低温烟气余热深度回收装备在钢铁行业的应用研究

浅谈冶金行业低温余热利用方向及建议发布时间：2022-11-10T03:58:43.031Z 来源：《建筑实践》2022年13期41卷作者：陈杰[导读] 提高节能减排水平和资源的综合利用,对中国钢铁冶金产业提高效益和可持续发展,陈杰14272919770305****摘要：提高节能减排水平和资源的综合利用,对中国钢铁冶金产业提高效益和可持续发展,必不可少。

因此本文根据当前中国钢铁冶金产业余热使用的实际状况以及面临的问题,为余热的使用更为合理提供了相应意见。

关键词:冶金;余热利用;节能;引言冶金产业的余热属二次能源,它是指企业在生产过程中经生产工艺和各类设备而排放的废气、液态等所承载的热量。

若能把余电的使用发展到最大程度,将极大促进中国冶金产业的集约程度。

但是中国目前对工业生产余热的使用率仅为33%左右,同发达国家比尚有一定差距。

一、钢铁冶金行业余热利用现状冶金公司属高耗能的工业公司,其能源约占国家总消耗的10%左右,占工业部门能源的5%左右,资源费为公司的总成本20%~30%。

所以,进行节能减排、提升资源利用效益一直是处于工业化中后期阶段的国家的重点工作。

冶金工程企业在炼铁、烧结、冶铁术、炼钢、联合浇铸和轧钢等的生产活动中产生了大量具有可循环能源价值的工业废气、污水、废渣,大约占企业总能源的30%。

而除去生产技术发展相对滞后、生产技术组织管理不当等的原因之外,工程企业余电效益相对低下,能源资源并未获得完全综合利用也是导致企业能耗增加的重要因素。

二、冶金行业低温余热利用方向2.1热交换逆流热互换工艺技术是指利用通过环境温度变化而引起的材料内部能量传递的工艺技术,在冶金工业的低温余热再利用系统中优先运用于逆流热互换工艺技术,因此也可降低能源的转化时间。

如在冶金工业中常常采用,加装空气预热器、回热器进行对余电的再循环使用,或以返回的余电为前提对燃油、物料、工件等进行加温,这样就有利于改善炉窖特性和对能量的再利用效果。

