大型钢铁企业汽轮机余热用于集中供暖的技术改造与运行分析

发布时间：2020-09-19 14:43

　　能源短缺、环境污染已发展为世界范围的问题。当前,我国能源利用仍存在利用效率低、经济效益差、生态环境压力大的主要问题,节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容,是解决我国能源问题的根本途径。我国是钢铁大国,实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。而工业余热作为一种“二次能源”,愈来愈被人青睐。我国是工业大国,其工业余热也非常丰富,但与发达国家相比,我国的二次能源利用率较低。由于大部分余热品位低,难以提取利用,大量能量因没有合适的回收设备和利用途径,以各种各样的形式被废弃掉。因此,提高我国二次能源利用率,是解决节能减排的一大法宝,同时也对解决我国能源危机和环境污染问题大有裨益。本文以济南某大型钢铁企业为研究对象,通过对钢厂现场调研,对目前钢厂工艺流程中产生的余热废热的种类及回收方法、利用途径、利用现状进行总结分析。随着生活水平日益提高,我国城镇化水平越来越高,由此伴随来的主要问题就是冬季采暖面积的增加。例如,本文中济南某大型钢铁企业周围今年来新增采暖面积30多万平方米。冬季供暖在之前采用蒸汽供暖的方式,不仅成本高,蒸汽浪费严重,而且造成能源的浪费：高品质蒸汽用于供暖不符合“能量梯级利用”的原则。针对此现象,此钢铁企业在2013-2014年度提出采暖方案的改造项目,并主要以3200高炉汽轮机的低真空改造运行为主。为了验证方案的可行性,在改造前先进行了汽轮机低真空试验运行,通过对试验数据的分析讨论,为方案实施提供了可靠的理论基础。改造完成后对该系统在2013-2014采暖季的运行情况分析总结的结果表明,汽轮机余热用于集中供暖系统方案可行,改造简单可靠,系统运行效果良好,采暖用户满意度高,系统投资回收期短,同时为企业带来可观的经济效益、社会效益和环境效益。最后针对夏季钢厂余热利用率较低的情况,本文提出了余热蒸汽驱动溴化锂吸收式制冷机用于夏季制冷的方案,通过与电制冷方案的对比,进行了可行性分析。得出结论是,在工业余热丰富的地区,采用低品位余热驱动溴冷机组进行夏季制冷经济性好,值得推广。
【学位单位】：山东建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：TU832
【部分图文】：

变化图,城镇,变化图,采暖能耗

中的采暖能耗就是一大方面。我国城镇居民冬季室内采暖的需求也在日益增长。因此产生了大范围的新增供暖面积。如图1.1所示，我国城镇集中采暖面积逐年增加，由1996年的7.5亿m2，增长到2010年时已超过43亿m2,其中北方地区的就占了将近97%【3]。而我国懫暖的主要方式是靠化石燃料的燃烧。由于城镇供热需求的迅猛增长，采暖能耗已从1996年的0.72亿吨标煤，增加到1.53亿吨标煤。现在占有较大的比重的是建筑能耗，其中建筑物供暖的能源消耗占了大部分，因此从供暖能耗方面下手有很大的潜力，我们要把节能的主要目标放在对供暖的节能中。-1 -

钢铁企业,钢铁联合企业,济南,钢厂

图2.1钢铁企业夜景济南某钢铁企业是济南地区规模最大的钢铁联合企业。其始建于1958年，现有职工3.38万人。主要生产中板、中厚板、热轧薄板、冷乳薄板等产品，其年产量可达千万吨。近年来，210t转炉、4300mm宽厚板乳机和3200m3高炉相继投产，此钢厂^一五”技术改造主体基本完成，从此踏上了由大到强的转型发展之路。经过不断的改革创新，淘汰落后产能，此钢厂现在仍保留800万吨钢的能力[26]。山东省钢铁产业结构调整，产能重心转向沿海，此钢厂主业发展遇到了 “天花板”。同时，受上下游行业的挤压，利润空间狭小，转型发展势在必行。然而传统钢铁工艺的能源利用效率较低，尤其是低温余热资源几乎全部散失。因此构建以发展低碳经济、循环经济为核心的新一代钢铁制造流程，把各种可能利用的资源和技术充分有效利用起来，为城市服务、融入城市的发展，是此钢厂的发展方向。2.3.1钢铁企业能源结构

标煤,消耗量

图2.5 2011年及2012年标煤消耗量根据图2.3和图2.4，可以看出，炼铁工艺所占能耗比重最大，其次是燃电、烧结、轧钢等，2012年较2011年的比例虽稍有变化，但大体趋势是不变的。从图2.5中，可以清晰看出，各工艺消耗的标煤量炼铁所消耗的煤量最大，且由于政策变化和企业的发展，各工艺产量有所降低，所以2012年标煤消耗量相比2011年有所减少。2.3.2济南某大型钢铁企业余热资源及利用情况济南某大型钢铁企业余热资源丰富，广泛分布在各工艺过程中。主要有蒸汽、循环水、烟气、冶金渣、煤气等，其总量如表2.3所示。这些余热资源折合成标煤约为241.6万吨/年，由此可见回收潜力巨大，若全部回收利用，不仅可以大大提高钢铁企业的能源利用率，同时能提高企业的经济效益。表2.3钢狭企业主要余热汇总表序号余热总量折合标煤(万吨/年）比例

【参考文献】