序—梅鋼脫濕鼓風(fēng)特點2500m3

高爐采用直接冷卻方式,即冷媒蒸發(fā)器安裝在鼓風(fēng)機進(jìn)風(fēng)管道上,冷媒在蒸發(fā)器中蒸發(fā)與鼓風(fēng)機進(jìn)風(fēng)直接進(jìn)行熱交換,降低進(jìn)風(fēng)空氣溫度,使空氣中的水蒸氣冷凝析出,從而降低空氣含濕量。該方式與水作載冷劑的間接冷卻方式相比,具有效率高、節(jié)能、體積小、系統(tǒng)簡單(少了一個冷水循環(huán)系統(tǒng))、投資省等特點。效果高爐使用脫濕裝置后1個月產(chǎn)量上升了27.51t/d,在熱風(fēng)溫度下降了14.35℃

的情況下,燃料比仍然下降了18.40kg/t。高爐煉鐵工序—寶鋼不銹脫濕鼓風(fēng)工藝簡介2006.3始至2008.8月，完成2座2500m3高爐（三臺鼓風(fēng)機對兩座高爐，兩用一備）脫濕系統(tǒng)。2009年底完成馬鋼4000m3

高爐鼓風(fēng)脫濕一期工程。鼓風(fēng)機吸入側(cè)冷卻脫濕裝置采用雙效蒸汽型溴化鋰吸收式制冷方式制造低溫冷卻水，低溫冷卻水通過布置在鼓風(fēng)機入口管道中的高效換熱器冷卻空氣，使空氣中的水蒸汽冷凝成水而析出。

技術(shù)特點鼓風(fēng)機節(jié)能。鼓風(fēng)機因吸入的空氣溫度、濕度的下降而省能。蒸汽致冷節(jié)能。馬鋼4000m3

高爐脫濕鼓風(fēng)裝置蒸汽制冷裝置的耗電為電制冷裝置耗電的15%，而蒸汽制冷裝置僅比電制冷裝置多增加了19%的水耗和約12t/h的汽耗。合理利用余熱能源。采用低壓余熱蒸汽為汽源的雙效吸收式制冷技術(shù)承擔(dān)100%的制冷負(fù)荷，其他企業(yè)最多承擔(dān)75%的制冷負(fù)荷。系統(tǒng)配置獨特，調(diào)節(jié)靈活。采用“二拖三”的運行模式，即2套制冷裝置對應(yīng)3套脫濕裝置，每套制冷裝置由2臺制冷機組組成，單臺制冷機組的制冷量為單套制冷裝置總制冷量的50%。高爐煉鐵工序—馬鋼脫濕鼓風(fēng)脫濕鼓風(fēng)概況攀枝花月均氣溫高達(dá)33.8℃，2～10月份月均氣溫超過25℃，月均絕對濕度最高達(dá)24.3g／m，5～10月份月均絕對濕度超過18g／m。攀鋼釩2、3、4、5號鼓風(fēng)機，汽輪機驅(qū)動，3用1備，為l、2、3號高爐供風(fēng)，其最大工作轉(zhuǎn)速4400r／min，設(shè)計風(fēng)量3650m3／min，折合2930m3／min。1、2、3號高爐有效容積都為1200m3。脫濕鼓風(fēng)效果（1）在相同的功率下，當(dāng)空氣溫度自33℃降至14℃

時，風(fēng)量上升至3448m3／min，同比增加了191m3／min；（2）吸收式制冷機組有利于利用富余的低壓蒸汽資源。高爐煉鐵工序—攀鋼釩脫濕鼓風(fēng)高爐煉鐵工序—重鋼脫濕鼓風(fēng)以2500m3高爐為例降低焦比的效益：鼓風(fēng)脫濕1g/m3，↓焦比約1kg，全年節(jié)焦42777t。提高噴煤的效益：鼓風(fēng)脫濕1g/m3，↑噴煤2.23kg/tFe，置換焦炭1.78kg/tFe，全年可置換焦炭28161t。節(jié)約鼓風(fēng)機電耗：由于降低濕度，風(fēng)機年節(jié)電5985萬kWh。高爐順行增產(chǎn)效益：鼓風(fēng)脫濕1g/m3，高爐順行增產(chǎn)2%，年增產(chǎn)12.6萬t鐵。降低煤氣消耗效益：每降低1kg焦比，高爐所需鼓風(fēng)量降低2.5m3，2.5m3的風(fēng)在熱風(fēng)爐中升高1100℃，所需高爐煤氣0.96m3（按高爐煤氣熱值800kCal/m3)。高爐煉鐵工序—重鋼脫濕鼓風(fēng)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機組（CCPP）高爐煉鐵工序—CCPP和高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組高爐煉鐵工序—CCPP和高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組對CCPP和高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組的比較分析CCPP效率高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組的熱電轉(zhuǎn)換效率。高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組適應(yīng)性強，技術(shù)較為成熟，操作簡單。高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組維修費用低、投資費用低，投資回收期短，是較好的短平快投資項目。CCPP關(guān)鍵設(shè)備及零部件還沒有國產(chǎn)化，導(dǎo)致維修費用高、投資費用高，投資回收期較長。CCPP機組屬于剛性用戶，負(fù)荷變化對效率影響極大，要求穩(wěn)定在最佳經(jīng)濟(jì)負(fù)荷運行。因此，要實現(xiàn)煤氣零放散，需要配置操作靈活的變工況適應(yīng)能力強的高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組。穩(wěn)定高爐煤氣熱值可以同時提高CCPP和高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組效率。高爐煉鐵工序—CCPP和高爐煤氣鍋爐發(fā)電機組

