鋼鐵行業節能減排技術范例6篇

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鋼鐵行業節能減排技術

鋼鐵行業節能減排技術范文1

一、鋼鐵企業節能減排中存在的問題

隨著社會對于環境保護的關注,鋼鐵企業作為能源密集型產業,需要將節能減排作為工作的重要原則,實現各生產工序能耗的下降,從而減少排放。但是目前我國鋼鐵企業的節能減排工作中仍存在不少問題,主要表現為:①國家政策扶持力度不高:雖然我國對于能源型產業都推出了不同的政策來提高工業的節能減排力度,而鋼鐵企業作為能源密集型企業,與其他行業相比,需要更多的優惠政策與支持資金,才能夠保障節能減排的實現。②節能減排技術的應用較少:國家在節能減排技術開發方面仍存在開發效率低、普及率低的特點,且國家對于節能減排技術的資金補助、風險分擔的支持力度較低,與發達國家相比尚存在較大的差距。③鋼鐵企業對于節能減排的重視度不高:雖然不少企業都認識到技能減排的重要性,但是有不少企業仍采取傳統的煉鐵工序,沒有投入新技術和設備,這可能是由于新設備新技術的投入需要花費較多的資金,增加了企業的成本投入[2]。

二、鋼鐵企業煉鐵工序節能減排的主要途徑

(一)加工技術

鋼鐵企業需要使用先進的加工工藝,淘汰傳統的加工設備,通過引進新型節能型生產?O備,能夠減少能源的消耗,提高生產效率,減少企業的排放量,同時需要引入先進的節能減排技術,實現企業經濟效益的增長。

(二)加強企業管理

通過強化自身的管理工作,建立相應的監督部門,定期檢查或抽查單位資源浪費情況與排放量,加強對煉鐵工序生產管理,由企業領導選擇認真負責的管理人員對節能減排工作進行管理,并加強煉鐵技術人員的節能減排意識與技能培訓,利用多種途徑開展節能減排教育工作,從而提高煉鐵工作人員的節能減排意識,有助于實現節能、環保的目的。

(三)回收利用

在鋼鐵企業的煉鐵環節中,煉鐵產生的爐渣、灰塵以及煤氣都能夠進行回收利用,從而提高資源的利用率。隨著我國環保事業的發展,廢氣廢物的回收利用成為廢品資源二次利用的重要途徑。礦渣回收能夠提高煤礦的利用率,同時有助于減少排放量。目前比較成熟的廢物利用技術包括煤氣余壓發電技術、煙氣余熱利用技術、煤氣循環發電技術等等,都能夠提升鋼鐵企業的資源利用率、

(四)治理污染

通過有效的廢氣處理技術,消除廢氣中的有機物和金屬物,能夠減少對環境的破壞,同時能夠提高對灰塵、廢氣的利用率,實現企業經濟效益的增長。

(五)提高能源利用率

通過建立相應的能源管理體系,能夠對鋼鐵企業煉鐵工序中的能源消耗進行科學管理,從而實現煉鐵工序生產過程能耗的下降,從而提高能源管理效率,尤其是水、電、煤礦等能源的管理,避免不必要的能源開支,進一步提高企業能源配置,提高能源的利用率,實現生產工藝的優化與調整,從而保障生產與煉鐵工序的穩定性與科學性,最終實現企業整體生產效率的提升,從而減少能源浪費現象,有助于提高鋼鐵企業的經濟效益,實現可持續發展戰略。

鋼鐵行業節能減排技術范文2

關鍵詞:鋼鐵行業;電氣節能技術;應用

中圖分類號:F416文獻標識碼: A

1、前言

我國鋼鐵行業領域的快速發展使各種電氣設備融入到生產中,基于自動控制技術的一大批自動化設備實現了對生產流程的監控,確保產品的生產過程可以控制在最佳狀態。也就是說如果缺少了電氣自動化技術便會導致現代鋼鐵工業生產失去根基,這就造成了單位產品的電耗迅速上升,所以降低電耗對實現鋼鐵行業的節能減排、走可持續發展道路有著重要意義。電氣節能技術在鋼鐵行業中的應用是一個極具創造性的盛舉,不僅能有效提高鋼鐵產品的質量和生產效率,還可以有效提高鋼鐵產品生產過程中的安全性、經濟性以及節能性,在節約生產資源的基礎上實現鋼鐵行業節能減排這一目的,對提高鋼鐵行業的市場核心競爭力有著重要意義。

2、鋼鐵行業電氣節能設計原則和內容

2.1電氣節能設計原則

鋼鐵行業在進行節能設計時要充分考慮到企業的能源消耗、耗能設備數量,不能采取以降低功能為代價的方式對電氣設備進行節能改造,也不能過于盲目的進行節能改造而不考慮實際效果。因此,鋼鐵行業在電氣節能方面必須遵循一定的設計原則。

