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鋼鐵行業電爐煙氣余熱回收利用系統技術
來源:中國節能產業網 時間:2010-12-30 14:26:50 用手機瀏覽

  一、技術名稱:電爐煙氣余熱回收利用系統技術

  二、適用范圍:鋼鐵行業電爐煉鋼

  三、與該節能技術相關生產環節的能耗現狀:

  當前,中國鋼鐵工業能耗總量占全國能耗總量的12%~15%,其中,電爐煉鋼占全國鋼鐵產量的10%(2009年)。電爐煉鋼過程中會產生大量的高溫含塵煙氣(約1000~1400℃),煙氣顯熱占電爐煉鋼總能耗的10%以上。目前國內對煙氣冷卻方式主要為水冷方式,即冶煉所產生的一次煙氣從其第四孔抽出,經水冷彎頭、水冷滑套、燃燒沉降室、水冷煙道冷卻后,再經空冷器或噴霧冷卻塔降到約350℃ ,最后與來自大密閉罩及屋頂除塵罩溫度為60℃的二次廢氣相混合,混合后的廢氣溫度低于130℃,進除塵器凈化,并經風機排往大氣。該方式實現了煙氣降溫除塵的目的,缺點是:一方面消耗大量的電能和水,另一方面大量高溫煙氣的熱量沒有得到回收利用。

  四、技術內容:

  1.技術原理

  電爐第四孔的爐氣,經爐蓋彎管和移動彎管煙道之間的間隙,進入移動彎管煙道,同時抽入一定量的爐外空氣,以燃燼爐氣中的CO等可燃氣體形成高溫煙氣,高溫煙氣依次經過沉降室、汽化煙道、余熱鍋爐及節能器生產一定壓力的蒸汽供生產生活使用,同時經余熱利用系統后的煙氣溫度降到約250℃,與來自大密閉罩及屋頂除塵罩溫度為6O℃的二次廢氣相混合,混合后的廢氣溫度低于130℃,進除塵器凈化,并經風機排往大氣。

  2.關鍵技術

  根據系統所處工況的不同,工藝系統可分別采用低壓強制循環汽化冷卻系統、中壓強制循環汽化冷卻系統、中壓自然循環汽化冷卻系統及直流系統,最大限度回收煙氣余熱,同時綜合考慮系統安全可靠、經濟運行、延長系統使用壽命及降低投資等因素。

  余熱鍋爐設備的關鍵技術為:合理的煙氣量、汽化冷卻方式和強制循環倍率的選擇,受熱面的形式選擇及對煙氣中的粉塵適應性(含耐磨性和粘結性),合理的煙道流速選擇。

  3.工藝流程

  工藝流程見圖1。

圖1  電爐煙氣余熱回收利用系統工藝流程圖

  五、主要技術指標:

  1)回收蒸汽量:140~200kg/噸鋼;

  2)余熱利用系統排煙溫度:≤250℃。

  六、技術應用情況:

  目前,歐洲及俄羅斯部分鋼鐵廠的電爐煙氣余熱利用已經實現了汽化冷卻產生蒸汽供鋼鐵廠生產生活使用,這樣可大大降低除塵系統運行的電耗,降低煉鋼成本,是電爐煙氣冷卻除塵的最佳工藝方向。但國內電爐煙氣冷卻除塵處理還一直停留在水冷方式上,在生產蒸汽方面尚無成熟的技術。本技術在河北邢鋼集團邢臺不銹鋼有限公司進行了首臺示范應用。

  七、典型用戶及投資效益:

  典型用戶:河北邢鋼集團邢臺不銹鋼有限公司

  建設規模:50t電爐。主要技改內容:電爐煙氣余熱回收利用系統,主要設備為移動轉彎煙道、固定斜煙道、沉降室、水平煙道、除塵器、余熱鍋爐本體、節能器及相關輔機。節能技改投資額1286萬元,建設期9個月。年回收蒸汽量5.0929萬噸;折合5600tce/a,年節約830萬元,投資回收期2.3年(含建設期)。

  八、推廣前景和節能潛力:

  按照目前電爐鋼比例計算,預計到2015年全國電爐總容量可達8000~9000t,如果均采用該項技術即汽化冷卻生產蒸汽,預計可節能約100萬tce/a,估計投資總量約為27億元,若推廣至30%左右,總投資約8億元人民幣,總節能能力可達35萬tce/a。


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