工藝選擇：滿足高爐鼓風(fēng)工藝要求，富余煤氣發(fā)電，綜合效益最大。

電動鼓風(fēng)+CCPP發(fā)電建設(shè)項目：三臺53MWCCPP、二臺30MW和一臺35MW電動鼓風(fēng)機及相應(yīng)配套設(shè)施。

綜合效益：總投資約15億元；年運行成本（含折舊）1.7億元；年凈收益2.2億元；投資回收期約6.8年。工藝特點：工藝復(fù)雜，輔助設(shè)備多，運行維護(hù)成本高；投資高，占地大，發(fā)電效益高，但投資回收期長，長期效益高。VS建設(shè)背景：安鋼2003年根據(jù)國家批復(fù)建設(shè)兩座高爐，分別是2200和2800m3高爐，面臨著鼓風(fēng)方式的選擇。

汽動鼓風(fēng)+鍋爐發(fā)電建設(shè)項目：2×130t/h＋1×180t/h鍋爐，2臺AV80＋1臺AV90風(fēng)機和一臺3萬kW發(fā)電機組。

綜合效益：總投資3.8億元；年運行成本（含折舊）0.85億元；年凈收益1.07億元；投資回收期約2.3年。

工藝特點：工藝成熟，配套設(shè)備少，運行維護(hù)成本低；投資小，占地少，綜合效益較高，投資回收期短。高爐煉鐵工序—安鋼汽動鼓風(fēng)技術(shù)圖：安鋼2000m3級高爐汽動鼓風(fēng)工藝流程運行效果：投資小、占地少，符合安鋼發(fā)展要求。噸鐵耗電量減少80kWh，年減少外購電量3.2億kWh；年發(fā)電量2.38億kWh。汽動鼓風(fēng)雖然是一種古老、原始的鼓風(fēng)方式，但仍然有一定的生命力！