鋼鐵行業在進行電氣節能設計時必須滿足鋼鐵生產運行所需要的必須能源和動力為基礎,并按照生產設備所需要的最大電容量、電能質量以及電路可靠性,對鋼鐵企業的供電網絡和配電方案進行整體優化,通過優化供配電方式來實現電氣節能,同時也要確保電氣節能的改造不會影響到企業正常生產。企業生產的最終目的便是獲取更多的經濟效益,所以鋼鐵行業在電氣節能時必須遵循經濟的基本原則,在設計過程中不能一昧的追求電氣節能而增加不必要的投資,所以鋼鐵行業在進行電氣節能設計時必須要保證不影響到企業的綜合經濟效益。節能原則是指企業通過一定的技術措施和手段來降低設備不必要的能耗,如進行設備改造降低生產設備的自身耗電量,并通過供配線路優化來降低電能傳輸中消耗等。綜合鋼鐵行業的特點,我認為進行電氣節能設計時必須遵循適應性、經濟性以及節能性三個基本原則。

2.2電氣節能技術包括的主要內容

電氣節能技術的應用不僅可以幫助鋼鐵企業提高綜合經濟效益,同時還有利于改變鋼鐵企業形象,促使鋼鐵企業向著綠色、可持續方向發展,同時也符合我國經濟發展的實際需求。針對鋼鐵行業來說,電氣節能設計包含的內容相對較為復雜,不僅包含供配電系統、照明、電機等實體設備,還要綜合考慮到無功消耗、線路損耗以及能源替代等因素。

由于供配電系統是鋼鐵企業電能耗損的主要方面,因此,鋼鐵行業在電氣設計和節能改造過程中,必須將提高整個輸配電系統的功率因數、諧波治理作為主要內容。并且要采用先進、合理的變配電設備來降低配電系統的整體能耗,同時也對提高節電設備的性能有著重要作用。照明系統在運行中也消耗一部分電能,因此,鋼鐵行業在運用電氣節能技術過程中要盡量選用節能效果好的LED燈,對于一些不需要實時監控的地帶可以對照明時間進行分段控制。鋼鐵企業一般都規模龐大,這便導致其在運行過程中有大量的廠房和車間,這些場所分布著大量的生產機電設備,企業中的辦公樓房會配備各種供排水系統、空調系統、辦公電氣設備等,這些設備和系統也是鋼鐵企業耗能的不可忽視的一部分。因此,企業在電氣節能改造中必須要將這些區域考慮在內。變頻節電技術、節能電機以及節能水泵目前應用越來越多,如果鋼鐵企業可以將這些先進技術廣泛運用到實際生產中,其不僅可以有效降低電氣耗能,同時也對提高鋼鐵企業綜合經濟效益有著重要作用。

3、鋼鐵行業中電氣節能技術的主要應用

3.1汽動鼓風機替代電動鼓風機

常規煉鐵高爐、燒結等工藝需要的風主要由電動機提供動力源。在電氣設備進行技術改造過程中,企業可以充分利用高爐剩余的煤氣為燃料產生的蒸汽來驅動汽動鼓風機,代替原有的電動鼓風機,這樣不僅可以幫助企業有效降低對電能的消耗,同時也可以幫助企業節約大量的生產成本,并實現了二次能源的再利用,減少高爐煤氣直接排放對自然環境產生的不良影響,這對提高現代鋼鐵企業的綜合經濟效益有著重要作用。例如,安鋼在2012年進行汽動鼓風機替代電動鼓風機工程,將該廠5臺高爐鼓風中的4臺高爐鼓風機由電動改為汽動,改造后高爐系統運行中對電力的需求降低了80%左右,不再依賴大量電力供應進行生產,同時也在很大程度上提高了能源的利用率,噸鐵減少成本在30元以上。

3.2交流電機變頻調速技術

交流電機變頻調速技術是應用當今國際最新變頻技術產品――交流變頻調速器對鋼鐵生產中的交流電機進行無級調速控制的高新技術。變頻啟動可以防止運輸機械類載重物體受沖擊和翻滾,提高傳統設備的整體使用壽命,無級調速技術的應用具有自動化程度高、實現無人管理等諸多特點,并且可以取得十分優秀的節能效果,其保護功能完善,減少設備維修、故障等都是該技術應用中的優勢。鋼鐵生產中所使用的風機、泵類、壓縮機等負載都屬于平方轉矩負載,其耗電量可以達到我國社會工業生產領域總耗電量的70%,采用變頻調速技術后可以將耗電量減至額定功率的60%~70%左右,對提高鋼鐵企業的綜合經濟效益有著重要作用。