钢铁工业余热回收技术现状研究钢铁工业是我国重要的产业之一，但钢铁生产过程中会产生大量的余热，如果不能有效地回收利用，不仅会造成能源浪费，还会增加环境负担。

钢铁工业余热回收技术的研究和应用具有重要意义。

本文将从技术现状、研究进展和发展趋势等方面对钢铁工业余热回收技术进行探讨。

一、技术现状1.常用的余热回收技术目前，钢铁工业常用的余热回收技术包括热交换、蒸汽回收和热电联产等。

热交换是最基本的余热回收技术，通过在炉、炉排和炉膛内放置换热器，将高温废气中的热量传递给水或其他介质，并将其转化为能量。

蒸汽回收则是将高温废气中的热量用于发电或其他用途，通过蒸汽发生器将热能转化为动能。

热电联产是将余热发电技术和余热利用技术相结合，将余热转化为电能和热能的一种综合利用方式。

2.存在的问题及挑战钢铁工业余热回收技术在应用中还存在一些问题和挑战。

由于钢铁工业生产环境复杂，余热的温度、压力和成分复杂多变，余热回收技术需要具有较高的适应性和稳定性。

现有的余热回收技术在能效、经济性和环境友好性方面还有提升空间，需要进一步改进和优化。

钢铁工业余热回收技术的推广和应用还面临着技术标准不统一、政策法规不完善等问题。

二、研究进展1.材料与结构的创新在余热回收设备方面，近年来出现了一些新型的材料和结构设计。

一些新型的高效换热器材料广泛应用于余热回收设备中，提高了换热效率和耐温性能。

一些工程师和科研人员也在设计更高效的余热回收结构，改善了余热回收设备的稳定性和可靠性。

2.技术集成与智能化随着信息技术和智能化技术的发展，余热回收技术也出现了一些新的发展趋势。

一些企业和研究机构将余热回收技术与信息技术相结合，实现了余热回收设备的智能化管理和控制。

通过实时监测余热设备的运行情况，提高了设备的能效和安全性。

3.政策与标准的支持近年来，我国政府对能源节约和环保政策力度不断加大，出台了一系列支持清洁能源和能源回收利用的政策。

这些政策的出台为钢铁工业余热回收技术的研究和应用提供了有利的政策环境。

低温烟气余热深度回收装备在市场竞争中的应用研究引言随着工业化进程的加速发展，人们关注节能减排的问题日益增加。

低温烟气余热深度回收装备正是应对能源浪费的一种有效途径。

本文旨在探讨低温烟气余热回收装备在市场竞争中的应用研究，包括其原理、技术特点以及存在的挑战与解决方案。

一、低温烟气余热回收装备的原理低温烟气余热回收装备的核心原理是通过烟气与工质之间的热交换来实现能量的转化。

一般情况下，燃烧产生的烟气温度较高，但大部分热量仍未被充分利用。

低温烟气余热回收装备利用烟气中的高温能量，通过换热器使其传递给工质，并将其转化为可利用的热能。

二、低温烟气余热回收装备的技术特点1. 高效能源回收：低温烟气回收装备能够将烟气中的高温能量转化为可用的热能，实现能源的高效回收，提高能源利用效率。

2. 环境友好：低温烟气回收装备可以有效减少温室气体的排放，降低对环境的污染，符合可持续发展的理念。

3. 多样化应用场景：低温烟气回收装备适用于各类工业生产中产生的烟气，包括发电厂、钢铁厂、化工厂等等。

4. 技术可行性：低温烟气回收装备已经经过多年的技术研发和实践应用，具备良好的技术可行性和稳定性。

三、低温烟气余热回收装备市场竞争中的应用研究1. 市场需求分析随着环境保护意识的增强和国家节能减排政策的实施，低温烟气余热回收装备的市场需求逐渐增加。

尤其是工业生产领域，由于烟气产生量大、温度适宜，该领域在低温烟气回收装备的应用上具有巨大的潜力。

2. 技术研究与创新在市场竞争中，技术研究和创新是关键因素。

低温烟气余热回收装备的研究和开发应注重以下方面：（1）换热器设计：优化换热器的结构和材料选择，提高换热效率和稳定性。

（2）工质选择：研发适合不同工业生产场景的工质，以提高回收效果。

（3）智能控制系统：引入智能控制技术，实现低温烟气回收装备的自动化和智能化，提高运行效率和稳定性。

3. 成本降低与经济效益市场竞争中，成本控制是关键因素之一。

钢铁工业余热回收技术现状研究钢铁工业是我国工业生产中的重要行业之一，其生产过程中会产生大量的余热。

如何有效回收利用这些余热，不仅可以减少能源浪费，还可以降低环境污染，提高资源利用效率，因此钢铁工业余热回收技术的现状研究具有重要意义。

