冶金余热回收节能方案的研究冶金技术毕业论文.doc

XX 大学大学毕业设计论文毕业设计论文学 号： 系、班级： 姓 名： 论文题目： 冶金余热回收节能方案的研究 指导教师： 日 期： 目 录摘 要 ............................................2 一、前 言 ........................................3 1．冶金工业能源现状............................3 （1）节能与能耗 ............................3 （2）国内外钢铁能源结构比较 ................6 （3）钢铁企业各工序耗能情况 ................7 2．冶金工业节能................................8 (1)节能差距及不足分析 ......................8 (2)节能潜力分析 ............................8 (3)冶金余热余能及系统节能 ..................9 3．本文问题的提出.............................10 (1)冶金工业余热回收技术的应用情况 .........10 (2）本文研究的主要内容及意义 ..............12 二、炼钢转炉生产余热节能方案研究 .................12 1．炼钢生产的烟气余热产生及回收...............13 （1）烟气余热产生 .........................13 （2）论燃烧温度及烟气焓值 .................15 （3）烟气的净化回收系统 ...................17 2．汽化烟道强化研究...........................18 （1）汽化烟道基本结构和烟气热力学参数 .....18 （2）基本模型与计算条件 ...................20 （3）计算结果分析 .........................22 3．余热锅炉循环系统...........................26 4．回收蒸气核算...............................28 5．蒸汽节能方案研究...........................31 （1）蒸汽蓄热器节能 .......................31 (2)水暖改造节能 ...........................36 1．结论.......................................41 2．展望.......................................41 参考文献河北联合大学迁安学院 毕业论文 2摘 要本文首先对冶金工业中余热回收利用进行了分析，从能源、节能的角度入手，对冶金工业的余热回收利用进行了分析研究，提出问题，找出差距，以实例应用为研究导入点，展开研究。

本文以崇利制钢两座 30t 转炉生产工艺的具体运行参数为研究依据，结合烟气汽化烟道的余热回收技术的基本原理与理论基础，对转炉炼钢烟气汽化烟道进行了方案对比研究，在厂房安装位置允许的情况下，应选用烟道直径较大长度较长的汽化烟道，这样有利于热量回收在讨论烟道余热锅炉水循环时，建议在中小转炉系统中，优先选用自然循环系统，该系统安全可靠，运行费用低对蒸汽的间断性和波动性进行了分析论证，并列举了两套节能方案进行了讨论研究并进行了经济效益分析，希望能对工程的设计选型起到一定的借鉴作用关键词： 冶金，余热回收，热管应用河北联合大学迁安学院 毕业论文 3一、前一、前 言言本章首先对冶金工业的能源现状进行了分析，对国内外冶金工业能源结构和工序耗能进行了对比，列举了我国与国外先进水平的差距与不足和国外先进水平相比，国内的节能潜力还很大，需要做的工作还很多，尤其在冶金工业的余热回收上，应有新认识，在节能减排、吨钢综合能耗等方面，应有新举措在本章的最后提出了以本文研究的内容和意义1．冶金工业能源现状（1）节能与能耗在工业生产中，很多方面已经采用了一些新工艺、新技术和新设备，相应地降低了热能的消耗但是在生产过程中由煤、油、天然气等一次能源所转化出来的热能．只有一部分得到了有效的利用，还有相当一部分热能一余热在燃烧或加热之后没有被充分利用而浪费掉了。

从节能和提高能源利用率的角度来看，合理地回收和利用余热，不仅是十分必要的，而且也是完全可能的但这并不是说，对所有的余热都要全部加以回收第一，这既没有科学根据，技术上暂时也不可能实现；第二，回收多少，必须进行综合经济效益分析才能决定所以，合理而充分地回收余热资源，才能达到迅速提高能源利用率的目的㈠余热利用“余热利用”这个概念可以这样来认识，就是从某一个生产过程中所排放出来的热量具有相当的温度(一般高于环境温度)，并能利用其中一部分热量进行再生产，从而提高热能利用率河北联合大学迁安学院 毕业论文 4余热可根据它所具有的温度来分类工业余热一级可分为三类：①高温余热：高于 500℃；②中温余热：介于 500℃至 300℃之间；③低温余热低于 300℃回收利用余热资源的办法很多，其基本方法之一是将一种较高温度的流体余热经过传热装置传给另～种温度较低的流体从余热热源将其热量传递给被加热的物体或工质的时候，除去必须遵守一定的规律(热力学第一、第二定律)外，还离不开必要的设备和一定的媒介物质比如本文将讨论的热管余热锅炉等㈡能源与节能冶金工业长期以来被称为高耗能、高污染行业，节能降耗、开发新品种一直是冶金工业近年来追求的首要目标。

现将相关概念介绍如下：①一次能源：自然界原来就存在，没有经过加工或转换品种：煤炭、石油、天然气、电力②二次能源(或为再生能源)；以多种形式由其它载能体转换而来的品种：煤气、蒸汽、压缩空气、物体显热、液体或气体的压力能③节能概念：节能含义包括减少浪费和增加回收两个部份减少浪费：加强对用能的质量和数量的管理，优化用能结构，减少物流损失，能源介质的无谓排放等增加回收：大力回收生产过程中产生的二次能源(包括余压、河北联合大学迁安学院 毕业论文 5余热、余能和煤气等)节能工作的内容；直接节能和间接节能直接节能：减量化用能，提高能源利用效率、降低产品单位能耗间接节能；工艺结构调整、优化工艺流程、减少生产中间环节、提高产品性能和寿命等㈢能耗的基本概念能耗是能源消耗量的简称，能耗是企业或产品的直接能源消耗量，包括用于过程和散失于环境的全部热量严格说来，能耗的单位应采用实物量单位，但为了计算方便，采用能量单位表示能耗，如 kJ、kW·h 等为了便于比较，能耗的单位都折算为标准煤，任何具有 2931010KJ 能量的物质均折算成 lkg标准煤我国钢铁企业能源消耗指标主要用吨钢能耗表示，吨钢能耗是反映钢铁企业(工业)能源消耗和能源利用状况的重要技术经济指标，它能大致反映出钢铁联合企业钢铁生产的技术水平、原材料条件和管理水平等。