3.3變電站的節能改造

變電站節能設計中必須要綜合考慮各方面因素,這是因為變電站節能設計不僅是一門科學性很強的工程,同時也是保障廠房基建、安全生產的主要前提條件,鋼鐵企業注重變電站建設不僅可以節約建設資金、提高建設速度,同時也可以幫助企業優化后期運行狀況。變電站位置應適應供電系統規劃布局,這樣可以減少電路投資和降低電能消耗,同時也可以有效避免遠距離供電而帶來的一系列問題。企業可以將一些荒地作為供電站建設的場地,有效避免對基建對土地資源的浪費,對于總變電所節能設計中必須充分考慮企業生產、運行總用電量需求、供電距離、線路投資、輸電安全等多方面因素,并要確定從外引電網的電壓設計。變壓器作為配電系統的主要設備,其耗能量主要來自于空載損耗和負載損耗,其在實際運用中損耗的電能可以達到總電耗的6%以上,因此,針對鋼鐵行業的電氣節能改造中必須要選用新型節能變壓器來降低空載損耗。負載損耗與負載系數的平方呈正比關系,所以在變壓器選擇時要盡量降低其空載損耗,并要根據負荷運行狀態來對變壓器運行參數進行優化調整,這樣便可以有效降低變壓器的負載損耗。

4、結語

綜上所述,電氣節能技術在鋼鐵行業中有著不可代替的作用,其不僅可以幫助企業有效提高產品的質量和生產效率,同時也可以提高電氣設備的運行效率、降低能耗,對推動鋼鐵行業在新時期的節能減排改造有著重要意義,確保鋼鐵企業可以滿足我國社會發展要求,對促進鋼鐵行業實現節能降耗的可持續發展戰略有著重要意義。

5、參考文獻

[1]張振華.創新――電氣自動化深化改革的靈魂[J].科技與生活.2010(7)

鋼鐵行業節能減排技術范文3

【關鍵詞】 “兩型社會”;循環經濟;鋼鐵企業

一、研究背景

2007年12月7日,國家發改委批準武漢城市圈和長株潭城市群為全國資源節約型和環境友好型社會建設綜合配套改革試驗區,要求試點城市率先走出一條資源消耗低、環境污染少、要素集聚能力強、產業布局和人口分布合理的新型城市化道路,促進經濟發展與人口、資源、環境相協調,推進經濟又好又快發展。在此之前2005年出臺的《鋼鐵產業發展政策》要求最大限度地提高廢氣、廢水、廢物的綜合利用水平,力爭實現“零排放”,建立循環型鋼鐵工廠,并對鋼鐵企業節能減排提出了具體目標。2009年1月14日國務院常務會議審議并出臺了一份鋼鐵產業調整振興規劃,這份規劃不僅是為了緩解當前中國鋼鐵業的困境,更表明了中國立志由鋼鐵大國轉變為鋼鐵強國的決心。

二、研究現狀

在對“兩型社會”下鋼鐵企業的研究中,目前主要有三個基本的宏觀方向,首先是整個鋼鐵行業在新形勢、新背景下面臨的種種環境、技術發展困境,以及各地鋼鐵企業在特定環境下做出的一些具體的政策調整和技術轉變,其中主要涉及到循環經濟、綠色發展模式、新生產模式下管理方式的轉變、新技術新流程的采納、生產環節各項能耗指標的提升等;其次是對建設“兩型社會”具體表述,其中包括實現綠色環境目標的法律制定、指標確立與執行、政策監督等,“兩型社會”具體要求下的發展模式探究;最后則是針對鋼鐵企業在目前宏觀環境下面臨的困境以及可行的政策轉變、技術調整、發展模式、生產觀念革新建議,在循環經濟、可持續發展、節能減排等方面所做的努力和達成的效果。但這些研究并未具體到“兩型社會”這個大環境,以及即將面臨的政策、法律、社會、環境等多行壓力下鋼鐵企業面臨的具體困境和可能的新思路、新模式的探討,許多關于建設兩型社會的研究是在研究“兩型社會”背景下政府和企業的行為,對鋼鐵行業在這一背景下的困境與路徑選擇研究還較少。

三、我國鋼鐵行業目前存在的問題

1.資源上處于弱勢地位,受制于人。由于中國國內經濟的快速發展,對鋼鐵產量的需求量不斷提高,鋼鐵企業對鐵礦石的需求也就隨之增長,國內的鐵礦石資源在品味和儲備上都無法滿足企業的需求,這也就形成了國內鋼鐵企業對國外鐵礦石資源的依賴,這也給國外幾大鐵礦石巨頭聯手抬價、“勒索”中國鋼鐵企業提供了機會。目前,中國鋼鐵企業已喪失了定價權,受制于國外礦業巨頭。

