㈠ 目前我國鋼鐵行業的余熱資源主要有哪些
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1 余熱的概述
在鋼鐵企業中,余熱是在已投入運行的工業耗能裝置中,能源利用的設備沒有被充分利用的資源,也就是廢棄的剩餘能源。
它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢水余熱和煙氣余熱、爐膛底部余熱和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱等。
2 余熱資源利用路徑
綜合利用余熱有兩種方式:一類是動力利用,即將余熱轉換為電能或者機械能;另一類是熱利用,即利用余熱來預熱空氣、乾燥產品、供應熱水或蒸汽以及供暖和製冷等。
3 余熱資源的能量
余熱資源在各行業的生產過程中存有豐富的能量,特別是在我們鋼鐵行業中存在的量更大,余熱回收實例更多,比如軋鋼連續加熱中的余熱回收;坯件加熱爐中的余熱回收;線材退火爐中的余熱回收;燒結機中的余熱回收。
其回收原理都是利用換熱器設備將余熱轉化成熱能空氣,將余熱重復利用,提高熱能利用率,降低能源消耗。
所以,能夠充分的利用余熱資源是鋼鐵企業節能減排,降低能耗的主要內容和手段之一。在節能規劃期間,企業要加大節能技術的改造力度,充分挖掘余熱利用的潛在能量,給企業帶來很好的經濟效益。
4 余熱的利用技術
4.1熱管技術
熱管技術是一種新型高效的傳熱元件,其優點是導熱快,具有良好的等溫性能,並且熱管的適應溫度范圍一般為-200℃~2000℃,這是其他傳熱元件難以達到的。
4.2氣化冷卻技術
汽化冷卻就是冷卻水吸收的熱量用於自身的蒸發,通過水的汽化潛熱帶走受熱部件的熱量,使部件得到冷卻。
其優點為汽化冷卻的冷卻效率高;大大減少冷卻水的消耗量,可減少到冷卻水用量的1/30~1/100,汽化冷卻所產生的蒸汽可供用戶使用。
㈡ 鋼鐵工業廢氣治理的鐵合金廠廢氣治理
(一)鐵合金廠廢氣的來源及特點
鐵合金廠廢氣主要來源於礦熱電爐、精煉電爐、焙燒回轉窯和多層機械焙燒爐,以及鋁金屬法熔煉爐。鐵合金廠廢氣的排放量大,含塵濃度高。廢氣中90%是Si02,還含有SO2、CI2、NOx、CO等有害氣體。鐵合金廠廢氣的回收利用價值較高。
(二)礦熱電爐廢氣治理技術
1.半封閉式礦熱電爐廢氣治理
(1)熱能回收干法處理法硅鐵礦熱電爐廢氣所含的熱能相當於電爐全部能力輸入的40%~50%。故一般設置余熱鍋爐回收廢氣顯熱產生蒸汽,供給工藝或城市民用。廢氣從余熱鍋爐中出來後,進入袋式除塵器凈化後排人大氣。
(2)非熱能回收干法處理法一般變壓器容量大於6000kVA的大中型電爐半封閉式煙罩,出口溫度控制在450—550℃左右,進入列管自然冷卻器,其出口溫度小於200℃,然後,進入預除塵器撲擊火星或直接進入袋式除塵器,其廢氣凈化設備採用吸入式或壓入式分室反吹袋式除塵器;對於變壓器容量小於6000kVA的半封閉式礦熱電爐,則不設列管冷卻器,採用在半封閉式煙罩內混入野風。控制廢氣溫度小於200℃直接進入袋式除塵器,凈化後廢氣的含塵量小於50mg/m3,其除塵設備可採用機械回轉反吹扁袋除塵器。圖11—14是非熱能回收干法凈化工藝流程。
2.封閉式礦熱電爐廢(煤)氣治理
(1)濕法電爐廢(煤)氣治理
①「雙文一塔」濕法凈化法該法是挪威技術。它採用兩級文丘里洗滌器和一級脫水塔,對廢氣加以凈化,凈化效率高。
②「洗滌機」濕法凈化法該流程是德國馬克公司的凈化工藝。其洗滌設備主要為多層噴嘴復噴型洗滌塔及蒂森型煤氣洗滌機工藝流程。
③「兩塔一文」濕法凈化法該法是礦熱荒煤氣由煤氣上升導管導出,經集塵箱除去大顆粒煙塵後,進入噴淋洗滌塔經初步凈化,並使煤氣溫度降至飽和溫度,消除了高溫、火星,並被初步凈化;然後飽和溫度下的煤氣進入文丘里洗滌器內槽;凈化後的氣體進入脫水塔使氣水分離,並收集夾帶於水中的塵粒,使煤氣凈化。其出口含塵量為40~80mg/m3。煤氣洗滌水污水處理設施基本循環使用。
(2)干法電爐費(煤)氣治理該法是採用旋風除塵器和袋式除塵器處理廢氣的方法。干法可消除洗滌廢氣、污泥等二次污染。
(3)礦熱電爐出鐵口廢氣治理對半封閉式礦熱電爐,可在出鐵口上方設置局部集煙罩,將廢氣如送入電爐廢氣治理主系統中,一並凈化處理。也可以將廢氣送入半封閉罩內,作為電爐半封閉工作門的氣封源;對封閉式礦熱電爐,在出鐵口上方設置局部集煙罩,採取獨立的凈化系統。
(三)鎢鐵電爐廢氣治理
