冶金生產過程中的節能技術

2022-10-15 03:15:06 字數 3255 閱讀 7708

目前鋼鐵企業節能降耗最有效的措施是進行大規模的節能技術改造和餘熱余能的綜合利用,主要體現在高爐爐頂煤氣餘壓**發電技術,乾法熄焦技術、煤調濕技術、焦爐煤氣制h2綜合利用等等。下面主要介紹下幾個主要節能技術:

一、高爐爐頂煤氣餘壓**發電技術

。所用的透平裝置trt是利用爐頂煤氣壓力**煉鐵生產過程中的二次能源,是不消耗燃料,無汙染的經濟的發電裝置。現代高爐爐頂壓力達0.

15到0.25兆帕,爐頂煤氣中存在大量勢能。trt就是利用爐頂煤氣剩餘壓力使氣體在透平內膨脹做功,推動透平轉動,帶動發電機發電。

trt發電不消耗任何燃料就**大量電力,根據爐頂壓力不同每噸鐵可發電20-40kwh,如果高爐煤氣採用乾法除塵發電量可增加30%左右。一般爐子越大,爐頂壓力越高,投資**期越短。這種發電方式既不消耗任何燃料,也不產生環境汙染,發電成本又低是高爐冶煉工序的重大節能專案,經濟效益十分顯著。

此技術在國外非常普及,國內正在逐步推廣。

二、乾法熄焦技術

乾法熄焦技術是相對於用水熄滅熾熱紅焦的濕法熄焦而言的,簡稱「幹熄焦」。它是**紅熱焦顯熱、改善操作環境的一項先進工藝技術,有利於提高焦炭質量,降低焦化工序能耗和改善大氣環境質量。目前幹熄焦技術是國外應用較廣泛的一項技術。

採用幹熄焦可**80%的紅焦顯熱,平均每熄一頓焦炭可**3.9mp、4500c的蒸汽0.45-0.

6噸。若將這些幹熄焦產生的蒸汽用來發電,採用全凝機組時,平均每熄一頓紅焦,淨發電95-110kwh。扣除幹熄焦自身的能量消耗,包括低壓蒸汽、氮氣、電力、純水等,採用幹熄焦平均降低煉焦能耗40kgce/t焦左右。

三、煤調濕技術

煤調濕技術是「裝爐煤水分控制工藝」的簡稱,是在乾燥煤煉焦工藝的基礎上發展來的一種通過加熱來降低並穩定、控制轉爐煤水分的一種煉焦用煤的預處理技術。其核心是不管原料的水分是多少,裝入爐內的煤的水分要控制在5%~6%的範圍內。

四、焦爐煤氣製氫技術

煤氣資源化利用除了鋼廠發電外,還可以高附加值利用,如焦爐煤氣生產氫氣不僅可以提高利用的附加值也有利於溫室氣體減排。焦爐煤氣製氫比直接使用較貴的天然氣和煤炭製氫等更加經濟,是大規模、高效、低成本地生產廉價氫氣的有效途徑。 焦爐煤氣吸附製氫是發展迴圈經濟,構建迴圈經濟產業鏈的一項有效措施,社會效益和經濟效益顯著。

節能減排不僅是鋼鐵行業社會責任的體現,更是鋼鐵企業當前降本增效的乙個重要方向。近年來,中冶北方積極履行社會責任,大力推動鋼鐵冶金行業節能減排技術進步和創新,先後推出了燒結煙氣迴圈工藝、活性焦煙氣淨化技術、整合式環保篩分系統、燒結環冷機餘熱資源高效**與利用技術等多項新工藝、新技術,多功能高效環冷機便是其中之一。

面對挑戰積極探索

鼓風環冷機是燒結生產工藝的重要裝置之一,用於冷卻由燒結機焙燒並經單輥破碎機破碎的熱燒結礦。傳統的環冷機源於上世紀50年代,在多年的生產應用實踐中,暴露出耗能高、環境汙染嚴重、餘熱利用效率低等問題。特別是在倡導低碳環保、節約能源、清潔生產的今天,傳統的燒結環冷機的缺陷越發突出,迫切需要一種既能滿足冷卻功能,又節約能源、清潔環保,安全高效,同時兼具良好餘熱**功能的新型多功能環冷機。

中冶北方多年來一直致力於鋼鐵行業節能減排新技術的開發和推廣應用。面對傳統燒結機環冷機遇到的挑戰,中冶北方成立了專門的研發團隊,積極探索、創新適應現代燒結工藝的燒結礦冷卻裝置,力圖走出一條節能環保的新路。