2.鋼鐵行業產能嚴重過剩。受市場需求驅動,地方中小鋼鐵企業受利益驅使和地方政府的支持,產能擴張無度。來自中國鋼鐵工業協會數據顯示,今年1~10月國內生產粗鋼52509.5萬噸,平均日產172.73萬噸,相當于年產粗鋼6.31億噸的水平。2010年全年國內市場粗鋼表觀消費量預計在5.96億噸左右,總體來看鋼鐵生產總量仍偏高,據專家預測,產能過剩問題在近兩年依然會突出。

3.鋼鐵行業高耗能、高污染的問題依然嚴重。鋼鐵工業是耗能大戶,也是資源消耗大戶,除了需高品位鐵礦石外,還需大量的輔助材料――煤、焦炭、水、電及熔劑等。鋼鐵行業更是污染物排放大戶,廢氣、廢水、廢渣排放量占全國總排放量的14%,是個大的污染行業。在生產中,大量的廢渣留在國內,我國鋼鐵工業年排廢渣高達5億噸左右,占全國總排放量的14%,出口產品近5300萬噸,在生產過程中廢渣排放量占全國總排放量2.4%。全國鋼鐵工業每年氟化物氣體排放量約250萬噸以上,出口產品部分,留在國內大氣中的氟化物約占1/10。鋼鐵企業的生產對環境和資源的影響已引起了政府和普通百姓的關注。

4.我國鋼鐵工業生產工藝落后,產品主要集中在中低端市場,高端鋼鐵產品根本滿足不了國內市場需求,基本上靠從國外進口。這種局面導致了大量低端產品出口失控,給本來應予淘汰關閉的小鋼鐵企業變相輸血,使他們得以生存。這些企業的生存給市場、環保、能源和運輸帶來了一系列問題,尤其是它們的低價競銷、不規范的市場行為,不僅破壞了市場公平競爭,更給國家和企業帶來很大損失,中國鋼鐵仍將在今后一段時間內處于一個散、亂、差的局面。

四、“兩型社會”背景下鋼鐵行業的困境分析

作為能源資源消耗大戶的鋼鐵工業,能源消耗占工業總能耗的15%~18%,每生產1噸鋼材要消耗2~3噸自然資源,所排放的廢水和廢氣占工業總排放量的14%,固體廢棄物占工業廢棄物總量的16%。近年來,我國鋼鐵企業通過加大資金投入、加快調整結構、淘汰落后產能、發展循環經濟,在節能減排方面取得了顯著的成績,2009年中國重點鋼鐵企業能源消耗總量2. 382億t標準煤,比上年增長5.24%;噸鋼綜合能耗為619.43kg標準煤/t,比上年下降1.74%;噸鋼可比能耗為595.38kg標準煤/t,比上年降低2.88%;噸鋼電耗為466.73kWh/t,比上年下降1.25%;噸鋼耗新水為4.4m3/t,比上年下降14.06%,創出歷史最好水平。但離“兩型社會”要求還有很大差距,還有很多工作需向縱深推進。除了面臨自身的困境外,來自政府和社會的壓力也在逐漸顯現。來自政府的壓力主要體現在一系列針對資源節約、循環利用、環境保護等方面的法律規范;來自社會公眾的壓力主要體現在要求鋼鐵企業有更強的社會責任感,尤其是鋼鐵企業周圍的社區居民會把他們對環境的要求直接反映給政府。

五、“兩型社會”背景鋼鐵企業的路徑選擇

1.通過節能減排技術、落后產能的淘汰調整能源結構發展循環經濟。循環經濟的發展模式越來越被企業和專家學者們看重,它是建立在物質資源不斷循環利用的經濟發展模式的基礎之上,該模式強調與環境和諧發展,其特征是低開采、高利用、低排放,它要求經濟活動按照自然生態系統的模式運作。這種模式完全符合當前“兩型社會”的建設要求。

2.通過體制創新、管理創新滿足“兩型社會”的新要求。面臨建設“兩型社會”的新要求、新挑戰,企業在實施節能減排目標時,應建立健全一整套嚴格的管理考核體系,將目標和任務逐級分解落實到個人,加大節能減排管理工作力度,定期開展技術培訓和信息交流,鼓勵員工對節能減排工作提出建議。有學者還提出,在“兩型社會”下鋼鐵企業可通過營銷創新來解決當前面臨的困境,具體可從產品定價、渠道選擇和產品宣傳等方面著手,建立一套“綠色營銷”體系,進而以產品終端為原點由下至上地進行觀念革新。