1. 余热回收的概念余热是指在工业生产过程中产生的高温废热，如果不加以回收利用就会造成能源资源的浪费。

而余热回收技术就是指利用各种设备和技术手段，将这些高温废热进行有效回收利用，使其转化为热能或其他形式的能源，在节能减排的同时还能降低生产成本。

2. 技术现状目前，钢铁工业余热回收技术主要包括热力回收、工艺改进和热能转换三种类型。

热力回收主要是通过换热器等设备，将高温废热转化为热水或蒸汽，用于供暖或发电。

而工艺改进则是通过对生产工艺的优化和改进，减少能源的消耗和废热的产生。

热能转换则是指利用余热进行热能转换，如热电联产、热泵等技术，将余热转化为电能或其他形式的能源。

以上技术在钢铁工业中的应用已有一定的经验和成果，但仍存在一些问题亟待解决，如技术成本较高、成熟技术不多等。

1. 技术成果目前，我国在钢铁工业余热回收技术方面取得了一些成果。

在热力回收方面，已建成了一批余热发电项目，将钢铁生产过程中的余热转化为电能，实现了能源的再利用。

在工艺改进方面，通过优化炉煤气的利用和余热回收，成功降低了能源消耗和生产成本。

在热能转换方面，热电联产和热泵等技术已在一些钢铁厂得到应用，有效提高了能源利用效率。

虽然在钢铁工业余热回收技术方面取得了一些成果，但仍然面临着一些难点和挑战。

技术成本仍然较高，需要进一步研究开发低成本的余热回收技术。

钢铁生产过程中的余热温度和品质较为复杂，回收利用存在一定的技术难度。

目前我国在钢铁工业余热回收技术方面的成熟技术和设备较少，需要进一步加强研发和技术引进。

三、优化钢铁工业余热回收技术的建议1. 加强科研和技术创新钢铁工业余热回收技术的持续优化需要加强科研和技术创新。

低温烟气余热深度回收装备在电力系统行业的应用研究随着环境保护意识的不断增强和能源资源的日益减少，低温烟气余热深度回收装备在电力系统行业的应用研究变得越来越重要。

低温烟气余热深度回收装备可以将电力系统中产生的低温烟气中的余热有效回收利用，提高能源利用率，减少环境污染，并降低电力系统的能耗。

本文将从技术原理、应用案例以及市场前景等方面进行探讨。

首先，低温烟气余热深度回收装备的技术原理是利用烟气中的余热进行能量回收。

一般而言，烟气中的温度并不能直接用来供电，但通过余热回收装备可以将烟气中的余热转化为可用能源。

目前市场上常用的低温烟气余热深度回收装备包括烟气可控余热回收系统、传换换热设备以及余热蒸汽发生器等。

这些装备在过程中通过换热器和燃烧器等技术手段，将燃烧烟气中的余热转化为可用能源，如蒸汽、热水等。

其次，低温烟气余热深度回收装备在电力系统行业的应用已经产生了良好的效果。

以火电厂为例，火电厂产生的大量烟气中蕴含着大量的余热。

利用低温烟气余热深度回收装备，火电厂可以将烟气中的余热转化为蒸汽供应给发电机组，从而提高发电效率，减少对外界能源的依赖。

类似地，低温烟气余热深度回收装备也广泛应用于其他能源发电系统，如煤矿瓦斯发电、石油化工、钢铁冶炼等行业。

这些行业利用低温烟气余热深度回收装备，将烟气中的余热用于供热、供电等方面，不仅提高了能源利用效率，还减少了环境污染。

此外，低温烟气余热深度回收装备在市场上具有较大的潜力和前景。

随着能源资源的日益紧缺，低温烟气余热深度回收装备的应用将成为未来能源产业的重要方向之一。

目前，国内外多家企业已经开始投入大量资金用于低温烟气余热深度回收装备的研发和生产，并取得了一系列的技术创新和市场突破。

例如，德国公司Siemens开发了一种利用余热回收的系统，可以提供高效率的发电解决方案。

类似的，中国电力公司也投入了大量资源用于低温烟气余热深度回收装备的研究和应用。

然而，低温烟气余热深度回收装备在应用中仍然存在一些困难和挑战。

关于钢铁企业中低温烟气余热用于制冷的研究摘要：总结和分析了我国钢铁企业，中低温烟气余热回收利用情况。

采用火用分析方法确定了不同温度烟气余热的合理利用方式，对利用烟气直接驱动的制冷机组提出了改进方法，以提高其热力系数和能源利用火用效率。

介绍了热风炉烟气余热梯级利用方案，将烟气先用于制冷，再用于预热助燃空气和煤气。

关键词：钢铁企业；低温预热；制冷钢铁企业在生产过程中有许多部门需要制取低温冷媒水用于工艺冷却和空调、如轧钢厂、焦炉煤气净化工艺、主电室、电气控制室、电子计算机房、操作台、仪表房、各办公楼、居住区等。