工藝流程：如右圖。

高爐煉鐵工序—安鋼汽動鼓風(fēng)技術(shù)高爐沖渣產(chǎn)生溫度在80℃左右的沖渣熱水，經(jīng)過濾空冷后循環(huán)使用，熱量沒有得到利用。新建設(shè)施包括凝結(jié)水池、換熱器、循環(huán)泵站、外部蒸汽管網(wǎng)、散熱片等，采暖供回水管道主要沿廠區(qū)煤氣管道敷設(shè)，利用煤氣管道支架，在煤氣管道支架上設(shè)置綁柱支架。工藝流程如下：高爐煉鐵工序—南鋼擬實施的高爐沖渣水余熱利用技術(shù)問題：邯鋼3200m3高爐煤氣干式布袋除塵于2009年7月正式投用,至2010年2月開始陸續(xù)發(fā)生多起低溫凈煤氣管道、煤氣水封下降管及補償器腐蝕泄漏等一系列問題；60MW發(fā)電機組的鍋爐煙道腐蝕嚴(yán)重,檢修時發(fā)現(xiàn)煙道底部積有厚厚鐵銹,鍋爐爐膛壁上附有鐵銹；冷軋廠罩式爐和鍍鋅連退爐的噴嘴前濾網(wǎng)經(jīng)常堵塞,每天靠清理濾網(wǎng)維持生產(chǎn),濾網(wǎng)上是一種白色粉末物質(zhì),溶于水,經(jīng)化驗主要是氯鹽。通過以上分析,可知在煤氣及結(jié)晶物中主要含氯化物、硫化物和氧化鐵。對策:具備脫鹽功能的干法除塵工藝布置圖效果：冷軋廠加熱罩燒嘴前的濾網(wǎng)清理周期:在脫鹽塔沒有投運之前為1～2天,投入運行之后的清理周期為15天左右,達(dá)到冷軋廠生產(chǎn)初期的水平,且清理出來的雜物比原來有明顯減少。高爐煉鐵工序—干法除塵的腐蝕問題及解決方法煉鋼工序—重鋼RH干式真空系統(tǒng)組泵技術(shù)專利：RH干式真空精煉裝置專利：RH干式抽真空系統(tǒng)泵站的泵房重鋼210tRH生產(chǎn)實踐表明：鋼水初始?xì)浜啃∮?.0ppm，驅(qū)動Ar流量為90～150m3/h時，鋼水循環(huán)20min后可將鋼中氫脫至1.5ppm以下、最低達(dá)0.9ppm、平均脫氫率63.5%，RH處理前后鋼中氫含量見圖4，其脫氫效果與國內(nèi)使用多級蒸汽噴射泵的RH基本一致。煉鋼工序—重鋼RH干式真空系統(tǒng)脫氫效果項目噸鋼單耗成本消耗/元/噸鋼電能2.15kwh/t鋼0.99氮氣1.25Nm3/t鋼0.5水0.16Nm3/t鋼0.07合計1.56RH干式真空泵系統(tǒng)主要消耗能介包括電能、氮氣、補償冷卻水三部分。重鋼干式真空泵系統(tǒng)能源消耗與國內(nèi)某鋼廠多級蒸汽噴射泵相比，噸鋼成本約低7.74元。煉鋼工序—重鋼RH干式真空系統(tǒng)運行成本項目干式真空泵蒸汽泵RH爐極限真空度18pa20pa從大氣到67pa抽氣時間4.34min≤4.5min初始?xì)洹?ppm時脫氫能力0.9ppm≤1.5ppm生產(chǎn)工藝方面便于真空系統(tǒng)能力靈活配置脫氫能力可能更強(可能因無水分壓影響)生產(chǎn)組織影響因數(shù)少1.抽氣能力固定后無法變化2.受蒸汽波動影響較大設(shè)備方面采用干式泵無蒸汽管網(wǎng)無需進(jìn)行蒸汽管網(wǎng)維護(hù)1.需采用快燒鍋爐解決自產(chǎn)蒸汽壓力波動的問題2.需定期清理“喉口”3.需定期進(jìn)行蒸汽管網(wǎng)維護(hù)節(jié)能環(huán)保1.運行成本比蒸汽泵約低7.74/噸鋼2.布袋干法除塵，粉塵便于回收利用3.循環(huán)冷卻水量小，不需進(jìn)行水處理采用洗滌除塵，污泥回收較粉塵回收利用難度稍大投資及效益1.210t干式真空RH投資1.57億元2.按照年產(chǎn)鋼200萬噸計算可節(jié)約運行成本1548萬元/年3.高出蒸汽泵投資0.77年即可收回采用蒸汽泵投資1.45億元煉鋼工序—重鋼RH干式真空系統(tǒng)優(yōu)劣對比蒸汽發(fā)電汽輪機組以轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生的４５～５５ｔ／ｈ、額定壓力２.０ＭＰａ的蒸汽作為主汽源，并入１０ｔ／ｈ、溫度約１７０℃、壓力０.８ＭＰａ的管網(wǎng)蒸汽作為補汽。機組裝機容量９０００ｋＷ，發(fā)電機的出力基本維持在７６００～８１００ｋＷ。汽輪發(fā)電機組于２００７年９月８日一次沖轉(zhuǎn)成功并且完成了并網(wǎng)發(fā)電工作，是國內(nèi)第１套全國產(chǎn)化轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽發(fā)電且運行正常的裝置。馬鋼轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽發(fā)電流程圖煉鋼工序—馬鋼轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽發(fā)電馬鋼轉(zhuǎn)爐蒸汽回收利用流程圖技術(shù)特點（１）首次采用３００ｔ轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽應(yīng)用于ＲＨ精煉生產(chǎn)。（２）實現(xiàn)自產(chǎn)轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽高效利用。（３）實現(xiàn)余熱蒸汽就地循環(huán)利用，減少長距離輸送產(chǎn)生的損失，實現(xiàn)全系統(tǒng)能源利用效益最大化。