3.鋼鐵企業可通過重組應對“兩型社會”背景下的困境。目前,我國鋼鐵產業集中度低,導致資源配置不合理,市場競爭能力弱,抵御風險能力差,面對建設“兩型社會”對資源、環境的雙重要求,一些缺乏技術創新能力、資金不足的鋼鐵企業完全可選擇通過重組這一途徑來實現企業技術、效益的雙重突破。在國內,也不乏有成功重組的鋼鐵企業,在重組之后成功地走出困境,效益得到明顯的提高。

4.完全依靠鋼鐵企業自身應對“兩型社會”的挑戰是很難實現的。在這一過程中,需要來自政府的支持和社會的理解。鋼鐵企業迫切希望得到政府的政策和資金支持,以此來實現企業的技術創新、產品升級、節能減排等目標。這是一個不斷進行的長期工作,社會公眾應對此多一些理解,與政府、企業協調解決可能出現的各種問題,共同推進“兩型社會”的建設。

參考文獻

[1]趙立新.“兩型社會”的發展邏輯與制度路徑.《江漢大學學報:社科版》(武漢).2008(3):5~9

[2]陳繼勇,隋曉鋒.“兩型社會”建設中武漢市工業發展戰略的實證研究

鋼鐵行業節能減排技術范文4

關鍵詞:變頻技術 鋼廠行業 工業生產

中圖分類號:TM921.51 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(a)-00-01

隨著我國國民經濟持續快速發展,帶動了能源消費長期高速增長。目前我國能源供給已呈現出緊張局面。大力推進節約降耗,緩解資源瓶頸制約,實現能源環境和經濟社會的可持續發展是我國用能工作的核心。鋼鐵行業是我國國民支柱行業,也是我國高能耗部門。因此,鋼鐵企業日常生產的節能改造成為降低企業能耗,實現鋼鐵行業節能減排目標的關鍵。而分析鋼鐵行業中的重要用能設備,發現鋼鐵的熔煉爐是整個鋼鐵企業中最為重要的用能設備,如何提高熔煉爐的能源利用效率,降低能耗,成為當前研究的熱點問題。而變頻技術是當前最為熱門的節能技術,其通過智能化的控制系統功率的方式,實現設備整體能耗的降低,該文就變頻技術在鋼廠生產中應用進行了分析,提出了一套降低鋼鐵行業能耗的方法。

1 變頻技術原理

因此需要在降低頻率的同時也要降低電壓,這就提出了頻率與電壓協調控制。而這種頻率與電壓協調控制的方案又稱為可變頻率可變電壓調速(VVVF),簡稱變頻調速。

2 鋼廠生產系統的變頻改造方法

2.1 改造方法

對于鋼鐵生產的熔煉爐往往通過對其送風電機的變頻改造,通過改吧熔煉爐燃燒效率的方式,實現整個高能耗設備的變頻節能改造。而送風風機的主要驅動設備是電機,因此將對三相異步電機進行變頻改造,是完成整個系統能耗降低目標的關鍵。

變頻節能技術主要是通過改變電機轉速的方式,通過優化異步電機在不同工作狀態下的轉速,實現電機的節能。一般是對驅動電源的電壓和頻率進行優化,這樣使異步電動機的轉速實現平滑地調節,這樣可以實現根據輸出量的要求來改變輸出功率來達到節能的目的。

該文設計了一種專門針對鋼廠高能耗設備的變頻控制系統,這個系統的硬件組成主要有以下幾個部分:智能PID控制器、電源切換柜、傳感器、變頻器和空氣壓縮機組成。在變頻系統中安裝電源切換柜,主要是為了加大系統安全系數。當變頻系統出現故障時,仍能保證空氣壓縮機的正常運行;變頻器的主要作用就是控制電機的轉速,實現變頻節能技術;壓力傳感器的作用主要就是監控氣體的壓力;智能PID控制器主要作用是,通過相關算法保持系統輸出的氣體壓力恒定。

變頻控制系統是通過安裝在熔煉爐中的溫度傳感器,通過傳感器檢測鋼水的溫度,將實際溫度與設定溫度的差值傳送給PID控制器,PID控制器按照設定溫度信號輸出一個電流信號送到變頻器。當溫度傳感器檢測到的溫度差值為正數時,PID控制器輸出的信號減弱,使變頻器輸出頻率降低,降低送風量,以降低熔煉爐中的溫度。反之當溫度傳感器檢測到的溫度差值為負數時,PID控制器輸出的信號增強,使變頻器輸出頻率增加,提高送風量,以提高熔煉爐中的溫度的目的。這樣實現了鋼廠高能耗設備智能化控制的目的。

