钢铁生产余热余能利用各有妙招

钢铁生产余热余能利用各有妙招
对于钢铁企业而言，能源成本几乎占到总成本的1/3，要推进节能减排，实现余热余能的高效利用，增强企业的核心竞争实力，须在能源管理上做文章，这已经成为钢铁业界的共识。
　　为提高钢铁企业能源利用效率，引导其技术改造和投资方向，积极推广余热余能利用新技术、新装备，为装备上下游企业搭建交流的平台，国内钢铁余热余能利用研讨会于7月在唐钢召开，来自唐钢、首钢京唐公司、邯钢、安钢等众多钢铁企业的代表，就其近年来在余热余能利用方面取得的经验进行了交流。
　　唐钢：二次能源高利用率促工序能耗降低
　　据河北钢铁集团唐钢常务副总经理王兰玉介绍，“十一五”期间，唐钢综合能耗降低了53.5kgce/t，累计节能量达69.47万吨标准煤，共减排二氧化碳180万吨。随着副产煤气综合利用工作的不断深入，唐钢还实现了焦炉煤气零放散，高炉煤气放散率由2005年的6.62%降至2010年的0.53%，转炉煤气回收量由2005年的83.34m3/t提高到2010年的115.8m3/t。
　　唐钢二次能源利用水平逐年提高，在满足主体工艺需求的同时，他们还积极利用富余煤气、蒸汽发电，自发电量由2005年的7.59亿千瓦时提高到2010年的22.4亿千瓦时;吨钢耗电量由2005年的411.13千瓦时提高到2010年的465.5千瓦时(主要是由于增加了冷轧生产线);吨钢自发电量由2005年87.14千瓦时提高到2010年的262.06千瓦时，自发电比例由2005年的21.2%提高到2010年的56.3%，2011年吨钢发电量达到了300千瓦时以上。随着二次能源利用效率的提高，唐钢主体工序能耗指标明显改善，焦化工序能耗由129.37kgce/t降至94.49kgce/t，烧结工序能耗由54.8kgce/t降至51.12kgce/t，炼铁工序能耗由443.68kgce/t降至369.26kgce/t，炼钢工序能耗由-4.42kgce/t降至-15.01kgce/t。2000年开始，唐钢实施加热炉蓄热式改造，2004年轧钢加热炉全部燃用副产煤气，不再消耗燃油，使轧钢工序能耗逐年降低，由2005年的49.12kgce/t降至2010年的37.68kgce/t。
　　唐钢有6座5.5m焦炉，年产焦炭270万吨，回收焦炉煤气9.27亿立方米供焦炉加热、市区民用以及加热炉、锅炉使用，实现了零放散;配备了2套干熄焦系统，处理能力分别为150t/h和180t/h，产生的蒸汽除满足化产工艺需求外，可供2台15MW发电机组发电，年发电量达1.8亿千瓦时。唐钢炼铁厂北区有4台烧结机，年产烧结矿900万吨，配备25MW发电机组，吨矿发电量20kwh;南区有320m2烧结机1台，年产烧结矿400万吨，配备15MW发电机组，吨矿发电量18kwh。唐钢4座高炉年产量900万吨，高炉煤气全部回收利用，年回收高炉煤气152亿立方米，除满足炼铁工序自用外，还可供加热炉和锅炉使用，实现了加热炉和锅炉全燃煤气，高炉煤气放散率为0.5%以下。同时，这4座高炉全部配备了高炉煤气余压发电装置(TRT)，总装机容量64MW;北区高炉采用湿法除尘，吨铁TRT发电量38千瓦时，南区高炉采用干法除尘，吨铁TRT发电量45千瓦时。唐钢3座150t转炉、4座55t转炉年产量为900万吨，全部采用湿法(OG法)回收转炉煤气，年回收量9.91亿立方米，吨钢转炉煤气回收量达到120m3的国内先进水平，回收的转炉煤气供炼钢烤包、加热炉和锅炉使用;余热蒸汽则采用低温余热发电技术，回收利用转炉余热蒸汽的低温余热发电机组，装机容量15MW，吨钢余热蒸汽回收量90kg，吨钢发电量达10千瓦时以上。唐钢轧钢系统9座轧钢加热炉采用钢坯热装热送技术，钢坯热装温度达到800℃的热装率达80%以上，有效降低了加热炉燃料消耗和钢坯烧损;热板1700毫米和一棒生产线加热炉采用汽化冷却技术，回收余热蒸汽送入内部低压蒸汽管网，满足了生产、生活用汽;全部采用了蓄热式燃烧技术，其蓄热式烟气余热回收装置可*大限度回收高温烟气的显热，降低了排烟温度，较常规加热炉降低燃料消耗30%以上。唐钢动力系统有纯燃煤气锅炉15台，所产蒸汽除保障北区高炉汽动鼓风外全部用来发电，热电机组总装机容量254MW，年发电量18亿千瓦时，实现了焦炉煤气不放散、高炉煤气放散率低于0.5%、转炉煤气回收量120m3/t以上。