（4）增加一個穩(wěn)定蒸汽用戶，有效避免了轉(zhuǎn)爐吹煉高峰期蒸汽瞬時放散。煉鋼工序—馬鋼轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽用于RH簡要情況馬鋼新區(qū)四鋼軋ＲＨ精煉爐的蒸汽噴射泵需要使用１.１０ＭＰａ的過熱蒸汽。設(shè)計時，將轉(zhuǎn)爐汽包壓力設(shè)定在４.１ＭＰａ下運行，蓄熱器工作壓力設(shè)定在１.３～３.８ＭＰａ范圍，而蒸汽管網(wǎng)壓力設(shè)定在０.９～１.２ＭＰａ范圍。通過提高蓄熱器蓄熱量以及蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化，成功地將轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽應(yīng)用到ＲＨ爐上，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐汽化蒸汽高效利用。從1994年寶鋼第一次全套引進(jìn)國外轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)開始，至今已有40多座轉(zhuǎn)爐采用了干法除塵。OG法和LT法的比較

（1）LT法凈化后的煤氣含塵量可在l0—25mg／Nm3以下，可直接供用戶使用。濕式系統(tǒng)凈化后煤氣含塵量約100mg／Nm3，供用戶使用前需再用電除塵器凈化；

（2）LT法由于凈化后氣體含塵量低，因而風(fēng)機使用壽命長，維護(hù)工作量??；

（3）LT系統(tǒng)阻力約3000Pa，濕式系統(tǒng)阻力約16500Pa，因此干式系統(tǒng)耗電約為濕式系統(tǒng)的1／5；

（4）LT系統(tǒng)耗水量低，對120t的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)用水量約15—25m3／h，是濕式系統(tǒng)的1／3左右。整個系統(tǒng)沒有污水。根據(jù)寶鋼經(jīng)驗，與OG法相比，采用LT法除塵工藝，噸鋼可節(jié)電約1.1kWh，節(jié)水約3t，并可回收10.5kg含鐵75%以上的粉塵和相當(dāng)于20L燃油的優(yōu)質(zhì)煤氣。主要問題

（1）系統(tǒng)泄爆

（2）蒸發(fā)冷卻器噴淋效果控制不佳

（3）靜電除塵器極線斷裂

（4）輸灰系統(tǒng)故障煉鋼工序—轉(zhuǎn)爐干法除塵1000～1100℃<200℃<70℃<10mg/m3轉(zhuǎn)爐干法除塵流程示意圖煉鋼工序—轉(zhuǎn)爐干法除塵普通烘烤器與蓄熱式烘烤器烘烤效果對比蓄熱式鋼包燒烤器原理圖煉鋼工序—蓄熱式鋼包烘烤器蓄熱式燃燒技術(shù)的原理通過成對的蓄熱體交替切換工作于吸熱和放熱狀態(tài)來回收煙氣中的余熱，即一側(cè)蓄熱體進(jìn)行煤氣與空氣的混合氣體燃燒放熱，燃燒后的高溫?zé)煔饨?jīng)另一側(cè)蓄熱體排出，高溫?zé)煔馀懦龅耐瑫r，其余熱被該蓄熱體充分吸收；蓄熱體工作狀態(tài)切換后，供應(yīng)燃?xì)獾囊粋?cè)蓄熱體在提供能源的同時自身吸收儲存的熱量也被釋放，而另一側(cè)則進(jìn)行對高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱量吸收和儲存，兩個蓄熱體切換工作狀態(tài)時間通常設(shè)定為50s?？蓪⒖諝夂兔簹忸A(yù)熱到1000℃以上，使用低熱值煤氣，也能取得良好的烘烤效果。效果昆鋼于2007年9月至2008年4月，對煉鋼廠43個煤氣烘烤點改用HRC高效蓄熱燃燒技術(shù)，采用轉(zhuǎn)爐煤氣作為燃料，經(jīng)濟(jì)效益顯著。（1）煤氣消耗下降47.80％。（2）新包烘烤時問由原來的8～12h縮短到2～6h；初始溫度大于800℃時10min達(dá)到1100℃，在高溫區(qū)升溫速度大大加快，鋼包、中間包的周轉(zhuǎn)時間縮短。（3）鋼包烘烤效果明顯改善，裂紋等缺陷顯著減少。（4）排煙溫度：≤150℃煉鋼工序—蓄熱式鋼包烘烤器（1）工藝流程圖轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽用于RH/VD爐工藝流程圖即，將轉(zhuǎn)爐汽化冷卻間斷飽和蒸汽通過蓄熱器穩(wěn)壓（新增1臺192m3蓄熱器與原有蓄熱器并聯(lián)），分三路通過微過熱裝置（新建3座）過熱，使之分別滿足2座RH和1座VD真空精煉爐的要求；同時，從穩(wěn)壓器上出一路管子進(jìn)入低壓飽和蒸汽管網(wǎng)；另外，當(dāng)轉(zhuǎn)爐蒸汽不足時由動力中溫中壓蒸汽補充。