2.2 改造效果

3 實際鋼廠中高能耗設備變頻改造

分析

該文對某鋼廠的所有的大功率機電設備安裝變頻節能系統,主要包括合成工序11臺功率55 kW電機,過濾工序12臺55 kW電機,干燥工序6臺75 kW電機,熱風爐用引風機、鼓風機6臺55 kW電機及其他設備用小功率電機等。機電類負載多是根據滿負荷工作需用量來選型,實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態。采用變頻器直接控制機電類負載是一種最科學的控制方法,利用變頻器內置PID調節軟件,直接調節電動機的轉速保持恒定,從而滿足系統要求的壓力。當電機在額定轉速的80%運行時,理論上其消耗的功率為額定功率的(80%)3,即51.2%,去除機械損耗、電機銅、鐵損等影響。節能效率也接近40%,同時也可以實現閉環恒壓控制,節能效率將進一步提高。由于變頻器可實現大的電動機的軟停、軟起,避免了啟動時的電壓沖擊,減少電動機故障率,延長使用壽命,同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗。

參考文獻

[1] 鐘偉強.變頻調速電機節能分析[J].研究與探討,2004(2):28-29.

[2] 任宏.三相異步電動機降壓節能研究及應用[J].應用能源技術,2011(5):32-34.

鋼鐵行業節能減排技術范文5

關鍵詞:余熱發電;類型;應用

能源是人類賴以生存和發展的重要物質基礎,在工業飛速發展、全球范圍內能耗升高、能源短缺以及溫室效應加劇的背景下,發展低碳環保、環境友好型經濟成為了必然的選擇。節能減排、開發利用節能新技術被喻為繼煤炭、石油、天然氣和水電之后的“第五種常規能源”,這既是減輕溫室效應、降低熱污染、保護環境的長遠需要,也是緩解能源供應緊張、實現可持續發展的現實需求,最終達到資源、環境、經濟、社會的協調發展。當前我國經濟正處于持續高速發展時期,能源短缺問題已直接影響著各行各業的生產,發展循環經濟、節約型經濟成為了當務之急的事情。近年來,新興的余熱發電技術以其高新環保、吻合國家節能減排產業政策的要求等特性,應用領域十分廣闊,市場需求潛力巨大。筆者現將余熱發電的概念、意義及其在各個工業生產領域的應用介紹如下,以供參考借鑒。

1 余熱發電的概念及意義概述

當前在工業生產中至少有一半的熱量以各種形式的余熱被直接排放到大氣中,這些排出、不加利用的熱量不僅增加了企業的生產成本,而且會對環境造成嚴重污染,不利于經濟社會的良性發展。為此,國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》明確提出,“到2015年,全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤,比2010年的1.034噸標準煤下降16%,比2005年的1.276噸標準煤下降32%;“十二五”期間,實現節約能源6.7億噸標準煤。在減排方面,提出2015年,全國化學需氧量和二氧化硫排放總量分別控制在2347.6萬噸、2086.4萬噸,比2010年的2551.7萬噸、2267.8萬噸分別下降8%;全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在238.0萬噸、2046.2萬噸,比2010年的264.4萬噸、2273.6萬噸分別下降10%。”

所謂余熱是指燃料燃燒過程中所發出的熱量在完成一定的工藝流程后所剩下的熱量,余熱發電就是指利用這些余熱通過一定的裝置轉換為電能的技術。余熱發電利用效率較高、經濟效益高、管理簡單,不僅將余熱轉化為電能,降低了能源消耗,提高生產過程中的能源利用效率,又有效地減少了二氧化碳等溫室氣體及有害氣體的排放,減輕對環境的污染,是企業節約能源、資源、降低成本極為有效的途徑。實踐證明,充分利用好廢棄的余熱資源是實現節能減排的一個重要的途徑和方法,目前我國余熱發電技術及設備已經初具規模,在水泥、鋼鐵、冶金、、石油化工、玻璃、制糖等行業取得了成功的應用,是典型的節能環保和循環經濟項目。

2 余熱發電的類型及其應用

2.1 低溫余熱發電

低溫余熱是指200℃以下的工藝生產過程中產生的余熱氣、冷凝水、熱水,300℃以下的氣體以以及400~450℃以下的鍋爐、工業加熱爐的排煙氣等熱量,低溫余熱發電就是指通這些低品位的低溫余熱進行發電的技術,其方法主要低品位熱能汽輪機、全流透平、有機工質朗肯循環透平、螺桿膨脹機等。低溫余熱發電不僅可以回收大量二氧化碳、一氧化碳等有毒有害氣體,降低溫室效應,而且大幅度減少了生產企業的用電量,有效地提高了能源的利用效率。利用純低溫余熱發電技術是水泥、鋼鐵、冶金、石化等行業節能降耗的有效途徑,在這些行業的應用十分成功。

