Energiebesparingsbehoeften en afvalwarmtewaarde in de staalindustrie
Technisch principe: Energiebesparend mechanisme van multidimensionale opvang en cascadeconversie
De restwarmteterugwinning van ketels in staalfabrieken is gebaseerd op het principe van thermodynamische warmteoverdracht en hanteert gedifferentieerde technische paden om efficiënte energieconversie te bereiken voor afvalwarmtebronnen met verschillende temperatuurniveaus
Gegradueerd recyclingsysteem: afhankelijk van de temperatuur van de afvalwarmte is deze verdeeld in drie recyclingniveaus: hoge temperatuur (boven 600 graden), gemiddelde temperatuur (200-600 graden) en lage temperatuur (lager dan 200 graden). Afvalwarmte op hoge temperatuur (zoals het sinteren van rookgas en hoogovenslakken) wordt gebruikt om hogedrukstoom te genereren via een afvalwarmteketel om de energieopwekking aan te drijven; Middelmatige temperatuurafvalwarmte (zoals cokesovengas en staalwalsafvalgas) wordt gebruikt voor het verwarmen of leveren van warmte in productieprocessen; Restwarmte op lage temperatuur (zoals rookgas en gecondenseerd water na ontzwaveling) wordt teruggewonnen via een warmtewisselaar van fluorkunststofstaal om een grote energiebesparing te realiseren.
Kerntechnologie voor warmteoverdracht: geavanceerde technologieën zoals H--vormige warmteoverdracht met lamellenbuizen, poreuze mediumverbranding en warmteoverdracht met vortexbuisplaten worden toegepast om de efficiëntie van de warmteoverdracht te verbeteren. De H--vormige lamellenbuis heeft bijvoorbeeld een ontwerp met meerdere slagen voor warmteoverdracht, waardoor zuurstofarm water warmte uit rookgas kan absorberen en deze kan omzetten in warm water op hoge- temperatuur, dat vervolgens via de verdamper wordt omgezet in verzadigde stoom. De efficiëntie van de warmteoverdracht is verbeterd met 15% -20% vergeleken met traditionele apparatuur; De verbrandingstechnologie voor poreuze media maakt gebruik van de warmteopslagcapaciteit van het materiaal om rookgasafvalwarmte op hoge temperatuur terug te winnen en verbrandingsgassen voor te verwarmen om het energieverbruik te verminderen.
Gediversifieerd conversiepad: vorming van een multi-dimensionaal gebruiksmodel van "stroomopwekking+verwarming+proceshergebruik". Afvalwarmte op hoge temperatuur wordt via een stoomturbinegenerator omgezet in elektrische energie, terwijl afvalwarmte op middelhoge en lage temperatuur wordt gebruikt voor stadsverwarming of hergebruikt in productieprocessen (zoals ontvochtiging van hoogovens en voorverwarmen door sinteren) via een warmtewisselingssysteem, waardoor een maximaal energiecascadegebruik wordt bereikt.
Kerntechnologie en uitrusting: gespecialiseerd ontwerp aangepast aan de arbeidsomstandigheden in de staalsector
De efficiënte werking van het afvalwarmteterugwinningssysteem voor ketels in staalfabrieken is afhankelijk van gerichte technologische innovatie van apparatuur:
Apparatuur voor de opwekking van afvalwarmte op hoge temperatuur: een supergroot hoog{0}}efficiënt energie-besparend hoogovengas-residudrukherstelturbine-energieopwekkingsapparaat (TRT), dat de drukenergie van het topgas van de hoogoven opvangt en de turbine-expander aandrijft om werk te doen en elektriciteit op te wekken, met een systeemefficiëntie van maximaal 92%; Het schone systeem voor de opwekking van afvalwarmte uit cokesovens maakt gebruik van tussentijdse herverwarmingstechnologie op hoge temperatuur en ultra{3}}hoge druk om restwarmte van rookgas uit cokesovens om te zetten in stoom met hoge parameters, de energieopwekking van stoomturbines te bevorderen en toonaangevend te zijn in de sector op het gebied van alomvattende energie-efficiëntie.
