余压余热简介

河北省武安市裕华钢铁有限公司余热余压利用及高炉煤气发电项目河北省财政厅一、项目概要1.项目简介无论是谁，看到那样巨大的一炉滚滚钢水出炉，而仅需两个工人过去操作，都会对现代化的钢铁企业叹为观止。

裕华钢铁有限公司是河北省重点“百强企业”以及“中国500强”，其树立的“打造精品基地，建设绿色钢企”的发展理念，令其发展长时间处于同行业上游。

裕华公司率先将钢铁制造流程由“资源—产品—废物”的单向直线型，转变为“资源—产品—再生资源”的圆周循环型，使钢铁企业既是钢铁产品的制造者，又是清洁能源的转换者和社会废弃物的耗用者。

因为其先进的发展理念以及高效的生产模式，在其发展的关键时刻，清洁基金给予了有力支持。

武安市裕华钢铁有限公司余热余压利用及高炉煤气发电项目，地点位于裕华公司现有厂区内。

主要建设2×20t/h烧结余热锅炉+1×10MW补气式汽轮发电机组；2×75t/h中温中压纯燃煤气锅炉+2×15MW凝气式汽轮发电机组；1×4.5MW高炉煤气余压能量回收发电装置（TRT）及其配套设施。

项目总投资19,493万元，在2011年该公司获得了6,000万元的清洁发展委托贷款。

2011年8月初，2座15MW高炉煤气发电项目、4.5MW高炉余压TRT发电机组相继完工，并且顺利发电，2012年6月，10MW高炉煤气余热发电项目投产。

根据已投产项目发电情况看，2013年度至2015年度项目合计发电112,140万kWh，实际减排108.30万吨二氧化碳当量、减排煤气65.55亿立方米、二氧化硫32,808吨、氮氧化物15,954吨；该项目合计实现总产值7.35亿元，实现利税1.70亿元，经济效益、社会效益、环境效益十分明显。

15MW 高炉煤气发电主厂房 4.5MW TRT 发电机组10MW 余热发电主厂房 10MW 余热发电机组2. 业主简介武安市裕华钢铁有限公司是一家大型民营钢铁企业，位于河北省武安市上团城乡崇义四街村北，是河北省重点钢铁企业，中国钢铁协会会员单位，河北省冶金行业协会常务理事单位，2013年经过工信部评审，被《工信部（2014）1号公告》认定为“国家钢铁规范管理企业”。

余热余压计算公式
计算余热余压的公式可以根据具体情况有所不同，取决于系统的参数和运行条件。

以下是两种常见的余热余压计算公式：
1. 热力平衡公式
余热余压 = （T燃烧室 - T废气排放） / 温度折算系数
其中，T燃烧室是燃烧室的温度，T废气排放是废气排放口的温度，温度折算系数是用来考虑温度单位的转换因素。

2. 能量平衡公式
余热余压 = （Q燃烧室 - Q废气排放） / Q燃烧室
其中，Q燃烧室是燃烧室释放的热能，Q废气排放是废气排放带走的热能。

请注意，这些公式是基本的估算方法，实际情况可能会更复杂。

在实际计算中，还需要考虑燃烧效率、燃料特性、烟气组成等因素，以获得更准确的结果。

此外，根据具体的工艺或设备，可能还需要考虑其他参数。

因此，在实际应用中，建议参考相关的设计手册、标准或咨询专业工程师进行精确计算。

工业余热现状与利用姚**北京科技大学机械学院，100083摘要：工业余热指工业生产中各种热能装置所排出的气体、液体和固体物质所载有的热量。

余热属于二次能源，是燃料燃烧过程所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩余的热量。

我国能源利用率相比发达国家较低，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。

工业余热节能潜力巨大，近年来已经成为我国节能减排工作的重要组成部分。

关键字：工业余热节能减排热管0引言当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题。

节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。

实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。

处在工业化中后期阶段的中国，工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。

我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30％左右。

除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因。

我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％。

至少50％的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。

因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，其中可回收率达60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。