素有“高能耗產業”的水泥制造業一直是能源消耗大戶之一,能源消耗占產品成本的比重較高,不僅每年要消耗大量的煤炭能源,而且還要消耗大量的電力能源。在很多水泥回轉窯生產線中大量的低溫余熱未被有效的利用,造成了能源的浪費。近年來在水泥制造業推廣應用的新型干法水泥窯純低溫余熱發電技術有效地實現了水泥工業的節能減排,降低了二氧化碳的排放量。據了解,截至2009年底,全國共有新型干法水泥生產線約1 086條,“十二五”前三年預計每年投運200條生產線余熱電站。新型干法水泥窯純低溫余熱發電技術的設備通常是由一臺窯頭余熱鍋爐、一臺窯尾余熱鍋爐和一臺純凝式汽輪發電機組以及輔助系統構成。中國石油蘭州石化分公司應用純低溫余熱發電技術每年可回收并外供低溫熱超過1.5×104kcal/h,每年可節約費用超過700萬元,實現利潤超過400萬元。此外,低溫余熱發電技術在我國鋼鐵行業的應用也十分成功,目前已有多家鋼鐵廠采用了此項技術。

2.2 高溫煙氣余熱發電

高溫煙氣余熱發電是指利用冶金、化工、建材等企業生產高溫作業中產生大量中等品位的高溫煙氣余熱為熱源進行發電的技術。上述企業煙氣的排放量巨大,且煙氣中含塵量大,不僅浪費了能源,而且嚴重污染了環境。高溫煙氣余熱發電不僅可以回收煙塵,減少對大氣環境的污染,而且可以節約能源、降低產品工藝能耗。余熱回收的設備一般由余熱鍋爐、空氣換熱器、余熱電站及附屬設備等組成。例如,銅冶煉廠對銅精煉陽極爐產生的高溫煙氣余熱進行回收利用,每年可節約標準煤達6 000t以上,經濟效益十分顯著。

2.3 廢氣、廢液余熱發電

廢氣、廢液余熱發電是指利用企業生產高溫作業中產生的廢氣(二氧化硫、甲烷等)、廢液余熱為熱源進行發電的技術。當前鋼鐵行業的燒結工序中有50%左右的熱能被廢氣帶走,廢氣帶走的熱能占燒結總能耗的五分之一以上。鋼鐵行業應用燒結余熱發電技術,有效地降低了燒結工序的能耗,為企業節約降本。燒結余熱發電技術的設備一般由廢氣回收輸送系統、廢氣鍋爐、凝汽式汽輪發電機、DCS集散控制系統及輔助設備等組成。2010年我國鋼鐵行業應用該項技術節約了超過40萬t的標準煤,2011年預計可完成節能標準煤56萬t。煤礦生產中應用廢氣余熱發電技術將甲烷氣體進行發電,改變了以往抽排甲烷利用率低的狀況,降低了企業的生產能耗,其工作原理是通過甲烷燃燒產生大量的熱量壓縮活塞,驅動渦輪做功,從而將機械能轉化為電能。

2.4 多余壓差發電

多余壓差發電是指利用企業生產的多余壓差轉化為機械能后進行發電的技術。首鋼一、三高爐應用該項技術,利用高爐在冶煉過程中產生的大量具有一定壓力的煤氣,通過煤氣透平機組將煤氣的壓力轉化為機械能后發電,具有見效快、效益高、降低生產成本的作用。廣東韶鋼應用該項技術發電,年效益達5 000萬元以上,效益十分顯著。

參考文獻

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[4]鄭體寬.熱力發電廠[M].北京:國電力出版社,1995.30(4):55-57.

鋼鐵行業節能減排技術范文6

中央經濟工作會議提出,要堅持不懈推進節能減排和保護生態環境工作,要有立竿見影的措施,更要有可持續的制度安排,堅持源頭嚴防、過程嚴管、后果嚴懲、治標治本、多管齊下,朝著藍天凈水的目標不斷前進。推進節能減排工作,發展循環經濟是我國的一項重大戰略決策,是加快轉變經濟發展方式,建設資源節約型、環境友好型社會,實現可持續發展的必然選擇。

鋼鐵行業應大力發展循環經濟

鋼鐵產業是我國國民經濟的基礎產業,也是我國工業體系中的重要組成部分。在多數應用領域,鋼鐵是最重要的結構性材料,鋼鐵用量占結構性材料總用量的80%~90%,在社會經濟中占有重要地位,但同時鋼鐵產業又是能源、資源消耗和污染物排放的大戶。我國鋼鐵行業整體能耗水平與發達國家相比還存在一定差距。當前,我國鋼鐵行業在技術裝備、環保水平等方面存在多層次、不同水平共存的現象,還有一批技術經濟指標落后的企業在運行。目前,我國已進入全面建設小康社會的決定性階段,隨著工業化、城鎮化和農業現代化持續推進,我國能源資源需求將呈剛性增長,廢棄物產生量將不斷增加,經濟增長與資源環境之間的矛盾更加突出,發展循環經濟的要求更為迫切。隨著社會經濟發展以及人類對生存環境要求的日益提高,鋼鐵行業面臨資源、能源、生態環境的問題愈發凸顯,因此,發展循環經濟是鋼鐵行業可持續發展的唯一出路。

