余热余压回收技术40页PPT

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烧结生产工艺简介
• 抽风烧结过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当处理，按一定比例 加水混合，铺在烧结机上，然后从上部点火，下部抽风，自上而 下进行烧结，得到烧结矿。取一台车剖面分析，抽风烧结过程大 致可分为五层(图2-1)，即烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和 过湿层。
• 这五层并不是截然分开的。点火烧结开始，各层依次出现，一定 时间后，各层又依次消失，而最终剩下烧结矿层。
济钢 山东宏达 鞍钢 武钢 湘钢
红钢 韶钢 莱钢 安钢 太钢
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烧结生产中烟气余热的特点
烧结生产能耗一般占吨钢能耗的10～20%，冷却机废气显热和 烧结烟气显热占烧结过程热耗的30 ～ 50%，具有很高的回收价值。
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烧结机尾部余热利用部分
环冷机余热发电利用部分
余热利用的影响因素
烧结余热发电技术的发展，大体上可划分为三个阶段。
第一阶段，上世纪70年代末及80年代，为烧结余热发电技术 在日本的诞生及发展期，各种系统相继出现，烧结余热利用技术 在日本得到迅速推广。
日本钢管扇岛厂（1978年12月） 和歌山4#（1979年3月） 和歌山5#（1981年9月） 小仓3#（1981年10月） 鹿岛2#（1981年12月） 新日铁大分2#（1982年12月）
余热可以分为高、中、低三个温区分 别利用。
冷却机废气余热利用方案
序号
废气余热利用
高温段 用于余热锅炉产蒸汽
中温段 用作点火保温炉的助燃 风
低温段 用作混合料预热
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烟风系统
1#
M
环冷机1段
M M M
M M M
2#

退火炉烟气余热回收系统，从过滤水管道 改造20~30m3/h的常温过滤水，输送PH排烟
管道附近设置的气水换热器，经过 320℃~420℃烟气加热，过滤水被加热到 41~75℃，并输送到清洗段热水槽内，热水 槽内根据温度设定补充少量或完全无需补 充蒸汽加热。
1）现场调查和数据采集 2）基本方案编写和方案沟通 3）技术协议和商务合同签订 4）实施计划书和项目管理 5）工程验收后项目分成期
（4）汽包：汽包是锅炉蒸发设备中的主要部件，是汇集炉水和饱 和蒸汽的圆筒形容器。是加热、蒸发、过热三个过程的分界点
1 余热发电厂的主要设备
（二）汽轮机部分
汽轮机是由汽轮机本体、调速系统、危急保安器及油系统组成，它们的 作用如下：
（1）汽轮机本体：由锅炉输出的高温高压蒸汽吹动叶轮转动，将热能 变换为机械能。
目录
一、余热利用技术和产品简介 二、热处理炉余热回收典型案例 三、技术方案编写及项目实施
§1 换热器 §2 热管换热器 §3 热泵 §4 蓄热器 §5 余热锅炉 §6 余热发电
换热器在动力、化工、石油、原子能等许多工业部门均有广 泛的应用。按工质类型，换热器可分成气体对气体、气体 对液体、液体对液体等换热器，以及有相变的蒸发器、冷 凝器等。按工作原理，可以分成三种类型：
2 余热发电厂的汽水流程简述
电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、除 氧器、给水泵等组成。炉水在锅炉中被加热成蒸汽，经过 过热器进一部加热后变成过热蒸汽，过热蒸汽通过主蒸汽 管道进入汽轮机，过热蒸汽在汽轮机中不断膨胀加速，高 速流动的蒸汽冲动汽轮机动叶片,使汽轮机后的蒸汽排入 凝汽器并被冷却水冷却成凝结水，凝结水通过凝结水泵打 入除氧器中与脱氧后的补充水一起由给水泵打入锅炉。这 样就完成了一个周期循环。

