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钢铁业余热资源回收潜力巨大

曹先常

2011年03月22日08:18    来源:《经济日报》     手机看新闻

  


  我国钢铁企业每年约产生1.5亿吨标准煤余热资源,余热资源表现形式多种多样。从余热资源的载体看,可分为固态载体余热资源、液态载体余热资源、气态载体余热资源三大类。例如炼焦工序红焦、热钢坯等属于固态载体余热资源;冲渣水余热、铁水显热、冷凝水余热、冷却水等属于液体载体余热资源;钢铁企业各类炉窑的烟气余热则属于气态余热资源。

  各类余热资源根据技术可行性和经济性可以分为三个等级,其中一等余热资源由于具有良好的经济性应优先回收,例如焦炉红焦显热、转炉烟气余热等;二等余热资源由于具有较好的经济性应尽快回收,例如烧结余热、连铸坯热送;三等余热资源属于回收经济性较差、技术难度高的余热资源,例如焦炉荒煤气显热由于目前技术不具备条件没有回收;大量350℃以下的中低温烟气余热由于其投资回报差、没有适当的热用户导致没有回收;冲渣水由于温度低、水质复杂导致基本未被利用。

  据研究,我国钢铁行业余热回收利用率仅30%左右,还有大量余热资源直接排放,导致能源浪费,未被回收余热资源中主要以三等余热资源为主,其中又以气态载体余热资源为主。如何将钢铁生产过程中大量的中低温余热回收利用,不仅是节能环保产业面临的课题,也是钢铁企业节能降耗、降低成本的有效途径之一。

  由于未被回收余热资源具有量小、分散的特点,投资回报较差;同时由于周围环境中热用户的限制,可利用技术也受到限制。为将低温余热转化为各种环境都可利用的能源,利用低温余热发电成为低温余热利用技术研究的主要方向。其中,有机工质朗肯循环发电的研究和应用最为广泛,该技术可通过采用不同低沸点的有机物(或者混合物)作为工质,可回收55℃以上的低温热能(液态)。

  钢铁行业低温余热资源综合梯级利用应遵循以下思路:

  一是随着科学技术的发展,“今日”的低品位等难以回收余热资源必然会成为“明日”的优质能源。工业余热利用是不会新增污染排放的能源,从这个意义上讲,余热资源也是“新能源”。

  二是钢铁企业低温余热资源宜推进综合梯级利用。钢铁企业各类工业炉窑众多(宝钢在上海地区有300余座),不同炉窑烟气携带低品位余热资源量大小、成分、品位等要素各不相同,余热资源利用应根据余热的数量、品质(温度)和用户需求,按照能级匹配的原则,即“逐级回收、温度对口、梯级利用”进行回收利用,实现余热资源综合梯级利用。从具体操作上看,低品位余热资源综合梯级利用总体应遵循以下基本原则:首先确保炉窑设备状态完整,通过高效燃烧、空燃比控制,减少烟气携带余热浪费;其次利用炉窑烟气余热加热燃烧用空气和燃气,降低排放烟气温度;最后根据周边用户特点采用烟气直接加热、发电、回收热水与热风供周围用户使用。

  三是积极推进低温余热发电技术工业化应用研究,并结合企业现场环境,开展蓄能供热、热泵、吸收式制冷等技术集成应用研究,推进区域热电冷三联产技术应用。通过持续努力,低品位余热资源回收水平必将持续提高,钢铁企业将以更低能耗、更低排放、更低成本生产出更高附加值的钢铁精品。

  (作者系上海宝钢节能技术有限公司技术总监、高级工程师)
(责任编辑:李彤)

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