饶以廷  黄云铭

广西钢铁集团有限公司 广西防城港 538000

摘 要: 本文对大型钢铁联合企业的富余煤气利用经济性进行分析，对余热余能回收技术的资源分布以及利用情况，对余热余能余气的资源回收利用潜力进行分析，估算余热余能资源量，结合钢铁企业应用实例，指导企业可以对余热余能余气资源充分综合利用，实现余热余能并联发电、烧结矿余热回收发电，发现可以有效提高企业的能源回收综合利用率，并且可以节能减排，充分降低企业的经济成本投入，达到能源及经济效益。

关键词: 余热余压余气; 冷却; 回收; 发电

在我国社会经济水平不断提升、飞速发展的进程中，各类能源资源的消耗量也不断递增，存在愈发凸显的能源供需矛盾问题，节能降耗作为了钢铁企业在未来生产发展中的侧重方向。钢铁企业作为我国传统流程制造业，更作为我国国民经济基础型企业，同时也作为耗能大户，能源消耗占比达我国工业领域所有消耗总量的 15%，但是仅仅有 30% ～ 50%能源得以利用。随着钢铁节能技术的不断发展，也有愈来愈多余能回收技术广泛运用，提高了节能降本的效果，极大缓冲了目前所处经济发展新形势下面临的经济冲击，提高了钢铁企业的余能余热利用水平。在本文中将结合钢铁企业实例，分析余热余能回收利用技术的效益。

1 余热余能回收利用技术现状

1．1 煤气回收及利用

在目前钢铁企业的煤气回收利用上，采用的煤气回收技术包括高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、焦炉煤气净化处理技术等，对回收煤气的利用情况，实现了各种炉窑加热、煤气发电和焦炉煤气制氢等。通过设计高炉煤气柜，能够吞吐煤气有效缓解在实践生产中，存在不均衡所致瞬时间的煤气相关参数波动问题，能够有效提升高炉媒体的整体应用率，并减少煤气放散率，很大程度改善了高炉媒体的供应量。

1．2 干熄焦发电

常用 2 座焦炉作为一组配置，共配置四座焦炉、三台干熄焦，干熄焦两用一备，每组配备响应的干熄焦发点系统，在实际应用中考虑到干熄焦余热锅炉，和发电系统的应用年修基本在 25d /n，在年修过程中运用了湿法熄焦发电技术工艺。所以实际仅仅达到 93%的干熄焦发电配备率，吨焦回收达到大于 500kg 的中压蒸汽，115 ～ 120kWh 范围内发电，100%的折合配备率，需要约达 535kg、125kWh。

1．3 焦炉上升管余热回收

通过运用焦炉上升管余热回收利用系统，主要解决产生焦炉荒煤气所吸收占据总释放热量 36%占比的大量热量，解决热能浪费情况回收利用荒煤气显热，充分提升能源利用率，运用除盐水作荒煤气的降温处理，即可吸收热量成功转变蒸汽实现回收利用。

1．4 烧结环冷、大烟道余热回收

烧结矿显热能够在烧结机机尾卸出的烧结饼高达 800℃表面温度，经单辊、热筛、溜槽、环冷机等工艺设备环节，所产生的大量辐射热，即烧结矿显热过程。能够充分运用烧结矿显热生产蒸汽，达到节能效果。在烧结环冷大烟道余热回收利用中，配置每一台烧结机相应余热锅炉设备，带冷机或是环冷机设备在一段、二段冷却废气余热，在折合吨矿回收低压蒸汽约为 70kg。可以运用烧结余热蒸汽发电这种较成熟方法，企业也能够与自身情况相结合，对余热综合回收利用。

1．5 高炉干法布袋除尘及 TRT 发电

相较文氏系统、肖夫净化系统，次用高炉干法布袋除尘以及 TRT 发电系统，有效减少了不必要的消耗处理洗涤水过程，能够对 TRT 进口煤温充分提升。在运用 TRT 发电技术

过程中，能够达到的吨铁发电效率，较湿式除尘净化系统要高出一半以上，一般情况下 TRT 发电完成吨铁处理约达40kWh /t，甚至在短时间内可以超出 50kWh /t。