如高温钢坯，温度高达900 ℃，在钢坯从900 ℃降至 500 ℃左右的这段冷床上方，通过装有几排的翅片管， 吸收高温钢坯的辐射热，将水加热成蒸汽。
二、中温余热的利用
由于中温余热的温度比高温余热要低，传热效率也相对 要差。其中，中高温这一范围的热烟气，差不多都是用 来作为预热空气和燃料的热源。
三、热管
热管是一种新型的高效率传热装置，它可以在温差很小 的情况下传递相当大的热负荷。
热管在余热回收方面的用途，大体上有以下几类：①干 燥、硫化和烘烤装置的余热回收；②低温蒸汽的凝结热 回收；③蒸汽锅炉的空气预热；④空气干燥设备；⑤暖 通空调系统。
四、热泵热泵的工作原理与制冷机相同，只是它们的使 用目的不同。
热泵是通过制冷机将热量从低温环境传送到高温环境。
制冷机系统工作原理： 压缩机 冷凝器 节流阀
蒸发器
空调供水
制冷剂
空调回水
热泵工作原理
压缩机 冷凝器
节流阀
蒸发器
夏季制冷
Hale Waihona Puke 压缩机 冷凝器（变蒸发器）节流阀 蒸发器（变冷凝器）
（一）冷凝水的余热利用：回锅炉或加热物料、水。
（二）其他低温余热的回收利用：热管或热泵。
障碍：余热的洁净程度会影响到其被回收利用的程度。
热管：高效传热原件。60年代由美国人发明的。一种 被抽真空、注入低沸点液体的金属管（不锈钢），利用 管内低沸点液体的蒸发、冷凝的快速循环，来实现热传 导。导热速度优于任何金属材料。可用作换热器、散热 器。
热能工程学基础与节能技术
能源管理师培训课件 ——2011年
第十二章 余热余压利用技术
余热是指一个过程中产生出来的，本来可以利用，但 实际上被废弃不用而排放至周围环境的那一部分热量。

建材 玻璃 造纸 纺织 机械
轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑 等
化学反应热、如造气、变换气、合成气等的物理 显热。
可燃化学热、如炭黑尾气、电石气等的燃料热 高温烟气、窑顶冷却、高温产品等
玻璃熔窑、搪瓷窑、坩埚窑等 烘缸、蒸锅、废气、黑液等
烘干机、浆纱机、蒸煮锅等
锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤乏汽等
25-90
热处理炉排烟
420-650 内燃机冷却水
66-120
干燥、烘干炉排烟 230-600 泵冷却水
25-90
催化裂化装置 退火炉冷却系统
430-650 430-650
空调和制冷冷凝 器
生产过程中热流 体或热固体
32-45 30-230
表1-3我国主要行业的余热资源情况
行业
余热资源来源
冶金
化工
10003000
6501650
8501000
9301035
620-735 980-
1540 845-
1100
中温余热
低温余热
来源
温度/℃
来源
温度 /℃
工业锅炉排烟 燃气轮机排汽
230-480 生产过程中蒸汽 凝结水
370-540 轴承冷却水
80-150 30-90
往复式发动机排汽 320-600 成型模冷却水
越高做工能力越强，工业企业中，余热资源的形态
通常有固体、气体、液体三种。具体可以分为以下6
种。
排气余热
按 高温产品和炉渣的余热
来 源
冷却介质的余热
分 可燃废气、废液和废料余热
类
废气、废水余热
化学反应余热
排气余热
排气余热占余热资源 总量的50%左右，并且温 度范围差别大。