煉鋼工序—安鋼轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽綜合利用（2）主要技術(shù)介紹RH/VD用汽參數(shù)：蒸汽過熱度10～15℃；2套RH最大用量～2×32t/h，壓力0.9~1.0MPa；VD最大用量～16t/h，壓力1.2MPa。3座150t轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽參數(shù)：平均產(chǎn)汽量～60t/h，壓力2.0～2.45Mpa，飽和蒸汽；配備2座192m3的蓄熱器，工作壓力2.45MPa。

“轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)向真空精煉供汽技術(shù)”是國家重點發(fā)展的清潔生產(chǎn)技術(shù)之一（國家經(jīng)貿(mào)委和國家環(huán)?？偩衷缭?003年提出）；安鋼投資2060萬元，和中冶京城合作完成。使用效果：替代了進(jìn)口的快燃鍋爐，省去了其建設(shè)和運行費用；

在VD爐使用，經(jīng)計算其運行成本是原傳統(tǒng)模式的三十五分之一；

在RH爐使用，其效益更加顯著。

煉鋼工序—安鋼轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽綜合利用以冶金污水為水源，采用"外壓浸入式超濾（UF）+反滲透（RO）的雙膜法"制取脫鹽水的新工藝，于2009年12月在西區(qū)深度脫鹽水站成功投產(chǎn)，產(chǎn)出的脫鹽水完全滿足生產(chǎn)線用水要求，具有運行成本低、對源水適應(yīng)性強等一系列顯著優(yōu)勢。

采用雙膜法工藝技術(shù)的污水處理廠外觀廢水處理—邯鋼雙膜法水處理技術(shù)焦化酚氰廢水含有酚、氰、氨氮、苯、吡啶、吲哚和喹啉等幾十種污染物，成分復(fù)雜，污染物濃度高、色度高、毒性大，是一種難以降解有機廢水，是焦化行業(yè)水處理的技術(shù)難題。邯鋼自主研發(fā)了一種酚氰污水處理工藝，通過蒸氨工序改造、預(yù)處理及生化系統(tǒng)的工藝改進(jìn)、混凝藥劑配方的優(yōu)化等創(chuàng)新，出水指標(biāo)達(dá)到了工業(yè)水污染物國家一級標(biāo)準(zhǔn)，且投資費用少，運行成本低。廢水處理—邯鋼酚氰廢水處理技術(shù)

太鋼于06年投運的新不銹鋼生產(chǎn)系統(tǒng)，通過引進(jìn)具有國際先進(jìn)水平的表面蒸發(fā)冷卻器技術(shù)，采用被冷卻水閉路循環(huán)和管外水膜蒸發(fā)強化傳熱的方法，大大降低了生產(chǎn)循環(huán)水損耗，節(jié)約了水資源。目前，這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于新高爐、新煉鋼、新冷軋系統(tǒng)，每年可節(jié)約新水300多萬噸。蒸發(fā)空冷廢水處理—太鋼表面蒸發(fā)冷卻技術(shù)

2009年建成一套膜處理系統(tǒng)，將生活污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的中水進(jìn)行深度處理，水質(zhì)達(dá)到工業(yè)新水補水要求。該工程2009年4月份投產(chǎn)，設(shè)計除鹽水產(chǎn)量為3.35萬噸/日，作為工業(yè)新水的補水水源，大大減少新水的采購量。(左圖為中水深度處理膜機組)廢水處理—太鋼膜處理技術(shù)

采用國內(nèi)先進(jìn)處理技術(shù)，集中處理太鋼及周邊生活污水，處理后的水質(zhì)完全達(dá)到回用水的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計日處理生活污水量5萬噸,作為膜處理的源水。(左圖為生活污水處理沉淀池)低溫余熱利用—概況我國工業(yè)企業(yè)中余熱余能資源占整個輸入能源的7.3%，余熱余能資源回收率平均約３０％，國內(nèi)先進(jìn)４０％，國外先進(jìn)５０％，采取目前先進(jìn)回收技術(shù)理論可回收６８％，中國與國際先進(jìn)水平還有很大差距，余熱回收潛力很大，余熱回收利用等同于對另一種新資源的開采。按余熱的載熱體形態(tài)將余熱資源分為三類:

