Възстановяване на отпадна топлина за рафиниране на стомана
1, Основни ресурси на отпадна топлина в металургията на стоманата (класифицирани по температура)
1. High temperature waste heat (>500 градуса ) - висока-стойност и лесен за възстановяване
Source: Coke oven raw gas (800 ℃), converter flue gas (600-800 ℃), steel slag sensible heat (>600 градуса), димни газове от електрическа пещ/прегряваща пещ (800-1200 градуса).
Методи за оползотворяване: Котелът за отпадна топлина произвежда пара за производство на електроенергия, подгрява предварително газ/въздух за горене и оползотворява отпадъчната топлина от стоманена шлака.
2. Отпадна топлина със средна температура (150-500 градуса) - голямо количество, степента на използване трябва да се подобри
Източник: Димни газове от синтероване (350-400 градуса), димни газове от горещ доменен пещ (250 градуса), димни газове от нагревателна пещ за валцуване на стомана (200-400 градуса).
Употреба: Предварително загряване на въздух/газ, производство на електроенергия при ниска-температура ORC, производство на пара.
3. Нискотемпературна отпадна топлина (<150 ℃) - difficult to disperse and recover
Източник: вода за промиване на шлака от доменна пещ (80-90 градуса), дренаж на охладителна кула, димни газове с ниска температура, вода за охлаждане на оборудването.
Употреба: Фабрично отопление, битова гореща вода, предварително загряване на технологична вода, ORC производство на електроенергия.
2, Основна технология за оползотворяване на отпадна топлина и сценарии за приложение
1. Процес на коксова пещ: оползотворяване на отпадъчната топлина от издигащ се тръбопровод суров газ
Технология: Издигащият се тръбен топлообменник възстановява чувствителната топлина на 800 градуса суров газ и произвежда пара със средно и високо налягане (по-голямо или равно на 4,0MPa) или прегрята пара над 400 градуса.
Полза: Смяна на пещите за нагряване на коксов газ са приложени повече от 100 коксови пещи като Baosteel и Shougang, създавайки милиони годишни ползи.
2. Процес на производство на желязо: оползотворяване на остатъчното налягане/топлина от газ от доменна пещ
Генериране на електроенергия с остатъчно налягане на TRT: Възстановяване на горното налягане на доменната пещ (0,2-0,3MPa), висока ефективност на генериране на електроенергия, генериране на 30-40kWh електроенергия на тон желязо и значително годишно намаляване на емисиите.
Котел за отработена топлина от доменна пещ: Газ с ниска калоричност (представляващ 53% от отпадъчната топлина) се използва за суперкритично генериране на електроенергия с ефективност от 44%+ и годишно захранване от над 1 милиард kWh.
3. Процес на производство на стомана: оползотворяване на отпадна топлина от димни газове/стоманена шлака
Котел с преобразувател на отработени газове: възстановява 600-800 градуса димни газове, произвежда пара и се свързва към мрежата; Взривобезопасната система решава проблемите с експлозията и натрупването на прах и увеличава възстановяването на пара с повече от 40%.
Чувствително оползотворяване на топлина от стоманена шлака: 1500-градусово оползотворяване на отпадъчната топлина от разтопена стоманена шлака, със степен на възстановяване над 80%, може да генерира електричество или пара.
4. Процес на синтероване/валцоване: възстановяване на отпадната топлина от димните газове
Котел за отпадъчна топлина за синтероване: възстановява 350-400 градуса димни газове, произвежда пара със средно налягане и 75-182 кг синтерована минерална пара на тон.
Предварително загряване на димните газове в отоплителна пещ: Предварителното загряване на въздух/газ за горене с димни газове при 200-400 градуса може да намали разхода на гориво с 20% -30%.
5. Обща технология за средно- и нискотемпературна отпадна топлина
Органичен цикъл на Ранкин (ORC): Подходящ за източници на топлина от 150-300 градуса, генериращи 10kWh+електричество на тон стомана, с възвръщаемост на инвестицията от 3-5 години.
Топлообменник на топлоносител/топлинна тръба: топлообмен газ газ/газ-течност, предварително нагряване въздух/газ, компактен и ефективен.
3, Основни ползи (като пример вземем завод за стомана с 5 милиона тона/година)
Спестяване на енергия и намаляване на разходите: Производството на отпадъчна топлинна енергия замества закупената електроенергия, спестявайки десетки милиони юани в годишни сметки за електроенергия; Намалете разхода на гориво с 15% -30%.
Значително намаление на въглерода: за всеки 1GJ оползотворена отпадна топлина се постигат 80-100 kg намаление на въглерода; годишното намаление на CO ₂ е стотици хиляди тонове.
Енергийна самодостатъчност: Производството на отпадна топлинна енергия представлява 30% -50% от потреблението на електроенергия в централата, подобрявайки стабилността на захранването.
Цялостно оползотворяване: Отоплението с отпадна топлина покрива района на фабриката/околните общности, спестявайки хиляди тонове стандартни въглища годишно.
4, Път на внедряване (четири етапа)
Одит на топлинния баланс: Идентифицирайте остатъчни горещи точки, температури и скорости на потока в цялата фабрика и определете приоритетите за рециклиране.
Приоритетна висока температура: първо изграждане на коксова пещ/конвертор/синтероване на котел за отпадна топлина TRT, производство на свръхкритичен газ.
Интегриране на средна и ниска температура: ORC, система за предварително нагряване, отопление с отпадна топлина/подаване на пара.
Интелигентен контрол: AI мониторинг на топлинния поток+оптимизиране, реализиране на визуализация на топлинния поток, предупреждение за неизправност и затворен-контур на енергийната ефективност.