中污染性气体的排放。 • ③经济效益比较可观,回收周期短。
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• 烟气余热回收技术除了可大幅度节约能源外，由于冷凝的作用，排入大气的有害物质也将大为减少。据科 学测定，烟气冷凝后排入大气的有害物质减少量如下：二氧化硫减少80%；水蒸气减少60%；一氧化碳减 少60%；烟尘减少93%；氮氧化物减少50%；二氧化碳减少40%。
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• 以北京市为例：2008年冬季供暖共耗天然气40亿立方米。若全部安装烟气冷凝余热回收装置，可节约天然 气约3亿立方米，可回收冷凝水约2600万立方米。二氧化碳往大气中的排放量约减少3000万吨。
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燃油和燃煤锅炉
• 但是由于石油、煤等燃料中均含有硫，在燃烧时，硫氧化物的产生是必不可少的，它与水蒸气结合后即形 成硫酸蒸汽。当锅炉尾部受热面的金属壁面温度低于硫酸蒸汽的凝结点（称为酸露点），就会在其表面形 成液态硫酸（称为结露）。
板式空气预热器流向
气-气换热板式预热器
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板式空气预热器特点：
传热性能好，同样流速的条件下其传热系数为钢 管式预热器的1.2～1.5倍；
压力降小，压力降仅为钢管式预热器的2/5～3/5； 结构紧凑，单位体积能提供的传热面积大； 节省金属，板厚和翅片相仿，仅1mm多； 抗腐蚀性能好，板材表面易进行多种处理，如涂 防腐涂料、渗铝以及“搪玻璃”等，使其冷端抗硫酸 腐蚀能力大大提高，国外已能用于烟气温度达65℃； 清灰垢可用水冲洗；适合优化设计及工厂制造。
提高空气预热器入口的空气温度可以提高预热 器冷端换热面的壁温，防止结露腐蚀。
在管式空气预热器内将管子水平放置，使烟气 在管外横流冲刷换热面，空气在管内纵向流动。这 样设计的预热器，其壁温比立式管（烟气走管内） 稍高，对减少低温腐蚀有利。

《余热利用技术》PPT课 件
欢迎大家来到本次《余热利用技术》的PPT课件。在这个课件中，我们将深 入探讨余热利用技术的概念、分类、应用领域以及其未来发展前景。让我们 一起来开启这个新领域的探索之旅吧！
余热利用技术的定义
余热利用技术是指将产生在工业生产或能源转换过程中被浪费的余热进行回收和再利用的一种技术。通 过有效地利用这些余热，我们可以减少能源消耗，并降低环境污染。
3 技术创新
随着新技术和材料的不断涌现，余热利用技术将得到进一步改进和提升。
余热利用技术的未来展望
可持续发展
余热利用技术将在可持续能源 发展方面发挥重要作用，推动 经济的绿色转型。
智能化应用
随着智能科技的发展，余热利 用技术将更加智能化，提高能 源利用效率。
环境改善
通过减少能耗和环境污染，余 热利用技术将帮助改善我们的 生活环境。
能源发电
通过余热利用技术，发电厂 可进行建筑供暖可以 减少能源消耗和碳排放，实 现可持续发展。
余热利用技术的优点与局限性
优点
节约能源，减少对环境的污染
局限性
技术成本较高，适用范围有限
余热利用技术的发展现状
1
过去
余热利用技术主要应用于大型工业企业。
2
现在
余热利用技术正逐渐普及，并应用于各个领域，包括小型企业和家庭。
3
未来
随着技术的不断发展，余热利用技术将更加高效、智能化，应用领域将进一步拓 展。
余热利用技术的市场前景
1 巨大市场潜力
随着能源危机和环境问题日益严重，余热利用技术在减少能耗和环境污染方面具有巨大 的市场需求。
2 政策支持
许多国家都出台了促进余热利用技术发展的政策和法规，为市场的增长提供了政策支持。