固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)按余熱的溫度可劃分為：高溫余熱，即溫度高于500℃的余熱資源；中溫余熱，即溫度在200-500℃的余熱資源；低溫余熱，即溫度低于200℃的煙氣及低于100℃的液體。在余熱資源中，占其總量2/3的為低溫余熱資源，由于其值低而還未被很好利用。低溫余熱利用—分布式利用趨勢分布式能源系統(tǒng)是直接面向用戶提供各種形式能量的中小型終端供能系統(tǒng),它不同于傳統(tǒng)的集中式能源生產(chǎn)與供應(yīng)模式,而是分散在用戶端,以能源綜合梯級利用模式,能更好地回收低溫余熱,達(dá)到更高的能源利用率、供能安全性以及更好的環(huán)保性能等多項目標(biāo)。分布式能源系統(tǒng)供能示意圖同級利用：主要將低溫?zé)崽娲?、中溫?zé)嵩?，向能級相近但較需要加熱的物流供熱，如預(yù)熱原料、鍋爐進(jìn)水、管線伴熱以及生活用能等，但受傳熱推動力等條件限制，其低溫余熱回收程度有限。升級利用：是更高級的熱能利用形式，通過對低溫?zé)徇M(jìn)行加工改造，提高溫位或轉(zhuǎn)變成機械功輸出給高能級用戶以實現(xiàn)能量系統(tǒng)的最優(yōu)匹配和合理回收，是最有效的低溫余熱回收利用技術(shù)。常見低溫余熱升級利用技術(shù)主要有熱泵、制冷、余熱發(fā)電、熱管以及變熱器。1、熱泵技術(shù)升溫型吸收式熱泵(第二類吸收式熱泵)是一種有效的低溫余熱回收利用技術(shù),其功能是將低溫余熱的一部分升高溫度,供用戶使用,而另一部分則釋放到更低的溫度中。利用熱泵可以將30～40℃的低溫廢水升溫至50～90℃

，一般400W熱泵即可產(chǎn)生1500W

電爐所制熱量。低溫余熱利用—升級利用技術(shù)2、制冷技術(shù)常見的是以水作制冷劑、溴化鋰作吸收劑的制冷機組，性能系數(shù)較高，應(yīng)用比較普遍。但由于水蒸發(fā)性能局限，一般只能制得5℃

以上冷量。3、發(fā)電技術(shù)利用余熱(60～170℃熱水、200～300℃

廢熱煙氣等)加熱水，使之成為高壓高溫水蒸汽帶動汽輪機或膨脹機做功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。4、熱管技術(shù)利用密閉管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與冷凝進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，工質(zhì)在加熱段汽化，吸收大量汽化潛熱，并通過熱管將熱量快速傳遞到熱源外。由于多數(shù)工質(zhì)潛熱巨大，很少蒸發(fā)量便可轉(zhuǎn)移大量熱能，傳熱效果顯著，可在兩端溫差很小(10％左右)的情況下進(jìn)行高效傳熱。5、變熱器技術(shù)變熱器又稱第二類吸收式熱泵，借助介質(zhì)熱力性能的變化，可將低品位熱源50～100℃廢熱轉(zhuǎn)變成中品位可用熱源，最高輸出溫度可達(dá)150℃，而繼續(xù)制取200℃以上熱能則比較困難低溫余熱利用—升級利用技術(shù)利用汽輪機做功驅(qū)動的廢氣源熱泵機組把環(huán)冷機低溫段廢氣的溫度由200℃提升到245℃

以上,再進(jìn)入余熱鍋爐的低溫蒸發(fā)段,產(chǎn)生低壓飽和蒸汽。低溫余熱利用—升級利用技術(shù)58

（1）蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與運行

蒸汽管網(wǎng)分S1高壓管網(wǎng)、S2中壓管網(wǎng)和S3低壓管網(wǎng)。S1汽源（壓力2.5-3.8MPa，溫度390-450℃）：啟動鍋爐、CDQ的抽汽等S2汽源（壓力0.78-1.27MPa，溫度170-250℃）：工序余熱鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸汽等S3汽源（壓力0.3-0.5MPa，溫度250℃）：230萬kW電站抽汽，S2蒸汽降溫減壓部分京唐鋼鐵廠蒸汽梯級利用示意圖（2）不同蒸汽壓力的梯級利用技術(shù)S1管網(wǎng)：供RH真空冶煉，少量降級并入S2網(wǎng)。