1.钢铁企业烟气余热资源回收利用状况在我国，钢铁企业属于能源密集型行业，是能耗大户，它消耗的能源是非常巨大的，在全国总能耗量中，它的能源消耗量占其中的16%左右，同时它的能源利用效率大概仅为30%~50%，和国际先进水平相比较，我国吨钢可比能耗要高出20%左右。

而且随着我国日益突出的能源危机问题，各级政府部门开始大力推动淘汰落后产能、优化产业结构工作，以达到节能降耗的目的，这样一来，高能耗的钢铁企业的发展必将受到制约。

而在生产过程中钢铁企业排放了大量的余热资源，并且其中很多余热资源具有回收利用的价值。

目前我国钢铁工业生产1t钢产生的余热约为8．4GJ，只有25.8%被回收利用。

伴随着我国不断发展的钢铁节能技术，对于钢铁企业高效回收利用多种余热资源已经成为可能，而且对于钢铁企业节能降耗和增产增效已经成为了有力的推手。

我国钢铁企业余热资源在回收利用方面和国外先进水平相比较，还是有很大的差距。

国际先进钢铁企业余热资源的回收利用率超过50%，而我国的还不足30%。

2.烟气余热利用火用分析每一种形态的能量，向“高级能量”转化的能力并不是相同的。

如果以这种转换能力为尺度，就能评价出各种形态能量的优劣。

但是转换能力的大小与环境条件有关，还与转换过程的不可逆程度有关。

实际上采用在给定的环境条件下，理论上最大可能的转换能力作为量度能量品味高低的尺度，这种尺度称之为（火用）（Exergy）。

钢铁冶炼烟气余热回收利用分析与措施研究1. 引言随着工业化进程的发展，钢铁冶炼过程中产生的烟气余热在过去被大量浪费，没有得到有效利用。

烟气余热的回收利用是提高能源利用效率、降低生产成本、减少环境污染的重要途径之一。

因此，本文旨在对钢铁冶炼烟气余热的回收利用进行分析研究，并提出相应的措施。

2. 余热回收利用现状分析目前，钢铁冶炼烟气的余热回收利用情况并不理想。

主要存在以下问题：2.1 余热浪费严重在传统的钢铁冶炼过程中，烟气产生的余热大多数被直接排放或散失，造成能源的浪费。

2.2 技术手段不够先进目前，虽然一些钢铁企业尝试了一些余热回收利用技术，如余热发电、余热回收水处理等，但仍然存在技术手段不够先进的问题。

2.3 缺乏政策支持钢铁冶炼行业在余热回收利用方面缺乏政策支持，导致企业在技术、资金等方面都面临很大的压力。

3. 余热回收利用的可行性分析针对上述问题，现将余热回收利用的可行性进行分析：3.1 回收利用潜力巨大钢铁冶炼过程中产生的烟气余热具有巨大的潜力，如果合理回收利用，可以为企业节约大量能源，降低生产成本。

3.2 技术手段成熟目前，已经有一些先进的余热回收利用技术被开发出来，如烟气余热发电技术、余热回收水处理技术等，这些技术已经在其他行业取得了良好的应用效果，可为钢铁冶炼行业提供有力的技术支持。

3.3 政策倾斜支持随着环保意识的不断提高和国家政策的倾斜支持，未来钢铁冶炼行业的余热回收利用将得到更多的政策支持。

4. 余热回收利用的措施研究为进一步推进钢铁冶炼烟气余热的回收利用，需要采取以下措施：4.1 引进先进技术鼓励钢铁企业引进先进的余热回收利用技术，如烟气余热发电、余热回收水处理等，提高能源利用效率，降低生产成本。