工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。

[1]1工业余热资源工业余热来源于各种工业炉窑热能动力装置、热能利用设备、余热利用装置和各种有反应热产生的化工过程等。

目前，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％。

合理充分利用工业余热可以降低单位产品能耗，取得可观的经济效益。

工业余热按其能量形态可以分为三大类，即可燃性余热、载热性余热和有压性余热。

第七章造纸工业的余热回收第一节概述造纸工程大致分为纸浆工程和抄纸工程两大部门。

纸浆工程中为了使木材等原料纤维化，又分为机械制浆和化学制浆两种。

前者是靠磨碎机将木材磨成碎片，而制得纸浆；而后者是将木片在化学药品作用下，在高温下蒸煮，分解为纤维成分和非纤维成分（主要是木质素），所得纸浆叫化学纸浆。

机械制浆的特点是从木材到纸浆的材料利用率高，为!"#，但品质不太高，白色度较低，强度差，不透明度较高，多用于新闻纸或低级印刷纸。

化学制浆与此相反，由于从木材中取走了非纤维成分，纸浆回收率仅$"#，但品质好，强度高，经漂白后可制成高白色度的纸，且不透明度低。

不经漂白的低白色度的化学纸浆，可制成牛皮纸，纸板等包装用纸；而漂白后的纸浆可制成中、上等纸和各洲着色纸。

在抄纸工程中，浓度为"%&#’(%)#的纸浆被送入抄纸机的连续丝网上，靠重力或真空滤去水分。

均匀分布在丝网上的纤维素靠氢气作用而互相结合形成湿纸，然后湿纸再经过加压脱水，继而在内部加热的若干个滚筒上烘干，最后经过表面延压等工序，纸张就制成了。

从能源消耗来看，机械制浆在磨碎过程中消牦大量的电力，制成(*纸浆需耗电("""’+&"",-·.。

化学制浆虽然木材利用率较低，但$"#的木质素经浓缩后可以燃烧，可制成蒸汽。

各制纸工艺及其耗能的重点如图/0(所示。

图中，字母!代表电力消耗，而!!代表耗电特别多；"代表蒸汽消耗，而""代表耗汽特别多。

每制成(*纸所消耗的能量如表/0(所示（日本情况）。

表/0(吨纸标准能耗工程品种新闻纸上等纸未漂白的牛皮纸蒸汽（*1*）电力（,-·.1*）蒸汽（*1*）电力（,-·.1*）蒸汽（*1*）电力（,-·.1*）蒸解、洗净——(%2+""(%&(3"黑液浓缩——(%2(""(%&3"磨碎—(+""’(&""————工程品种新闻纸上等纸未漂白的牛皮纸蒸汽（!"!）电力（#$·%"!）蒸汽（!"!）电力（#$·%"!）蒸汽（!"!）电力（#$·%"!）漂白——&’()&&——调合—)&&*+&—**&抄纸*’+,+&-’+++&*’.,+&其他)’&+&&’,)&&&’**&石灰窑（转炉）——重油(&/"!—重油(&/"!—合计-’+).&&0*&&&.’&)-&&+’.1+&图(2)制纸工艺流程及能耗状况应当指出，对于回收的旧新闻纸，只要经过离解、除色、精选就可得到纸浆，其电力消耗每饿在,&&#$·%以下，仅为原机械纸浆的)"-0)"3。

TRT高炉煤气余压发电系统
摘要
TRT高炉煤气余压发电系统是一种同时有效利用余压和热能的新型发电系统，它利用煤气余压和温度差来发电，从而提高煤气余压利用率，产生大量的可再生能源，减少空气污染，减少能源浪费。

本文主要介绍TRT 高炉煤气余压发电系统的基本结构和原理，以及主要技术参数，并分析了其优点、缺点和适用范围。

一、基本原理及结构特点
TRT高炉煤气余压发电系统由煤气余压余热利用装置、发电机和控制系统组成。

通过利用煤气余压，将余压能量转换成机械动力，再转换成电能。

煤气余压余热利用装置由管式换热器、膨胀机、压缩机和冷凝器等组成，发电机利用各种燃料、空气的电动能量转换成机械动力，机械动力再转换成电能，控制系统则按照要求保持系统的正常工作。

二、主要技术参数
1、系统效率
2、利用余压。

钢铁、冶金企业节能之余热余压利用钢铁生产过程消耗大量的电能和煤炭，产生大量的煤气和余热。

钢铁企业应当优化能源结构和能源利用，在能源效率最大化的前提下，利用钢铁生产流程中的余热余能和副产煤气发电，与电力行业构成钢铁—电力循环经济产业链。

在钢铁企业，可以发电的余热余能形式和过程有高炉炉顶余压发电（TRT）、余热锅炉蒸汽发电、煤气—蒸汽联合循环发电（CCPP）、全烧高炉煤气或气煤混烧锅炉余热发电。

如莱钢推广应用高炉、转炉煤气回收利用技术，TRT、CCPP和干熄焦（CDQ）发电技术、低温余热发电技术；研究高炉冲渣水低温余热利用技术、转炉余热锅炉蒸汽发电技术、烧结机余热蒸汽发电技术等，形成二次能源循环链，不断提高余热余能回收利用水平。