S2管網(wǎng)：22.29%用于生產(chǎn)，62.44%并入S3網(wǎng)。S3管網(wǎng)：與鍋爐發(fā)電后的乏汽協(xié)同提供低溫多效海水淡化蒸汽。高壓蒸汽2×35t/h啟動鍋爐兩套CDQ的抽汽2130t/h全燒煤氣鍋爐中壓蒸汽燒結(jié)余熱回收煉鋼汽化冷卻熱軋加熱爐汽化冷卻CDQ抽汽兩臺35t/h啟動鍋爐2×30萬kW電站抽汽RH生產(chǎn)煉鐵、煉鋼、軋鋼等各個部門，并用于冬季取暖。海水淡化和換熱站用汽梯級使用S13.38MPa,410℃S21.27MPa,250℃梯級使用0.3~0.5MPa250℃蒸汽生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)蒸汽利用耗損效果：蒸汽管網(wǎng)運行穩(wěn)定，蒸汽壓力波動幅度≤0.1MPa，實現(xiàn)蒸汽“零放散”。低溫余熱利用—首鋼京唐低溫蒸汽高效利用

（1）蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與運行

蒸汽管網(wǎng)分S1高壓管網(wǎng)、S2中壓管網(wǎng)和S3低壓管網(wǎng)。S1汽源（壓力2.5-3.8MPa，溫度390-450℃）：啟動鍋爐、CDQ的抽汽等S2汽源（壓力0.78-1.27MPa，溫度170-250℃）：工序余熱鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸汽等S3汽源（壓力0.3-0.5MPa，溫度250℃）：230萬kW電站抽汽，S2蒸汽降溫減壓部分（2）不同蒸汽壓力的梯級利用技術(shù)S1管網(wǎng)：供RH真空冶煉，少量降級并入S2網(wǎng)。

S2管網(wǎng)：22.29%用于生產(chǎn)，62.44%并入S3網(wǎng)。S3管網(wǎng)：與鍋爐發(fā)電后的乏汽協(xié)同提供低溫多效海水淡化蒸汽。海水淡化項目一期采用熱法（低溫多效海水淡化LT—MED），遠(yuǎn)期預(yù)留膜法（RO）。一期分兩步建設(shè)，每步建設(shè)海水淡化裝置2套，單套日產(chǎn)水能力12500噸，單套產(chǎn)水能力目前國內(nèi)最大。一期一步建設(shè)兩個單元（U1、U2），全部引進(jìn)法國技術(shù)，于2007年9月開工建設(shè)，2009年3月22日以及2009年5月22日分別調(diào)試成功滿負(fù)荷產(chǎn)出合格蒸餾水。一期二步建設(shè)兩個單元（U3、U4），全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，于2009年3月開工建設(shè)，2010年8月19日及10月3日U3、U4分別調(diào)試成功滿負(fù)荷產(chǎn)出合格蒸餾水。低溫余熱利用—首鋼京唐海水淡化

