某钢铁厂余热利用综合方案.doc

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1、某钢铁余热利用诊断报告2013年9月目录1、项目简介32、铁水冷却热高温部分余热资源32.1工艺流程：32.2余热资源量32.3余热资源利用方案42.4节能效益计算42.5余热回收对炼铁工艺的影响53、炉渣冷却热高温部分余热资源53.1工艺流程：53.2余热资源量53.3余热资源利用方案63.4节能效益计算63.5余热回收对炉渣工艺的影响73.6水渣与气冷渣的区别和用途73.7铁水和炉渣余热回收方式73.8铁水和炉渣余热回收系统投资估计74、生铁、炉渣冷却热低温部分余热资源84.1余热资源量84.2余热利用方案及节能效益84.3改造投资估算95、锅炉烟气余热资源95

2、.1锅炉烟气量及余热计算95.2锅炉烟气余热利用方案105.3节能效益115.4改造投资估算126、热风炉余热资源126.1单套热风炉余热资源情况126.2余热回收利用方案136.3节能效益计算136.4改造投资估算147、烧结尾气余热资源147.1余热资源量157.2余热资源利用方案及节能收益157.3改造投资估算158、余热回收利用综合规划151、项目简介某钢铁有限公司位于济南市东郊某镇，距市区20公里。西临济南绕城高速公路，南靠胶济铁路，北临济青高速公路和济南国际机场,交通十分便捷。公司成立于2000年，是生产球墨铸铁的专业化生产企业。现已形成年产球墨铸铁10

3、0万吨、铸件1万吨的生产能力。某钢铁生产工艺存在大量废余热资源，诸如：铁水冷却热，炉渣冷却热，锅炉烟气余热，烧结尾气余热，热风炉烟气余热等。这部分资源大部分通过循环水、烟气等方式排放环境，不仅能源浪费，而且对环境带来影响。2、铁水冷却热高温部分余热资源2.1工艺流程：高炉产出的1500℃左右铁水，通过铁水包运至铸模车间，将铁水倾入铸模内，铸模运转，将铸模内铁水带出，铁水逐步冷却凝固成块，然后喷水激冷，直至降至200℃以下，然后铁块与铸模分离，倒入斗车中，运至贮铁场。某钢铁日产生铁约2600吨。2.2余热资源量铁水在铸模内由1500℃降至200℃左右，以及在贮铁场内由

4、200℃左右降至环境温度，所释放的热量，都通过这部分热量都属于余热资源。当铁块温度降至300℃以下时，回收回来的余热资源品位大大降低，经济性变差，因此为了提高余热资源利用价值，将铁水余热分为两段，其中1500~300℃为高温余热，300℃以下为低温部分余热。据此计算高温部分余热资源：参考相关文献资料，1500℃左右的铁水焓值约：1.11GJ/t；300℃左右的生铁焓值约：0.18GJ/t。因此每吨铁水可利用余热：1.11-0.18=0.93GJ/t。某钢铁每天炼铁约2600t，所以每天可获得余热：0.93*2600=2418GJ/天折合平均热功率：2418GJ/24

5、/3600=22986kW。2.3余热资源利用方案根据铁水高温部分余热资源品质，可以将获得的余热资源转化成3.8MPa、450℃的蒸汽，然后利用蒸汽驱动汽轮发电机组发出电能。2.4节能效益计算1）发电3.4MPa、450℃的蒸汽驱动的纯凝汽轮发电机组，电能转化率（发电效率）约28%，因此每天铁水余热可获得电能：2418*0.28=677GJ/天，折合电功：677GJ/(3600kJ/kWh)=kWh，平均发电功率：kWh/24h=7836kW。获得的电能可并入厂区电网，替代厂区外购电。按厂区外购电价0.79元/kWh计算，每天节能收益：*0.79=元（14.8573

6、万元）；按运行8000小时/年计算，一年的节能收益为14.8573/24*8000=4952.4万元。2）节水采用余热回收发电后，铁水冷却将由现在的部分水激冷却改为全部空气（或惰性气体）冷却。Fe3C凝固温度约1227℃，焓值约0.744GJ/t。据此，减少水冷却负荷约：0.744-0.18=0.564GJ/t。因此每吨生铁节省水蒸发：0.564GJ/2400kJ/kg=235kg，每天节水约：235*2600/1000=611吨/天。按运行8000小时/年计算，年节水约：611/24*8000=吨（折合20.37万吨）按5元/吨水价（自来水及处理费用），每年节省水

7、费：20.37*5=102万元综上：铁水余热，可回收量约2418GJ/天，用于发电每天可产生kWh电能，年节能收益约4952.4万元；节省水611吨/天，年节省水费102万元；因此节能综合效益约5054万元，非常可观。2.5余热回收对炼铁工艺的影响因为现有的冷却工艺无法实现余热回收，需要对铁水冷却工艺进行改造。但无论采用哪种改造方式，都会延长铁水冷却时间。铁水冷却时间延长，会对成品生铁的品质带来影响，主要影响是：成品生铁偏析现象减轻，生铁含碳主要以Fe3C、Fe2C、FeC等化合物的型式存在，游离碳（石墨）减少。3、炉渣冷却热高温部分余热资源3.1工艺流程：高炉