首鋼京唐公司節能減排實踐

雖然鋼鐵業是國民經濟領域的耗能、耗水和排污大戶,但同時也是極具節能減排潛力的產業之一。首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司是首鋼搬遷調整、轉型發展的重要載體,是按照循環經濟理念建設的先進企業。首鋼京唐公司以減量化、再利用、資源化為原則,以低消耗、低排放、高效率為特征,對生產過程中的余熱、余壓、余氣、廢水和固體廢棄物充分循環利用,實現清潔生產、環境友好等功能。

一是煤氣綜合利用。。充分回收生產過程中的焦爐煤氣、轉爐煤氣、高爐煤氣,用于加熱爐等工序,富余煤氣配給兩臺300兆瓦煤氣一煤混燒發電機組發電,在滿足自身內部利用的同時,通過煤氣發酵制乙醇、焦油深加工等項目與其他周邊企業互動,實現煤氣高效利用。

二是余熱回收與海水淡化。充分回收不同能級的蒸汽,中高壓用于發電,低壓以及低低壓用于海水淡化。通過采用系統集成技術,用海水淡化的蒸發器替電汽輪機的凝汽器,用發電乏汽進行海水淡化,實現能量梯級利用,全系統能量利用率達到82, 23%,配置四套低溫多效蒸餾海水淡化裝置,日生產能力達到5萬噸,產生的濃鹽水供三友化工制鹽制堿。

三是廢水循環利用。焦化廢水經生化及深度(電催化氧化+膜處理)處理后,凈水回用于生產,濃水用于燒結混料、煉鋼燜渣,實現“零”排放。煉鋼、熱軋、冷軋等工序產生的生產廢水先經本工藝處理設施處理,然后進入公司綜合污水處理站進行處理,處理后清水與富裕海水淡化蒸餾水勾兌回用,實現廢水耦合式“零”排放。

四是海水綜合利用。按照國家《海水利用專項規劃》五個方面的要求,首鋼京唐公司海水綜合利用已實現了海水淡化、海水脫硫、海水直流冷卻、海水化學綜合利用四個方面的項目,目前正在實施第五個方面的生活飲水項目,利用“能源”將“海水資源”轉換成“淡水資源”,并通過熱電水鹽四聯產實現經濟效益。

五是固廢綜合利用。鋼鐵廠產生高爐水渣、鋼渣、粉煤灰、除塵灰、軋鋼氧化鐵皮等各類固體廢棄物,通過加工循環利用,實現固體廢棄物的資源化和再利用。建設一套型煤綜合利用設施,將焦油渣、酚氰廢水生化污泥作為粘結劑與原煤混合加工生成焦油渣型煤,用作煉焦原料。與冀東水泥股份有限公司合作,建設4×60萬噸/年的礦渣細磨水泥生產線,將鋼鐵廠的高爐水渣,采用新的加工技術使之轉變為高品質的水泥原料。采用折燜一體全鋼渣處理技術,對鋼渣進行熱悶處理。處理后產生的渣鋼用做燒結、煉鋼的副原料,原料、煉鐵、熱軋等工序產生的除塵灰及軋鋼氧化鐵皮等,返回燒結配料加以利用。建設25萬噸/年煉鋼一次除塵灰造球項目,作為煉鋼造渣冷卻劑加以利用;實施電廠粉煤灰深加工項目,對粉煤灰細磨,提高產品附加值,年處理粉煤灰30萬噸。

發展循環經濟取得的成績

通過發展循環經濟,不斷開發各類資源、能源利用途徑,實現了經濟效益與社會效益的雙贏。

通過富裕煤氣摻燒發電、余熱、余壓發電等途徑,2013年自發電率達96. 2%,累計外送電網3.4億千瓦時。

實施焦化廢水深度處理,實現焦化廢水全部回用,年減排化學需氧量110. 88噸,減少氨氮排放16. 63噸。大力發展海水淡化,提高海水淡化蒸餾水利用率,2013年噸鋼外購水降至1.67噸,比2010年降低0.486噸。充分拓展循環經濟產業鏈,將海水淡化濃鹽水外送至周圍鹽場制鹽,自2013年7月以來,累計外送濃鹽水1560萬噸。

在各類冶煉渣利用基礎上,2013年利用生產系統回吃燒結濁環池污泥、煉鋼RH泥、稀土磁盤泥、冷軋酸再生污泥等各類固廢3900噸,實現了固廢的資源化利用及無害化處理。

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