　　首钢京唐：循环经济理念指导生产
　　据首钢京唐公司总经理助理李扬介绍，首钢京唐钢铁项目共采用了220项先进技术，其中自主**和集成**技术占2/3，完全按照循环经济理念设计，以减量化、再利用、资源化为原则，以低消耗、低排放、高效率为特征，对生产过程中的余热、余压、余气、废水、含铁物质和固体废弃物充分循环利用，基本实现零排放，实现了资源和能源的高效利用。
　　首钢京唐研发了以下余热余能利用工艺技术。
　　低温多效热法海水淡化技术。为回收利用钢厂低品质的余热蒸汽，首钢京唐建成了4套低温多效热法海水淡化装置，具备日产淡水5万立方米的生产能力，目前运行良好，所产除盐水电导率稳定在10μs/cm以下，造水比达9.8，各项指标均达到设计要求。该技术采用的双蒸汽压缩器工艺以及低压模式与低低压模式混合的运行方式为国内**应用，具有以下优点：一是回收低品质余热蒸汽。该技术实现了煤气、蒸汽、水三者间的能源转换利用;可调节冬夏季之间蒸汽和电的供需不平衡状况，在真空状态下进行低温多效蒸发制水，有效避免了设备结垢，实现了设备稳定、高效运行。二是实现了污水零排放。海淡水使用及其与污水勾兑实现回用，可大量减少地表水和水处理药剂消耗，每年可节省地表水资源1734万吨，减少工业固体污染物排放3.5万吨;水系统的水质借助海水淡化耦合得到根本改善，实现了工业污水的零排放。三是副产浓盐水可利用。海水淡化装置日产约12万吨浓盐水，部分浓盐水用于300MW热电机组的烟气脱硫，实现了海水的梯级利用;浓盐水可用于社会盐场制盐，循环利用，减少盐场投资，缩短制盐期;可对浓盐水进行盐化工，提取化工产品，将海水资源产业化。
　　300MW热电煤气—煤粉混烧发电技术。首钢京唐生产过程中副产的高炉、转炉、焦炉煤气除各工序使用外，利用富裕的煤气供给2台300MW热电机组发电，使煤气得到了充分利用。以焦气代替轻质燃油作为锅炉点火及稳燃用燃料，既实现了煤气零放散，锅炉还可100%燃烧煤粉，也可掺烧高炉或转炉煤气。
　　“三干”及余能发电技术。首钢京唐共有2台36.5MWTRT发电机组、2台30MWCDQ发电机组、2台300MW煤气-煤粉混烧热电机组，年自发电量可达55亿千瓦时，占钢厂总用电量的94%，余能自供电率达50%。其2套260t/h干熄焦装置配备2套30MW发电机组，可回收80%以上的红焦显热，扣除本身消耗，每年可回收能源198222吨标准煤;采用高温高压自然循环的余热锅炉产生9.5MPa、540℃的蒸汽来发电，设计年发电量4.4712亿千瓦时、吨焦发电量106kwh。他们自主研发了煤气全干法低压脉冲布袋除尘技术，形成了具有自主知识产权的集约型冶金煤气干法除尘工艺、煤气温度控制、多系统耦合数字化控制、布袋与管道系统长寿等11项综合核心技术，解决了特大型高炉煤气采用全干法布袋除尘的国际性技术难题，攻克了煤气温度控制、管道防腐、装备制造、自动化控制等诸多技术障碍，取得了高炉煤气干法除尘大型化的重大技术突破，整体技术水平达到国际**，设备国产化率达到100%。
　　邯钢：确保余热余能利用项目同步实施
　　据河北钢铁集团邯钢总经理彭兆丰介绍，邯钢在实施结构优化、产业升级的同时，同时考虑余热余能项目的同步实施，截至2010年底，邯钢总发电装机容量达到581MW。
　　邯钢新区年产500万吨钢规模的精品板材生产基地建设时，配套建设了2套18MW的TRT发电机组、2套15MW的干熄焦发电机组、1套30MW的烧结余热发电机组、3套60MW的煤气锅炉发电机组，总装机容量达到276MW。其老区改造过程中，对余热余能利用也进行了完善和升级，现有49MW燃气-蒸汽联合循环(CCPP)发电机组2套、60MW的煤气锅炉发电机组2套、6MW的干熄焦发电机组1套、30MW的发电机组1套，老区总装机容量达305MW。
　　会上，杭州西子联合工程有限公司、南京凯盛能源公司、杭州哲达科技公司等余热利用领域的装备企业分别对其节能新产品、新技术进行了**展示，得到了与会人员的普遍关注。

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