摘要：煉鋼生產(chǎn)過程在消耗能源的同時，也產(chǎn)生大量的余熱余能，本文主要對煉鋼煙氣余熱進行分析研究，文中把轉爐和電爐放在同等重要位置上加以研究，以余熱的回收和利用為主線，對煉鋼煙氣余熱進行分析和說明，希望能與同行共同切磋。轉爐一直以來都是以汽化冷卻的方式來回收這部分煙氣余熱。而由于電爐煙氣預熱廢鋼技術存在初始投資較大、廢鋼預熱溫度低、溫升不均勻、煙氣的顯熱利用效率較低等問題，現(xiàn)在很多鋼廠也開始采用汽化冷卻法回收電爐煙氣余熱。本文在對某煉鋼系統(tǒng)深入調研的基礎上，對轉爐廠和電爐廠的余熱回收和利用提出了一系列有效地改進措施。一、轉爐煙氣余熱回收的發(fā)展及現(xiàn)狀分析1、轉爐煙氣余熱回收的發(fā)展及現(xiàn)狀分析最初的轉爐煙氣處理采用全燃法系統(tǒng)，利用顯熱效率低，大大增加了處理廢氣量，致使除塵系統(tǒng)龐大，投資費用和運行費用昂貴，同時也增加轉爐煉鋼的能耗，因此，該治理技術較早地被以后的“未燃法”轉爐煉鋼工藝所取代。日本和其它發(fā)達國家推出的未燃法轉爐煉鋼先進工藝，被認為是回收能源、保護環(huán)境的最佳方案。未燃法轉爐煙氣的處理方法，逐漸形成兩大類。一類是濕法處理，另一類是干法處理。截至目前，各項技術主要圍繞凈化煤氣的質量提高、減少或消除二次污染、減少投資、減少運行成本、提高操作性，以及提高經(jīng)濟效益、環(huán)境效益等方面一直在發(fā)展。如濕法除塵從最早的“兩文”的水平布置到“兩文”豎向布置，二文喉口的改進、活動煙罩的微差壓控制、設備改型，及對一文“半干法”改進等等；干法除塵中對關鍵的電除塵設備、燕發(fā)冷卻器、輸灰系統(tǒng)的不斷改進，和使煙氣在蒸發(fā)冷卻器的穩(wěn)定性的提高，以及系統(tǒng)設備材質的耐腐蝕性增強等，從而推進了轉爐煙氣除塵技術的發(fā)展和提高。常規(guī)的OG法和LT法都以保證生產(chǎn)運行和回收煤氣為出發(fā)點，而沒有重點考慮煙氣的顯熱回收和資源能源利用率的提高。OG法或LT法通過回收轉爐煤氣，基本實現(xiàn)了煙氣中化學能的回收，但對熱能的回收不徹底，僅通過汽化冷卻（余熱回收）的方式將煙氣降至900-10000C，然后通過噴水降溫、除塵，造成大量熱量的浪費，并由此帶來水資源消耗、環(huán)境污染和能源的高消耗，嚴重制約了煉鋼轉爐工序節(jié)能降耗水平的提高.同時，當CO含量低于20%時，這部分煤氣被放散掉，若此時將其熱量充分回收利用則在不影響煤氣回收的同時，提高了蒸汽的產(chǎn)量。轉爐和電爐煉鋼產(chǎn)生大量的高溫煙氣，采用煙道汽化冷卻或余熱鍋爐對這些煙氣進行冷卻，能回收大量的燕汽，從而可達到節(jié)約能源，降低能耗的目的.隨著煉鋼煙氣余熱回收技術在國內的廣泛推廣和應用，我們已經(jīng)將目光從如何更好地回收煉鋼余熱蒸汽轉移到如何更好地利用這些低品味飽和蒸汽上，解決二次能源無法合理利用甚至大最放敞的問題。實現(xiàn)將轉爐汽化冷卻系統(tǒng)蒸汽用于真空精煉裝置必須解決三個主要技術難題：一是蓄熱調節(jié)；二是蒸汽微過熱；三是安全性問題.要求在總體蒸汽平衡的基礎上，要將轉爐不連續(xù)、不穩(wěn)定的飽和蒸汽轉變?yōu)榱髁俊毫?、微過熱溫度穩(wěn)定的汽源。飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)可分為燕汽制取系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、汽輪機發(fā)電系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等。轉爐和電爐在吹煉期內產(chǎn)生的大量高溫煙氣溫度在1400℃以上，煙氣進入汽化冷卻煙道用于制取飽和蒸汽。轉爐在吹煉期內產(chǎn)生的大量高溫煙氣溫度在1400℃以上，余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽被引入帶微過熱的變壓蓄熱器內，蒸汽將蓄熱器內的水加熱并凝結成水，使蓄熱器內水的燴值升高，這樣就完成了蓄熱器的充熱過程，同時供出微過熱蒸汽（過熱度約為5℃-15℃）.在非吹煉期，余熱鍋爐不生產(chǎn)蒸汽，調壓閥前的壓力不斷下降.蓄熱器中的飽和水降壓后發(fā)生閃蒸，飽和水成為過熱水，立即沸騰而自蒸發(fā)，產(chǎn)生連續(xù)蒸汽，經(jīng)調壓供汽輪機使用，這樣就完成了帶微過熱的變壓蓄熱器的放熱過程.蒸汽在汽輪機內膨脹作功，最終在冷凝器內凝結為水，冷凝水泵將冷凝水從冷凝器內抽出，送至除氧器，除氧后由給水泵送至蒸汽制取系統(tǒng)，進行再循環(huán)。以下以實例說明煉鋼煙氣余熱資源的回收和利用問題。某鋼鐵廠是年產(chǎn)600萬噸的鋼鐵企業(yè)，煉鋼廠有3個，中厚板卷廠有2個120噸頂?shù)讖痛缔D爐，有3個30噸氧氣項吹轉爐，電爐廠有1個100噸電弧爐。此廠煉鋼工序的燕汽消耗除了生活用汽外，主要是精煉工藝的真空處理。RH爐直接用轉爐蒸汽通過過熱裝置后用于真空引射，需要過熱燕汽220-240℃，壓力1.05-1.20MPa，使用時的流量為23-25t/h. RH爐使用時間集中，可以人工協(xié)調，使用時1組6爐，1爐35分鐘，用汽20分鐘，不吹煉時，汽包儲量夠2爐使用。針對如何更好地利用轉爐飽和蒸汽，解決二次能源無法合理利用甚至大量放散的問題。轉爐由于只有吹煉時才能產(chǎn)生煙氣再通過汽化冷卻煙道回收蒸汽，所以有著間歇性和蒸汽壓力波動比較大的特點，所以相對燒結余熱和加熱爐汽化冷卻這些穩(wěn)定的產(chǎn)蒸汽源而言，轉爐飽和燕汽的利用技術的開發(fā)又有了更大的難度。但是這個鋼廠在這方面做得比較好，已經(jīng)成功應用了轉爐飽和蒸汽直接用于真空爐技術，并取得了良好的效果。雖然我國鋼鐵企業(yè)近幾年的節(jié)能效果顯著，但與國際先進水平比還有較大差距，不管是在企業(yè)的節(jié)能意識，還是具體的技術層面都存在不少的問題。從在技術層面上講，雖然在余熱和回收利用方面，已經(jīng)有了很多的研究成果，但是由于技術本身的經(jīng)濟價值問題，真正能夠付諸實施的卻很有限。迄今為止，我國的鋼鐵企業(yè)仍然存在比較明顯的問題，還需要同行們共同努力。