采用低溫多效蒸餾工藝，可消耗低品質(zhì)蒸汽（65~72℃、0.35ata的低品質(zhì)乏汽）或余熱蒸汽，年節(jié)約地表水資源2400萬噸，年節(jié)約工業(yè)鹽7200噸。高溫熔渣顯熱利用—鋼渣轉(zhuǎn)爐渣顯熱100％回收含熱量分析(回收溫度下限300℃，發(fā)電煤耗0.404kgee／kWh)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，每生產(chǎn)一噸粗鋼約產(chǎn)生0.It的轉(zhuǎn)爐渣，其中60～70％可以用現(xiàn)有技術(shù)處理后磁選廢鋼和后續(xù)利用，其余的一般采用重錘破碎后揀選廢鋼的處理方式，尾渣不利于利用?？梢曰厥诊@熱的轉(zhuǎn)爐渣限于這60～70％流動性較好的渣。也就是說，生產(chǎn)一噸粗鋼約產(chǎn)生0.06t可回收顯熱的轉(zhuǎn)爐渣。年產(chǎn)1.0×107t煉鋼廠回收轉(zhuǎn)爐渣顯熱的節(jié)能效益估算鋼渣顯熱回收技術(shù)現(xiàn)狀日本鋼管公司鋼渣風(fēng)淬處理工藝1981年末,福山制鐵所,世界上第一套轉(zhuǎn)爐鋼渣風(fēng)淬?；療峄厥昭b置,可回收(40～45)％的爐渣熱量～400℃俄羅斯鋼渣風(fēng)淬和余熱回收裝置回收室l主要回收輻射熱，振動器防止渣粒粘結(jié)；熱回收室2以流化床形式與空氣換熱。熔渣經(jīng)兩次余熱回收，冷卻至160～200℃。余熱(以熱空氣的形式)用于生產(chǎn)熱水、蒸汽等高溫熔渣顯熱利用—鋼渣鋼渣余熱回收的難點和技術(shù)關(guān)鍵1、與干熄焦回收紅焦顯熱不同，轉(zhuǎn)爐渣在整個冷卻過程中有相變，是一個涉及氣、液、固相的復(fù)雜的動量與熱量傳輸過程，給余熱回收設(shè)備的設(shè)計增加了困難。2、導(dǎo)熱系數(shù)低且粘度隨溫度降低急劇升高。為保證流動性，熔渣的處理溫度必須很高。這樣雖然熔渣熱焓大，但是其導(dǎo)熱率低，換熱慢，換熱介質(zhì)難以選擇，而且回收的余熱品質(zhì)難以保證。3、排渣不連續(xù)而且劇烈波動，出渣的間歇性和熱量利用的連續(xù)性之間存在矛盾。余熱回收工藝流程既要滿足冷卻速度等處理參數(shù)的要求，又要使回收熱量的品質(zhì)不出現(xiàn)大的波動，設(shè)計難度高。4、轉(zhuǎn)爐渣還存在黏度高、流動性差、消解游離氧化鈣等困難。熔渣的粒化技術(shù)是轉(zhuǎn)爐渣顯熱回收技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵，微?；潭仍礁?，則換熱越快、玻璃化程度越高、固化也越快、粘附的可能性越小，越有利后續(xù)利用高溫熔渣顯熱利用—鋼渣2005年至2010年，東北大學(xué)開展了高爐渣轉(zhuǎn)杯?；坝酂峄厥占夹g(shù)的研究，提出了采用轉(zhuǎn)杯?；粤鞔灿酂峄厥铡a(chǎn)生蒸汽的工藝路線。承鋼曾于2010年底研究計劃在其新3號或新4號進(jìn)行高爐渣干法?；坝酂峄厥展I(yè)試驗。轉(zhuǎn)杯法（離心?；ǎ┝；癄t渣、余熱鍋爐回收高爐渣余熱技術(shù)路線每1t生鐵約產(chǎn)生～400kg高爐渣，排出溫度在1450～1650℃，1t渣約含1800MJ的熱量，折合64kg標(biāo)煤，約為煉鐵工序能耗的4％～10％。高溫熔渣顯熱利用—高爐渣高爐渣顯熱利用高爐渣處理的發(fā)展方向“化學(xué)法處理高爐渣工藝”（1）CH4和H2O蒸氣作介質(zhì)：CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)此反應(yīng)在渣的高溫下向右進(jìn)行，生成的氣體進(jìn)入下一反應(yīng)器，在一定條件下氫氣和一氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成甲烷和水蒸氣，放出熱量。高溫甲烷和水蒸氣的混合氣體經(jīng)熱交換器冷卻，重新返回循環(huán)使用，熱交換出來的熱量經(jīng)處理后可供發(fā)電、高爐熱風(fēng)爐等使用。（2）用液態(tài)渣的顯熱制氫A甲烷和水蒸氣制氫：CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)B沼氣制氫：CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)（3）用液態(tài)渣的顯熱進(jìn)行煤的氣化。利用高爐渣的顯熱來保證反應(yīng)溫度。

“化學(xué)法處理高爐渣工藝”優(yōu)勢上述利用化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)可燃?xì)怏w以達(dá)到熔渣余熱回收的方案，不但可以省去眾多傳統(tǒng)的余熱回收設(shè)備，而且由于能量形式轉(zhuǎn)換的次數(shù)少，爐渣顯熱的熱損失小，同時轉(zhuǎn)化產(chǎn)物能值高、用途廣，能量回收效率大大高于物理法，化學(xué)法的熱損失僅為物理法的15％。但是現(xiàn)階段化學(xué)法都處于概念設(shè)計和理論探索階段，離實際應(yīng)用還很遙遠(yuǎn)。高溫熔渣顯熱利用—高爐渣CO2減排技術(shù)—歐盟ULCOS項目CO2排放強度目前歐洲、美國、日本、