Apparatuur voor het terugwinnen van afvalwarmte bij lage temperatuur: fluorkunststofstaal, nieuw materiaal lage- temperatuureconomiser en condensor, respectievelijk opgesteld voor en na de ontzwavelingstoren, om de voelbare en latente warmte van rookgas terug te winnen, en kan de uitlaatgastemperatuur verlagen tot onder 150 graden; Intelligente geïntegreerde warmtewisselaars, platenwarmtewisselaars met vortexbuizen en andere apparatuur hebben de werkomstandigheden van stalen afvalwarmte die stof, zwavel en intermitterende schommelingen bevat, opgelost en de benuttingsgraad van afvalwarmte op lage- temperatuur verbeterd.
Intelligent controlesysteem: Via het energiebeheercentrum worden volledige procesbewaking en planning gerealiseerd, realtime verzameling van parameters zoals de temperatuur van het rookgas van de ketel, druk, debiet, enz., en intelligente afstemming van de bedrijfsbelasting van de terugwinningsapparatuur. Het door Puyang Iron and Steel gebouwde energiecontroleplatform regelt bijvoorbeeld de gasuitstoot binnen 0,5% en bespaart jaarlijks 94.000 ton standaardsteenkool.
Industrietrend: technologische upgrade leidt tot diepgaande energiebesparing
Gedreven door de dubbele doelstellingen van 'dual carbon' en hoogwaardige industriële ontwikkeling, wordt de technologie voor het terugwinnen van afvalwarmte van ketels in staalfabrieken in drie belangrijke richtingen verbeterd:
Volledige procesintegratie: het slechten van procesbarrières, het integreren van afvalwarmtebronnen afkomstig van sinteren, vercooksen, ijzerproductie, staalwalsen en andere processen, en het bouwen van een procesoverschrijdend cascadegebruikssysteem. In het project voor de terugwinning van restwarmte van de circulaire oven van Baosteel in Shanghai wordt bijvoorbeeld de voelbare en latente warmte van uitlaatgassen teruggewonnen via een condensatieketel voor twee doeleinden-, waardoor energieterugwinning in de volledige keten wordt gerealiseerd.
Diepgaand gebruik van afvalwarmte op lage- temperatuur: focus op afvalwarmtebronnen op lage- temperatuur onder de 200 graden, waarbij technologieën zoals fluorkunststofstaalcondensatieterugwinning en faseveranderingswarmteopslag worden gepromoot, waardoor de uitlaatgastemperatuur verder wordt verlaagd en de efficiëntie van het gebruik van afvalwarmte wordt verbeterd. Het Zhejiang Materials and Environmental Energy Project heeft bijvoorbeeld jaarlijks 8388 ton standaardsteenkool bespaard door restwarmte voor en na ontzwavelingstorens terug te winnen.
Intelligentie en vergroening: Integratie van IoT- en big data-technologieën om dynamische controle en foutwaarschuwing van systemen voor de terugwinning van afvalwarmte te bereiken; Tegelijkertijd promoot u groene materialen zoals fluorvrije warmte-uitwisselingsmedia en hoog-efficiënte, milieuvriendelijke coatings, verkleint u de CO2-voetafdruk van apparatuur en stimuleert u de staalindustrie om naar een "bijna nul-emissie" te evolueren.
Als kerntechnologie voor energiebesparing en CO2-reductie in de staalindustrie verschuift de terugwinning van restwarmte uit ketels van terugwinning van een enkel proces naar volledige processamenwerking, van het gebruik van restwarmte op hoge- temperatuur naar diepe mijnbouw bij lage temperaturen, en van traditionele apparatuur naar intelligente groene modernisering, waardoor duurzame energie wordt geleverd aan de staalindustrie om benchmarks voor energie-efficiëntie te creëren en een transformatie met lage- koolstofuitstoot te realiseren.