4.2 加强技术研发针对钢铁冶炼烟气余热回收利用的特点和需求，加强相关技术研发，推动技术的创新和进步。

4.3 加大政策支持力度政府部门应加大对钢铁冶炼行业余热回收利用的政策支持力度，包括提供财政补贴、减少税收负担等，为钢铁企业提供必要的支持。

钢铁企业余热资源的回收与利用摘要：本文首先分析了钢铁企业余热回收的现状，接着分析了钢铁企业余热资源的回收与利用的措施，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：钢铁企业；余热资源；回收；利用；措施引言：当烟气从出口排出时的余热温度在100℃以下，那么将会产生大量的潜热，将这些潜热转换为热量在钢铁行业可以得到有效的应用。

类似的余热利用数不胜数，每年通过余热的利用，钢铁行业可以节约大量的蒸汽等物质，由此可见，余热回收能够有效的节约能源成本，促进钢铁行业的发展，同时也能为我国的节能减排工作做出突出贡献。

1钢铁企业余热回收的现状当前，我国的钢铁企业在进行作业的过程中主要有几种产生余热的形式，分别是高温烟气、冷却介质、炉渣、高温凝结水等。

目前，我国很多钢铁企业在进行钢铁生产的过程中都会通过对于余热的利用来进行低压蒸汽的生产，这种余热回收手段也是最基础、最广泛的余热回收利用手段。

但是，仅仅只有这一种余热利用回收手段仍然显得我国钢铁企业在进行余热回收利用的过程中没有体现其应有的技术水平，余热回收率过低，仅仅有30%左右。

这其中又以高温余热的回收利用率最高，可以达到40%以上，而低温余热的回收利用率却很少，只有1%左右。

但是如果针对世界上其他先进国家进行观察，我们能够发现先进国家的钢铁企业在进行运转的过程中，对于余热的回收利用率往往非常高，普遍在85%以上甚至90%以上。

由此可见，当前我国在钢铁企业余热回收方面仍然处于初级阶段。

2钢铁企业余热资源的回收与利用的措施2.1烧结环冷系统余热回收利用在钢铁生产的烧结工序中，烧结矿在经过环冷机冷却时，会产生大量温度较高的热烟气，如果这部分烟气直接排入大气，不仅会造成较大的能源损失，还会对大气造成严重污染。

烧结工序的能耗仅次于炼钢工序，约占总能耗的9%-15%，所以对烧结环冷机中的余热进行回收利用具有很大的节能空间，并且可产生较大的经济效益。

在烧结机生产线中都会配备相应的环冷机，对于烧结矿经过环冷机时产生的高温烟气可以采用两种余热回收利用措施。

武钢3×450m2烧结环冷机低温烟气余热的开发应用1前言随着能源的日趋紧张，节能成为烧结工序的又一主题，烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的10%，仅次于炼铁而居第二位，冷却机废气带走的显热约占总能耗20%～28%。

可见，回收利用冷却机废气带走的余热成为降低烧结工序能耗的一个重要环节。

武钢炼铁总厂共有5台烧结机，分别为一烧（450m2）、二烧（280m2）、三烧（360m2）、四烧（450m2）、五烧（450m2）。

总所周知，在烧结矿的生产过程中，烧结机结尾下料温度为700～800℃，鼓风环冷机冷却过程中会排出大量温度为280～400℃的低温烟气，该部分低温烟气带走的热量不能回收，不仅浪费了宝贵的能源，而且也污染了环境。