随着钢铁工业生产流程的不断优化和工序能耗的逐步降低 ，回收利用各生产工序产生的余热余能资源是钢铁企业节能 减排的方向、途径及潜力所在。
企业能耗
工序能耗 =
∑（能源 j 实物耗量）×（能源 j 折标系数）—（能源回收利用量）
j
统计期内工序的实物产量
降低工序能耗必须从两方面入手：
（1）降低各工序生产单位产品所直接消耗的燃料量和 各种动力；
0.94 0.28
产 焦炭显热
品 显
铁水显热
热 钢坯显热
0.59 0.06 1.22 1.10 0.60 0.24
小计 2.41 1.49 0.94 0.28
渣 高炉渣显热 0.59 0.01
显 钢渣显热 0.15 0
热 小计
0.74 0.01
0.94 0.28 0.59 0.06 1.22 1.10 0.60 0.24 3.35 1.68 0.59 0.01 0.15 0 0.74 0.01
技术概括
我国干熄焦装置从2005年的36套增加到2010年的112套 ，在建的干熄焦装置还有近50套。干熄焦产能相应地从 3800万吨/年增加到10895万吨，约占我国炼焦产能的24% 。重点钢铁企业的干熄焦普及率从2005年的26%提高到 2010年的85%，我国干熄焦装置和熄焦能力均居世界第一 。
（2）CDQ
（2）干熄焦（CDQ）技术
工艺流程
工艺流程：首先，将炼焦炉推出的大约为1050℃的赤热 焦炭置于熄焦室中，在熄焦室中被逆向流动的冷惰性气体( 主要成分为氮气，温度170~190℃)熄灭，同时惰性气体被 加热到700~800℃，然后经除尘后进入余热锅炉，最后将产 生的余热蒸汽再送往汽轮机发电。 优点：采用干熄焦装置可回收红焦显热，节约工业水消 耗，降低焦化工序能耗；减少环境污染，改善环境质量； 同时，还可改善焦炭质量，降低高炉焦比，提高产量。

振动筛
炼铁高炉
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烧结生产工艺简介
机
防常机
和皮 电除生费 坚 抽 区
混
1、烧结原、燃料及烧结矿 3、烧结 5、烧结矿冷却
2、配料 4、烧结饼破碎和筛分 6、烧结矿整粒和成品矿贮存
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烧结生产工艺简介
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ppt课件16ຫໍສະໝຸດ 按冷却风流的通过方式，可分为抽风和鼓风两种形式。 按冷却机的结构形式，又可分为带式、环式、格式、塔 式和盘式。鼓风环冷是目前应用较普遍的一种方式。
连铸、轧钢、板材
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钢铁基本工艺流程简介
高炉炼铁
钢
锭 废
钢
氧气顶吹转
炉炼钢
钢 液
a)上注
b)下注 铸锭
生
铁
钢
坯
炼铁
电弧炉炼钢
炼钢
连续铸锭
浇注
钢 板 钢板轧机
型 钢
型钢轧机
钢 管
钢管轧机
钢 丝 拉丝机
钢材生产
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目前钢铁余热回收利用
原料 煤 石灰石 铁矿石
焦化
焦炉煤气 红焦显热回收 焦炉烟气余热
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烧结生产中烟气余热的特点
烧结生产能耗一般占吨钢能耗的10～20%,冷却机废气显热和 烧结烟气显热占烧结过程热耗的30～50%,具有很高的回收价值。
煤气燃烧热
5.4%
CO 损失 7.1%
烟气显热
23.6%
空气显热 3.7%
烧结矿显热 6.5%
焦粉燃烧热 88.2%
冷
烧结饼显热 44.5%
却 机
废气显热29.3%