1．6 高炉渣显热回收

高炉渣显热回收技术能够运用高炉渣显热，用于电路板的基板，可以利用产生热解反应的化学能，可以实现高效率的炉渣显热回收，减少水资源浪费提高回收率。

1．7 炼钢转炉汽化烟道

在回收冶炼过程中的高温烟气湿热所产生的蒸汽有 2．0～3．2Mpa，采用蓄热器进行蒸汽存储稳压处理后，能够转变蒸汽诶 1．27MPa 的微过热蒸汽。经过这样处理之后转炉烟气嫌热，能够服务于炼钢内部工艺用户，输送低压蒸汽管网约为 70kg /t 的吨钢处理回收蒸汽。

1．8 加热炉气化冷却

钢铁企业运用步进梁氏加炉完成板坯加热处理，可以在增加锅炉余热成功取代冷却水循环系统，锅炉中水冷管就用加热炉内的固定梁以及步进梁取代，这种加热炉气化冷却工艺技术，即便应用于炉内高温氛围也可以保持一定步进梁强度，并且可以对步进梁冷却回收产生热量，每一吨能够回收约达 30kg 的饱和蒸汽。

2 余热余能资源量估算

2．1 范围界定

对于余热余能的资源界定主要包括范围，就是对余热余能的可回收利用水平进行分析，规定的不同标准界定、范围均有可能产生差异化研究结果。所以对于实际计算分析过程中，需要在前期工作首先进行余热余能定义和范围进行说明。本次研究中钢铁企业的余热余能，即生产中在执行各大生产工序，成功排出 25℃ 常温下的热载体，最终释放所得的热量和热能此外存在例如压力能等能量。统计余热余能资源量，需要在钢铁企业生产的焦化、烧结、炼钢、炼铁、轧钢等不同工序中进行统计，排除焦化之外的加工转换。

2．2 余热余能资源量测算

根据在钢铁企业生产中搜集真理的相关工艺数据，对于实际生产过程并无检测，再加上受关注度相对较低，所以对数据进行简化、估算处理，计算分析了余热余能资源量与利用的具体情况( 见下表) 。

3 应用案例

3．1 背景

该钢铁企业共拥有四座 7．5m 焦炉、两台 500 平烧结机、一台 400wand /年带式球团焙烧机、两座 4000 立方级高炉、四座转炉以及棒线材、热轧冷轧生产线及配套公辅，包括三台自发电机组。结合现有钢铁公司生产工序，决定在烧结双压余热锅炉内并入转炉蒸汽形成高压蒸汽，经加热炉可以产生蒸汽与烧结余热锅炉内，可产生低压蒸汽用于汽轮机的补气发电。

3．2 技术方案

3．2．1 余热余能并联发电

烧结、炼钢、轧钢余热余能并联发电综合利用技术方案如下: 经转炉车间蓄能器在饱和蒸汽并最终汇入余热锅炉过滤器内，产生烧结余热锅炉高压部分汽包的饱和蒸汽，经过加热可以形成过热蒸汽，达 51t /h 产量 0．95MPa 压力，过热蒸汽可以经汽轮机形成膨胀做功，凝结成水根据凝结水泵回送系统即可循环应用。余热锅炉低压多数饱和蒸汽以及加热炉，产生的饱和蒸汽向母管汇入，补至汽轮机某特定压力级之后即可完成膨胀做功。排至凝结水向系统回送循环运用。

3．2．2 焦化循环氨水余热回收利用

设计应用了焦化余热技术: 焦化循环氨水余热回收利用于制冷，采用的工艺技术为循环氨水余热共占据焦化系统总热量的 30%占比，初冷器运用 16℃ 低温冷冻水，实现蒸汽溴化锂吸收式制冷。将循环氨水作为驱动热源，直接驱动专用溴化锂吸收式机组，制取 16℃ 工艺冷冻水，用于工艺煤气降温，取代传统蒸汽、电力等驱动制冷机组，可以有效节约大量运行费用。不仅可以满足厂区供暖，还能够形成极大富余，并且可以将余热向厂区外供暖，极大程度改善了焦化工艺。

获得了一下工艺改善效果: 循环氨水喷洒温度有所降低，由77℃降低至 67℃，充分提升了吸热能力; 荒煤气温度降低由82℃变为 80℃，降低了初冷器负荷，减少冷却循环水量，提升了电捕除油效果，改善了鼓风机的运行工况。

4 结语

通过本文分析为钢铁企业的余热余能资源综合利用指明了研究方向，更奠定了我国未来钢铁制造业节能降耗环保发展的实践基础，并结合应用案例设计了余热余能并联发电、焦化循环氨水余热回收利用技术，预测可获得较好的经济效益和能源效益。

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