研發團隊在積極總結燒結領域多年的設計和研發經驗的基礎上,大膽創新,借鑑球團領域相關技術,創造性地將球團環冷機技術與燒結環冷機技術有機結合,通過反覆的對比、研究、試驗,2023年成功研製出了既擁有優良的冷卻功能,又兼具有效收集餘熱,節能環保的多功能燒結環冷機。該環冷機在迴轉框架結構、台車技術、密封形式、智慧型檢測控制技術、配風技術等方面進行了全面創新。具體包括以下關鍵技術:

高剛性迴轉框架技術。多功能燒結環冷機迴轉框架採用圓環型結構,內、外圓環之間通過環冷機中心的徑向鋼管連線,解決了傳統環冷機剛度差、裝置變形嚴重、裝置執行可靠度低等問題。多功能迴轉框架的應用也使得台車下部的密封接觸面為平面,為實現液體密封、顆粒狀介質密封及柔性材料的密封提供了條件。

焊接裝配式台車技術。新型台車採用焊接框架、裝配式篦板,簡化了台車製造工藝,減輕了台車自重,在保證高可靠性的同時,降低了裝置製造成本。新型裝配式篦板解決了散料量大及台車整體更換的問題,台車的更換只需更換某些損壞的篦板即可,節約了執行、維護成本。

全密封技術。台車下部的密封結構有三種形式可供選擇,分別為液體密封、顆粒狀介質、柔性材料密封,可根據需要選擇。環冷機漏風率降到5%以內,相對傳統環冷機節能30%以上,大大減低了風機的能量消耗。

同時,由於密封介質流動性好,與傳統環冷機的雙層間斷式橡膠密封相比減少了密封阻力,使得環冷機的拖動阻力減小,節約能源,環冷機周圍的粉塵量大大減少,環境狀況得到顯著改善。同時,台車上部與環冷罩之間的密封為迷宮加柔性材料,減少了熱量的散失,更多的收集餘熱。

保溫技術。環冷機上罩採取保溫結構,防止了熱量散失,同時在結構設計上兼顧了餘熱發電的優選工藝,在保證裝置正常執行的條件下,更有效的收集餘熱。

智慧型檢測控制技術。環冷機傳動裝置打滑自動檢測,卸料安全裝置,台車粘料檢測、風壓檢測技術能隨時檢測裝置執行中的狀況並及時處理。

動態化配風技術。環冷機密封結構的改進,漏風率的降低為動態化配風提供了條件。根據具體工況可將冷卻風的用量反饋到自動化系統中,適時自動調節風機的冷卻風的供給,有效降低風機能耗。

同時,環冷機的餘熱發電效能也有效提高,在2℃/噸燒結礦條件下,餘熱發電效能可提高10%以上。

面對市場堅守信念

多功能高效環冷機有廣闊的市場前景,但是,面對這樣乙個創新產品,大多數燒結生產企業還是抱著觀望、試探的態度。在全面市場化之前,中冶北方以360平方公尺環冷機為具體規格,製作出了全套裝置圖紙,使該裝置具備了應用於工程實踐的條件,這也給有意嘗試、又不敢「第乙個吃螃蟹」的人吃了一顆定心丸。

2023年底,在中冶北方總承包的聯峰鋼鐵(張家港)****450平方公尺燒結機工程中,這種多功能高效環冷機首次應用。工程配置一台520平方公尺多功能高效燒結環冷機,配套5臺700kw冷卻風機。該工程已於2023年4月底投運,目前裝置執行良好。

而隨著在聯峰工程初露崢嶸,更多的企業開始了解、認同中冶北方多功能高效環冷機,表現出了極大的興趣,紛紛與中冶北方聯絡、洽談。

截至目前,多功能高效環冷機共申報專利11 項,其中發明5項 ,已有10項獲得國家智財權局授權,發明專利授權4項,1項發明專利已經進入公示階段。2023年4月,其核心專利多功能燒結鼓風環式環冷機」的授權。

中冶北方多功能高效環冷機不僅適用於新建專案,還可以用於傳統燒結環冷機改造。多功能環冷機技術可以利用原有傳統環冷機的裝置機架、傳動裝置等構件,對其進行公升級改造,改造周期短,投資省,改造後的環冷機在有效冷卻燒結礦的基礎上,最大限度的收集餘熱,提高餘熱利用效率,降低裝置執行成本,使燒結廠的能源利用進入良性迴圈。

另外,多功能高效環冷機還能有效降低粉塵、廢熱及其他汙染物的排放,符合國家產業政策,具有顯著的社會效益。

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