因此，对烧结环冷机废气余热进行有效回收利用，对武钢推行节能降耗、改善环境、拓展循环经济、实现可持续发展具有十分重要的现实意义。

从能源利用的有效性和经济性来看，将余热用来发电或作为动力直接拖动机械是最为有效的利用方式，因此武钢选择了余热发电方式来回收3台450m2烧结环冷机低温烟气余热。

该工程由中国设备公司总承包，于2007年9月9日正式开工，2008年11月28日热负荷试车成功。

2低温烟气余热发电的可行性研究2.1武钢烧结低温烟气余热利用情况国内烧结低温余热回收利用从产气原理上可归纳为两大类：一类是热管式蒸汽发生器装置，另一类是翅片管式蒸汽发生器装置。

两者相比，翅片管式余热锅炉较之热管，其换热效率、产气量等都大大胜出。

武钢集团非常重视节能降耗，早在1993年就在老一烧车间（现已拆除，原址上建起了炼铁总厂8#高炉）3#带冷机上安装了热管式蒸汽发生器；2003年5月，又在三烧“四改一”工程396m2环冷机的高温段上安装了翅片管式余热锅炉，投产至今已6年有余，运行良好，产生了巨大的经济和环境效益。

2.2余热发电情况调研随着近年来低温烟气余热锅炉技术和低参数补气式汽轮发电机组技术参数不断发展和日益完善，使低温烟气余热回收发电成为可能，为此我们分别考察了马钢300m2（2005年9月投产，年发电量约6100万KWh）烧结带冷机余热发电系统和海螺集团宁国水泥厂回转窑余热发电设施（98年投产，年发电量约5500万KWh），通过与上述两家的烟气情况进行对比，武钢烧结环冷机所产生的烟气温度及烟气量完全具备发电条件，而且一烧、四烧和五烧三个车间的现有场地，能够满足余热发电工艺设施及管道布置需要。

钢铁工业余热回收技术现状研究钢铁行业是中国最大的能源消耗行业之一，其能源消耗量在工业消费中占比很高。

在钢铁生产过程中，不仅需要高品质的原料、高能耗的高温高压热处理过程，还需要大量的能源来满足高满足生产过程的要求。

传统钢铁生产过程中，常常出现大量的余热，这些余热如果得不到有效的回收利用而直接排放，不仅浪费了能源，同时可能对环境造成负面影响。

因此，探讨钢铁工业余热回收技术现状，对于提升钢铁行业能源利用效率、降低环境污染具有十分重要的意义。

1.余热回收技术现状目前，钢铁工业的余热回收技术主要采用的是换热器及蒸汽发生器。

其中，换热器是最为常见的余热回收设备，其原理是利用烟气中的热量，通过管子中的冷却介质来吸收热量，冷却介质的温度升高，使得其能够继续被利用。

不同种类的换热器有不同的结构和运行方式，常用的有燃气换热器、水淋浴烟气换热器、管壳式烟道余热锅炉等。

蒸汽发生器是另一种常用的余热回收设备，其主要原理是将热水加热至一定温度，当水的温度达到蒸发所需的温度时，水就会变成蒸汽。

蒸汽的产生利用了高温热源。

现在，更加先进的蒸汽发生器，如氢气抽头式蒸汽发生器、流化床余热锅炉、漩流式余热锅炉等技术，已经被广泛使用。

2.技术优缺点换热器具有结构简单、投资少、效果稳定等优点，是一种常用的余热回收装备。

但由于烟气在烟道内流动，使得烟气的局部气流速度过快，易发生折流、反射等现象，导致换热效果差且易损坏。

因此，在设计和安装时，需要考虑烟气的流动方向、速度等因素。

蒸汽发生器已经成为一种非常成熟的余热回收设备，具有高效能的回收能力、简单易于操作等优点。

不过，蒸汽发生器的应用范围受到一定的限制，而且较长的等待时间、产量蒸汽温度较低等技术问题也存在。

因此，在实际应用中，需要根据不同的设备条件，选择最适合的余热回收技术。

3.余热回收技术存在的问题和改进方法钢铁工业余热回收技术存在的主要问题是投资成本高、维护保养费用高、烟气中含颗粒物较多等。