炼铁工序高炉煤气余压利用高炉炉顶煤气的压力能和热能，通过透平膨胀机做功发电，但不影响煤气后续利用。

高炉炉顶压力达0.15～0.25Mpa，平均每吨铁可发电20～50kWh，折标煤8～20kg，单位投资费用约4500元/kW，根据压力及除尘方式不同（湿法除尘、干法除尘），投资回收期在2—6年。

1956年苏联开始研制TRT。

1962年第一套装置(6MW)在马格尼托哥尔斯克钢铁公司8号高炉(1370m3 )投产。

改进后的第二套装置是带煤气预热器的二级轴流冲动式透平机。

1974年日本川崎钢铁公司水岛钢铁厂2号高炉(2857m3 )建成首套二级径流向心式透平机(8MW)，采用喷水措施防止透平机积灰堵塞。

1982年第一套采用袋式干式除尘装置的TRT在住友金属工业公司小仓钢铁厂2号高炉投产6.6MW。

1985年采用干式电除尘装置的TRT在日本钢管公司福山钢铁厂2号高炉投产8.2MW。

20世纪80年代，中国在几座1000m3 以上高炉上装备了TRT，1991年开始在3200m。

高炉上应用干式电除尘器和干式TRT。

随着技术发展，新的大型余压发电透平机常制成干式高效轴流式结构，进口静叶片可随煤气量和压力变化调整，并有防积灰、防腐蚀等多种改进措施。

SUUNPOWER ——发电工艺发电工艺基础知识思安新能源技术部SUUNPOWER ——发电工艺发电主要形式火力发电水力发电风力发电核电太阳能发电余热、余压发电SUUNPOWER ——发电工艺火力发电火力发电一般是指利用煤炭、石油和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动汽轮机做功，进而带动发电机转动来发电的方式的总称。

我国的火电厂以燃煤为主。

目前火电在我国发电行业占据主导地位。

按照蒸汽的压力等级，火电厂可分为中低压（3.43MPa以下）、高压（8.83MPa）、超高压（12.75MPa）、亚临界（16.18MPa）、超临界（22.1MPa）、超超临界（30MPa）。

大型火电厂的全厂热效率为40%左右，超超临界机组可以达到45%以上。

SUUNPOWER ——发电工艺16.18p ,550tq=8189.38kJ/(kw h)3.46p ,328t3.12p ,550tp : MPaNo1No24.95p 375t t :C B CCP293t FP No3No4HD TP No50.48p DPNo6No7No8SG0.082p 118t 233t 0.28p 58t 0.018p 0.005pmD GBP440t 1.46p 352t 0.77p DEHP IP LP LP 图9—9国产N300－16.18/550/550型机组发电厂原则性热力系统SUUNPOWER ——发电工艺水力发电水力发电系利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。

利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。

水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转“换过程按水电站装机容量的大小，可分为大型、中型和小型水电站。

管道余压利用技术研究综述关键词：余压发电;管道;新能源;节能减排Keywords：residualpressurepowergeneration;pipeline;newenergy;energysavinga ndemissionreduction引言化石能源消耗帶来的环境污染、能源危机等问题日益显著，能源是制约国家工业、科技、经济发展的重要因素之一。

人民生活水平的进步也致使了资源损耗的增加，目前资源损耗正在消减，生活的环境正在恶化。

发展风能、太阳能、地热能、生物质能、余压余热等可再生能源利用技术将成为提高能源利用效率的重要措施。

在目前的工业、钢铁、冶金、化工等行业中，生产过程中经常产生大量的冗余压力能，由于传统节流降压方法为直接排放，未加利用，从而造成剩余压力能量的浪费，蒸汽在降温降压时，会损耗大量的蒸汽压力和温差，造成资源的极大浪费[1]。