鎢鐵電冶煉爐產生的廢氣主要採用干法凈化法加以凈化。它採用吸入式低氣布比反吹風袋式除塵器。
(四)鉬鐵車間廢氣治理
1.多層機械焙燒廢氣治理
鉬精礦焙燒過程產生的廢氣含有入爐精礦5%的礦粉,還含有錸和二氧化硫,故處理鉬精礦焙燒廢氣時,設置凈化效率高於98%的乾式除塵器以回收鉬;其次,廢氣含錸是以氧化生華氣態出現,當溫度降至100%以下時,大部分錸呈1μm左右的細顆粒,故須設置濕法凈化設施,當廢氣經過它時,廢氣中的三氧化硫經噴淋除塵器、濕式電除霧器和捕集器後,生成硫酸。硫酸和Re2O7生成錸酸液,再經過二級復噴復擋器的反復多次吸收,當錸酸達到富集濃度後,送制錸工段回收錸。最後,廢氣中的SO2採用氨為吸收劑吸收除去。圖11-20是鉬精礦焙燒廢氣治理工藝流程。
2.鉬鐵熔煉爐廢氣治理
鉬熔煉廢氣的治理一般採用干法凈化設施。凈化設備採用大型壓入式低氣布比反吸風袋式除塵器,除塵器一般配備滌綸針刺氈或滌綸布濾料。
(五)礬鐵車間回轉窯廢氣治理)F/{:;d%{9W7{:l(w
礬渣焙燒回轉窯廢氣含有氯氣、二氧化硫和三氧化硫等有害氣體,以及礬渣和礬精礦粉。故在處理該廢氣時還需回收礬塵。該廢氣治理一般有以下兩種工藝流程。
1.乾式處理法
該法是採用旋風分離器和乾式電除塵器凈化廢氣中的塵,但是不回收氯氣和硫有害物。
2.濕式處理法
該法是在干法的基礎上,再增加洗滌塔和濕式電除塵器,以再除去氯氣和二氧化硫。
(六)金屬鉻熔煉爐廢氣治理
金屬鉻熔煉爐廢氣主要採用干、濕兩級組合旋風除塵器來治理。第一級旋風分離器主要
收集粗顆粒的Cr203干塵後,進入淋洗除塵器凈化,淋洗液循環使用富集Na2Cr204進行回收。
七、耐火材料廠廢氣治理
(一)耐火材料廠廢氣的來源及特點
耐火材料廠廢氣主要來源於:①各種原料在運輸、加工、篩分、混合、乾燥和燒成工藝
流程中產生的含塵廢氣;②原料煅燒產生的含塵廢氣;③焦油白雲石車間和滑板油浸生產過程中的瀝青煙氣。這些廢氣的排放量大、溫度高、含塵濃度高,粉塵的分散度也高。
(二))耐火材料廠廢氣的治理技術
1.豎窯煙氣治理
豎窯煙氣在上料和出料以及窯內煅燒時產生粉塵和含塵煙氣,它的處理可設置大型的集中的除塵系統。該系統可將上料、出料及窯內煙氣一起收集和處理。處理優先採用二級干法除塵,對鎂質、白雲石和石灰等遇水易結垢的粉塵,不能採用濕法除塵。一級採用旋風除塵器或多管除塵器,二級採用袋式除塵器或電除塵器。
2.回轉窯廢氣治理
耐火材料在回轉窯中煅燒時產生的粉塵和煙氣,溫度高、含粉塵量大。該廢氣的處理一般採用二級處理,第—級採用旋風除塵器、多管除塵器或一段冷卻器,第二級採用袋式除塵器或電除塵器。當採用袋式除塵器時,為保證廢氣進入除塵器的溫度不超過濾袋允許的溫度,在除塵器進口管上設置自控的冷風閥。
3.瀝青煙氣治理
焦油白雲石車間和滑板油浸車間生產中產生瀝青廢氣,該廢氣的治理可採用吸附法以及燃燒法。
(1)粉料吸附法對焦油白雲石瀝青煙氣,由於工藝生產中有足夠的粉料,可採用生產粉料作吸附劑。粉料吸附瀝青油霧後,直接返回工藝粉料槽內。回收粘油粉料的除塵器宜採用袋式除塵器,其負荷不宜過高。圖11—27是粉料吸附法治理白雲石車間攪拌機瀝青廢氣的工藝流程圖。
(2)預噴塗吸附法對滑板車間瀝青煙氣,一般採用預塗白粉吸附法。白粉粘油後,再採用燃燒法燒掉油污後重復使用。該法凈化效率高,排出口瀝青物濃度低,運行穩定,但設備較粉料吸附法復雜。
㈢ 鋼鐵企業余熱蒸汽利用技術如何
1、生產自用蒸汽回收用於VD爐、VOD爐、RH爐等冶煉爐自用。目前的情況是:這些爐體設備一般不是長期連續運行,而是間歇性的運行。有時蒸汽生產的周期和VD爐、VOD爐、RH爐運行不一致,而導致余熱蒸汽產量高時,用汽設備停止運行,蒸汽大量放散;余熱蒸汽產量低時,用汽設備需要工作,蒸汽量不足。需要備份的快燃鍋爐生產蒸汽。
2、生活用蒸汽主要用於夏季供冷、冬季採暖、食堂、浴室等對蒸汽的需求,這些蒸汽用戶對蒸汽的壓力要求不高,控制
0.1-0.8Mpa就可以滿足要求。
3、與城市蒸汽並網一部分企業將產生的蒸汽直接與城市蒸汽並網,而工廠內的生產生活蒸汽也可從市政管網接入。這種方式最大的好處可以保證工廠生產生活用蒸汽的壓力、流量都是穩定的,但是市政蒸汽管網對並網的蒸汽的品質要求高,主要是余熱蒸汽的壓力大小、流量要穩定、雜質的要求低等。目前,絕大部分企業都採用余熱鍋爐各種形式,將廢熱、余熱轉化為余熱蒸汽,並將回收的蒸汽作為降低生產成本,節能降耗的重要考核指標,使得能源效益最大化