空压机余热利用工程现状|
节能降耗是冶金企业长期的战略任务。冶金企业从原料、焦化、烧结到炼铁、炼钢、连铸以及轧钢的生产过程中产生大量含有可利用热量的废气、废水、废渣，同时在各工序之间存在着含有可利用能量的中间产品和半成品。充分回收和利用这些能量，是企业现代化程度的标志之一。
在各种工业炉窑的能量支出中，废气余热约占15%～35%，这些废气净化处理后是一种输送和使用方便、燃烧后又无需排渣和除尘、不易造成环境污染的优质能源。若能按工艺要求提供合适热值的煤气作能源，还有利于改善产品质量。但是由于企业生产结构和工业炉窑配置等原因，目前我国许多冶金企业仍排放大量废气。这是造成企业能源消耗高的一个重要原因。
回收原则
冶金企业常用的废气余热利用方式有：①安装换热器；②在换热器后安装余热锅炉；③炉底管汽化冷却；④发电(热电联产)；⑤制冷。回收后的热量主要用于预热助燃空气、预热煤气和生产蒸汽。对电炉而言，预热废钢或进料可减少电炉的电能消耗，缩短熔炼时间；对加热炉而言，预热空气、燃料或工件，烟气余热返回炉内，可使火焰稳定、提高燃料温度和燃烧效率以及炉子的热效率。
工业炉窑余热回收差的原因，除了排烟温度高和换热器能力小之外，鲜为人注意的是烟气和热风的显热未能有效保存，烟气由炉膛冒出、吸入冷风，地下烟道漏水、漏气，旁通烟道短路和管道绝热不良，使多数炉子在回收装置前的烟气热损失高达30%～50%，回炉热风的显热损失为20%～33%。针对这种情况，提出了一系列降低出炉烟温的措施和能充分保存与回收余热的排烟-供风系统，使上述两项热损失分别降到5%和3%左右，同时开发了各种高效、经济的换热器和能使用全热风的燃烧装置，回收后烟温可下降到180～250℃，不再需要安装价格昂贵而利用率不高的余热锅炉，使炉气余热从炉外回收转到炉内回收的方向来，正是在这种形势下提出了“余热全自回收”的新概念：首先设法降低炉子排出的烟温和烟量，并使余热回收过程中的各项热损失减少，然后通过高效换热器将余热最大限度地回收并全部送入炉内。
利用方式
(1)烧结废气
在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10%，仅次于炼铁工序而位居第二。在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气，既浪费了热能又污染了环境。由于烧结废气的温度不高，以往人们对这部分热能的回收利用重视不够。但实际上大有文章可做，因为烧结废气不仅数量大，而且可供回收的热量也大。不过，烧结余热回收装置的投资费用较大，是否对烧结机或冷却机实施余热回收还需要视全厂的蒸汽需要情况进行技术经济分析后才能作出决断。冷却机废气属于中低温热源，其中中温部分(大于300℃)的开发技术比较成熟，用作点火器或保温炉的助燃风，生产蒸汽或余热发电。而低温部分(200℃左右，约占废气的2/3)，由于热效率低，应用的很少。
(2)高炉煤气
高炉煤气的回收利用比其它废气的回收利用意义更为重大，因为这涉及到冶金企业的气体燃料平衡、减少烧油等重要的能源问题，所以是废气余热、余能回收利用的重点之一，应当加快进程。对钢铁联合企业来说，目标应当是努力降低高炉煤气的放散率，增加混合煤气量，或采用低热值煤气燃烧技术将其用于轧钢加热炉；对独立铁厂而言，则应尽快建设高炉煤气电站。高炉煤气属于超低热值燃料，且气源压力不稳定，不适宜远距离输送或用作城市生活煤气，回收利用有较大的难度，除热风炉和锅炉外，目前只能用于复热式加热的焦炉和具有双预热功能的轧钢加热炉。转换利用高炉煤气的常用方式是燃烧发电。
高炉的大型化使高炉煤气的产量成倍增加，燃用高炉煤气的中低参数发电机组从锅炉容量和能源的利用率等方面均已不能满足需要，因此，发展高参数大容量全燃高炉煤气发电机组势在必行。近年来，我国在回收利用高炉煤气方面作了不少工作，但是放散率仍然较高。许多企业在大量放散高炉煤气的同时，工业炉窑及热工设备都在燃用高价油和优质煤，不仅浪费能源、污染环境，而且提高了生产成本。解决煤气放散的根本措施是钢铁厂应普遍采用煤和煤气两用锅炉作为煤气的缓冲用户。
因为冶金企业均有一定规模的热(蒸汽)用户，而热电联产又是锅炉蒸汽既灵活又便利的出路。这样，富余的煤气经锅炉转换为蒸汽，在满足供热的同时，根据需要和可能还可以部分地转化为电力供生产使用，从而缓解企业用电的紧张局面，减少企业的一次能源消耗，具有节能和降低成本的双重经济效益。
高炉煤气的超低热值并呈降低趋势是限制高炉煤气使用的最重要原因。1965年高炉煤气的平均热值为4180kJ/m3，而现在我国大型高炉的煤气热值已降到3135kJ/m3，中、小高炉分别降到3340～3550和3760～3970kJ/m3。它们在不预热时的理论燃烧温度分别为1236、1290和1420℃〔4〕。随着高炉原料条件的进一步改善、装备水平及操作水平的日益提高，高炉煤气的发热值会越来越低，
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