管道余压利用技术是在工业过程中对高压能量进行回收和利用的技术[2]。

高压能量通过透平机做功，驱动发电机进行发电，既可供管道井口本身使用，也可与市级电网连接。

该技术既高效又节能，节省开支，也不会对环境造成任何形式的污染[3-4]。

“十三五“节能减排综合明确指出，管道余压利用技术的是未来节能减排领域的重要举措。

因此，研究管道余压利用技术在这一社会环境中的应用已成为必然趋势[5]。

本文对管道余压发电的国内外研究现状进行了总结，并介绍了相关技术原理，指出目前研究中存在的问题，提出下一步余压发电领域的发展趋势。

1管道余压发电研究现状1.1国外研究现状1969年，苏联初次成功实验了余压发电。

日本川崎钢铁公司已经在21座高炉上安置了这类发电机，每个月能产生 1.2亿度的发电量。

据析，钢铁厂的高炉在完全安装了顶压发电机后，可提供该厂5%的电力消耗。

2003年头，日本东京电力公司动手制作一座天然气压能发电站，该电站采用高压天然气在减压工程中的膨胀过程发电，设计发电能力为7700kW，是世界上为数不多的天然气发电站[6]之一。

科技成果——烧结余热能量回收驱动技术（SHRT技术）适用范围钢铁行业冶金行业余压余热能量回收行业现状冶金流程的烧结工序能耗约占吨钢能耗的10%以上，冷却机排出的废气带走的热量，其热能大约为烧结矿烧成系统热耗量的35%，烧结工序能耗约占冶金总能耗的12%，是仅次于炼铁的第二大耗能工序。

在钢铁企业烧结流程中，烧结主抽风机容量占到总装机容量的30%-50%。

由于烧结生产中部分附属设备运转率低，且选择的电机容量偏大，主抽风机耗电量占到50%-70%。

同时，我国烧结工序余热利用率还不足30%，与发达国家相比差距非常大，每吨烧结矿的平均能耗要高20kgce。

目前该技术可实现节能量6万tce/a，减排约16万tCO2/a。

成果简介1、技术原理将烧结余热能量回收发电技术与电动机拖动的烧结主抽风机驱动系统集成配置，使得烧结余热汽轮机、烧结主抽风机以及同步电动机同轴串联布置，形成烧结余热与烧结主抽风机能量回收三机组（SHRT）。

2、关键技术（1）烧结余热产生的废热通过余热锅炉产生蒸汽，再通过汽轮机转换为机械能，直接作用在轴系上，与电动机同轴驱动烧结主抽风机，提高能源利用效率；（2）机组采用大型变速离合器，能够使烧结汽轮机与机组实现在线啮合、在线脱开。

主要关键技术包括三机联合机组软件设计及组态、轴系稳定性计算等。

3、工艺流程一般烧结厂烧结烟气平均温度≤150℃，机尾温度达300-400℃。

烧结机尾风箱及冷却机密闭段的烟气除尘后，加热余热锅炉以回收低品位余热，产生过热蒸汽推动汽轮机做功，汽轮机通过变速离合器与双出轴驱动的烧结主抽风机连接，烧结主抽风机的另一侧与同步电动机连接。

机组中余热汽轮机及同步电动同轴驱动烧结主抽风机做功，降低电机电流从而达到节能的目的。

主要技术指标烧结环冷系统：220m2；配套余热回收汽轮机：5000kW；烧结主抽风机：SJ22000；电机：8000kW，余能利用效率提高5%。

技术水平该技术已获得2项目实用新型专利。

余热发电余热发电waste heat generation[编辑本段]概况余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。