我国吨钢能耗有反映企业能源消耗的吨钢综合能耗和用于钢铁联合企业间能耗对比的吨钢可比能耗1 吨钢综合能耗企业吨钢综合能耗是指企业在报告期内每吨钢消耗的各种能源消耗总量能源消耗总量必须是将各种能源按规定的计算方法分别折算为统一标准单位后的总和2 吨钢可比能耗吨钢可比能耗是指企业每生产 1 吨钢，从炼焦、烷结、炼铁、炼钢直到成品钢材配套生产所必需的耗能量及企业燃料加工与运输，机车运输能耗及企业能源亏损所分河北联合大学迁安学院 毕业论文 6摊到每吨钢的耗能量之和包括联合企业的矿山、选矿、铁合金、耐火材料、碳素制品、焦化回收产品精制及其他产品生产、辅助生产及非生产的能耗2）国内外钢铁能源结构比较与世界主要产钢国钢铁工业的能源结构相比，中国钢铁制造业煤炭所占比例高于其它国家，而天然气和燃料油的比重明显低于发达国家如表 1 一 l 所示钢铁工业属于资源、能源密集型产业钢铁工业的能耗约占全国工业总能耗的 1 1％；排放的废水和废气约占工业总排放量的 14％；固体废弃物约占工业废弃物总量的 16％2003年，我国 GDP 增长 9．1％，而能源消耗增长 15．4％，钢材消费增长 26．6％如果今后按此速度发展下去，我国铁、锰、铬矿产资源可持续供应的矛盾将日益加剧，原材料供应、水资源和土地资源紧缺、环境污染和运输负荷等问题将成为我国国民经济发展的重大障碍。

冶金工业将以资源高效利用和循环利用为核心，以低消耗、低排放、无毒化、无害化、高效率为目标，以转变增长方式、调整产业结构、加快技术进步为根本，把冶金工业建成资源节约型行业河北联合大学迁安学院 毕业论文 7（3）钢铁企业各工序耗能情况近年全国重点钢铁企业各工序能耗情况表 1．2 所示说明：①2006 年全国产钢 4．21 亿吨，年增长率在 18．48％，但吨钢可比能耗是下降 6．2％由于钢铁工业节能成绩显著，能源年增长率低于钢产量增长率②从 2007 年上半年统计数据可看出钢铁企业之间能耗的先进水平与落后水平之间的差距甚大，说明企业的节能潜力巨大③工业发达国家的吨钢可比能耗为 642 姆／t 与我国重点钢铁企业平均值相比差 11．2％④2006 年以后国家规定电力折标煤系数从0．404Kgce／kwh 改为 0．1229Kgce／kwh 致使全行业能耗指标约下降 18％由此可见，对于全行业来讲是需要加强节能的普及与提河北联合大学迁安学院 毕业论文 8高工作 “十五”以来，全国重点钢铁企业加大节能工作力度，吨钢可比能耗下降 6．04％，炼铁工序能耗下降 1．66％，焦化工序下降 1．08％，烧结工序下降 6．72％。

我国炼钢系统能耗与国际先进水平的差距最大，是目前钢铁行业节能工作应加强的地方2．冶金工业节能(1)节能差距及不足分析由于我国钢铁工业产量增长较快，占全国能源总消耗量的15％左右另外，废钢产生量相对短缺，每年大约 3000“～5000万吨，电炉钢占钢产量的比例约 15％，高炉．转炉长流程在中国钢铁工业占主导地位，转炉钢比例占 85％；全球钢铁工业两类流程之间比例约为 67％和 33％我国钢铁工业与国际先进水平在能耗与节能方面差距较大废钢资源对我国钢铁工业的制约，只是客观上造成我国钢铁工业能耗偏高，而设备大型化程度低；落后产能比例大；先进节能技术普及率低；二次能源回收利用率低；能源统计、管理有待进一步完善是产生差距的重要因素2)节能潜力分析由表 1-3 和图 1-3 展示出我国钢铁工业与国际先进节能水平相比，我国钢铁工业节能潜力还有多大，与日本钢铁工业节能成绩相比，对我们的启示有多大日本钢铁工业 1990 年比 1973年节省能源 20％1990 年到 1995 年，日本钢铁工业已经实现节能 69％1996 年 12 月，又提出了到 2010 年的能耗将比 1996年减少 10％的自主行动节能计划目标。

河北联合大学迁安学院 毕业论文 9(3)冶金余热余能及系统节能余热利用方面：我国冶金工业的余热资源回收量有 1 140 万吨标准煤，但当年余热资源回收量为 200 万吨标准煤，余热资源回收率为 17％，而实际余热利用量仅占钢铁工业消耗能源量的 2．0％左右在焦炉干熄焦、烧结余热回收、高炉热风炉余热回收、加热炉余热回收等方面才刚刚起步，余热回收利用技术有较大市场 “十五”规划目标争取达到余热利用普及率50％，要实现此目标，必须普及推广新的较成熟的余热回收技术干熄焦技术：所谓干熄焦技术就是将从炼焦炉推出的约1000℃的赤热焦炭在熄焦室中被与其逆流的冷惰性气体(主要成分为氮气，温度 1。