余热锅炉是回收和利用各种工业炉窑和石油化工 工艺气余热的主要设备
余热锅炉利用废气为热源，因此无需燃烧系统(除 非有补燃要求)
余热锅炉可在多压状态下产生蒸汽以提高热回收 效率
热传导靠对流而不是靠辐射 余热锅炉不采用膜式水冷壁结构 余热锅炉采用翅片管最大限度地强化传热
1、使用场合分类，如烧结余热锅炉、加热炉余热锅炉、合 成氨余热锅炉、 硫酸余热锅炉等。
四、单管作业性 由热管组成的换热设备单根热管损坏对设备的换热影响 不大，即使部分热管损坏也不会影响的政正常运行；
五、热源分汇 在设计可以随意调整热管冷却段和蒸汽段的换热长度，以 控制热管的壁温，因此可以使热管换热器避开露点。这样就可避开露点 腐蚀、不易积灰；
六、热管与换热器单支点焊接，避免由热涨冷缩造成的应力。
2 余热发电厂的汽水流程简述
电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、除 氧器、给水泵等组成。炉水在锅炉中被加热成蒸汽，经过 过热器进一部加热后变成过热蒸汽，过热蒸汽通过主蒸汽 管道进入汽轮机，过热蒸汽在汽轮机中不断膨胀加速，高 速流动的蒸汽冲动汽轮机动叶片,使汽轮机后的蒸汽排入 凝汽器并被冷却水冷却成凝结水，凝结水通过凝结水泵打 入除氧器中与脱氧后的补充水一起由给水泵打入锅炉。这 样就完成了一个周期循环。
在冷轧热处理炉常用的余热回收技术有三 种，即纯热交换器型低压热回收系统、余 热锅炉系统、过热水回收系统。热处理炉 产生的高温烟气经过余热回收后，热回收 率基本为10%～14%。
三炉段综合利用 产低压饱和蒸汽 烟气温度高 热管式余热锅炉系统
明火段烟气 过热水系统 蒸汽补充加热 稳压增压系统
15）传热面积A = Qy*1000/(K*Δtm) 16）需要管根数n=A/Ay0

②降低传递得阻力:即进一步得、不断得降低摩擦、热阻等,为 此 必须提高设备制造精度,改进工艺流程,开发新设备等等。 最小不可逆条件下得用能量潜力约占实际消耗量得25％～ 35％。 度量过程不可逆程度得尺度就是体系得熵增△Ssy, 由于不可逆而造成得内部损失Ein 就是体系得熵增与环境热 力学温度Ta 得乘积,即Ein＝Ta△Ssy
排气余热
高温产品与炉渣得余热
冷却介质得余热
可燃废气、废液与废料余热
废气、废水余热
化学反应余热
排气余热
排气余热占余热资源 总量得50%左右,并且温 度范围差别大。
焦炉煤气750℃
转炉煤气1600℃以上
高温产品与炉渣余热
工业上许多成品半成品或 者炉渣得温度都很高,对其冷 却过程中还有大量得余热可以 利用。4 %~ 6 %
冷却介质余热
一类用于生产所需求得 冷却介质余热,另一类用于金 属构件冷却,保证金属强度。
15%~25%
化学反应余热
化学反应余热就是放热反应过程所放出得热量1。0%左右
如、生产硫酸制备二氧化硫
4FeS2 11O2 2Fe2O3 SO2 3696kJ / mol
如、合成氨中得一氧化碳变换反应
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)+41kJ/mol
多一个环节,就多一次不可逆损失。因此,在达到生产目得与 工艺要求得条件下,用能得环节越简单越好,传递次数越少越 好。这要求不断改进工艺,减少设备,缩短管线。
3)能得数量利用——有效用能 减少能量得外部损失,更多地利用能得数量,实现有效用能。
外部能量损失得主要形式为功损与热损(冷损)。表现形式如排 烟损失、排气损失、冷却热损失、散热损失、不完全燃烧损失、 摩擦损失、空载损失、无功损失等等,重要为能量得流失 与漏损,至于纯粹得跑冒滴漏不应考虑(必须杜绝)。 ①增加有效:努力增加已利用能、提高效率,如炉效、机效及 其她多种设备效率与能量利用率; ②减少损失:排烟温度、排气损失、散热损失等; ③加强回收:回收各种可回收能(余能),再用可再用能(重能)。 ④降低消耗:所用与能源有关得消耗。

工业空调余热回收介绍
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非