它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。

根据调查，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。

利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。

余热发电不仅节能，还有利于环境保护。

余热发电的重要设备是余热锅炉。

它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。

由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多。

用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热（低于200℃）等。

此外，还有用多余压差发电的；例如，高炉煤气在炉顶压力较高，可先经膨胀汽轮发电机继发电后再送煤气用户使用。

[编辑本段]利用途径余热的回收利用途径很多。

一般说来，综合利用余热最好；其次是直接利用；第三是间接利用（产生蒸汽用来发电）。

如钢铁工业：钢铁厂中的焦炉。

目前我国大中型钢铁企业具有各种不同规格的大小焦炉50多座，除了上海宝钢的工业化水平达到了国际水平，其余厂家能耗水平都很高，大有潜力可挖。

炼钢厂中的转炉烟气发电，目前全国有25吨以上的转炉达240座，按3座配备一套发电系统，可配置发电量为3000Kw的电站80座。

炼钢厂中的电熔炉，目前全国有20多座，其中65吨级可发电量在5000Kw/座以上。

[编辑本段]设备介绍单级蒸汽透平机单级蒸汽透平机广泛应用于各过程工业领域，普遍作为水泵、油泵、风机、压缩机和发电机的稳定、经济的驱动设备。

多级蒸汽透平机高可靠性和稳定性成就了多级透平机在过程工业领域中占有重要的地位。

多级透平机具有既注重可靠性更保证高效率的特点，可以迎合不同工业能量部门的需求。

蒸汽透平发电机组为客户提供量身定制的蒸汽透平发电机组解决方案。

（复制转载请注明出处，否则后果自负！）余热发电是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。

余热发电不仅节能，还有利于环境保护。

余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被利用的能源，也就是多余、废弃的能源。

它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等。

节能减排是我国乃至全球的一项长期战略，余热发电行业的发展对于国家实现节能减排的目标有着显著作用，具有良好的经济效益和社会效益，属于国家鼓励发展的行业。

近年来，我国传统产业的工艺技术装备水平已经大幅提升，要实现这一目标只能从现有的装备节能中寻求突破。

在工业节能中，潜力最大的方式是余热余压的利用。

我国余热发电行业处于良好的市场环境之中。

一方面，国家政策红利不断；另一方面，国内外市场需求旺盛，市场空间巨大，该行业未来的发展前景十分广阔。

预计到“十二五”末，我国余热发电装机容量将超越三峡电站，相当于现有核电装机总容量的2.4倍。

《2013-2017年中国余热发电行业在化工领域需求潜力与投资商机分析报告》在大量周密的市场调研基础上，主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、化工行业协会、国内外相关刊物的基础信息以及化工行业专业研究单位等公布和提供的大量资料，结合深入的市场调查资料，立足于当前金融危机对全球及中国宏观经济、政策、主要行业的影响，重点探讨了余热发电行业的整体及其相关子行业的运行情况，并对未来余热发电行业的发展趋势和前景进行分析和预测。

报告数据及时全面、图表丰富、反映直观，在对市场发展现状和趋势进行深度分析和预测的基础上，研究了余热发电行业今后的发展前景，为企业在当前激烈的市场竞争中洞察投资机会，合理调整经营策略；为战略投资者选择恰当的投资时机，公司领导层做战略规划，提供了准确的市场情报信息以及合理的参考性建议，本报告是相关企业、相关研究单位及银行政府等准确、全面、迅速了解目前该行业发展动向、把握企业战略发展定位方向不可或缺的专业性报告。

一、余热发电简介余热发电是指利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。

余热发电不仅节能，还有利于环境保护。

余热发电的重要设备是余热锅炉。

它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。

由于工质温度不高，故锅炉体积大，耗用金属多。

用于发电的余热主要有：高温烟气余热，化学反应余热，废气、废液余热，低温余热（低于200℃）等。

二、余热发电行业市场空间余热发电业是近年来在节能环保大趋势下发展起来的新兴行业。

在我国，由于能源的利用效率低，企业的能耗管理水平低，在余热利用方面存在巨大的利用空间，特别是在某些高耗能行业，如钢铁、电力等行业，余热发电的市场前景可观。

1、水泥行业水泥生产过程中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排掉的350℃以下废气，其热量约占水泥熟料烧成系统总热耗量的30%以上，而充分利用这部分低温废气进行余热发电改造，已经成为目前国内水泥工业节能降耗的有效途径之一。

其发电综合成本约为0.15 元/每千瓦时，既可以有效降低能耗，节约生产成本，还可以大量减少粉尘污染和废气排放，改善生态环境。

截止2009 年底，全国水泥熟料生产能力为13.88 亿吨，其中，新型干法熟料生产能力9.59 亿吨，立窑及其他熟料生产能力4.29 亿吨，淘汰空间4 亿吨左右。

据统计，2009 年投产的新型干法熟料生产线共计达到1086 条，其中投运电站的生产线498 条左右，另外其中约有200 条左右不宜配套建设余热电站，到2009 年底国内已建成的新型干法熟料生产线中仍需要建设余热电站的生产线为388 条。

再考虑到未来几年新增生产线以及落后生产线的更新换代，将增加500条左右生产线需建设余热电站。

综合考虑，到2015年，国内水泥行业余热电站工程的需求将达到900 多条，按每条生产线规模2500t/d 计算，余热电站投资额以3000 万元计算，未来国内水泥窑余热电站总投资额约270 亿元。

水泥行业是我国最先应用余热余压设备的行业，经过10年左右的快速发展，目前水泥行业的余热发电市场已逐渐饱和，市场空间有限。