大型鋼鐵企業(yè)汽輪機(jī)余熱用于集中供暖的技術(shù)改造與運(yùn)行分析
發(fā)布時(shí)間:2020-09-19 14:43
能源短缺、環(huán)境污染已發(fā)展為世界范圍的問題。當(dāng)前,我國能源利用仍存在利用效率低、經(jīng)濟(jì)效益差、生態(tài)環(huán)境壓力大的主要問題,節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容,是解決我國能源問題的根本途徑。我國是鋼鐵大國,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、提高能源利用率的目標(biāo)主要依靠工業(yè)領(lǐng)域。而工業(yè)余熱作為一種“二次能源”,愈來愈被人青睞。我國是工業(yè)大國,其工業(yè)余熱也非常豐富,但與發(fā)達(dá)國家相比,我國的二次能源利用率較低。由于大部分余熱品位低,難以提取利用,大量能量因沒有合適的回收設(shè)備和利用途徑,以各種各樣的形式被廢棄掉。因此,提高我國二次能源利用率,是解決節(jié)能減排的一大法寶,同時(shí)也對解決我國能源危機(jī)和環(huán)境污染問題大有裨益。 本文以濟(jì)南某大型鋼鐵企業(yè)為研究對象,通過對鋼廠現(xiàn)場調(diào)研,對目前鋼廠工藝流程中產(chǎn)生的余熱廢熱的種類及回收方法、利用途徑、利用現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)分析。隨著生活水平日益提高,我國城鎮(zhèn)化水平越來越高,由此伴隨來的主要問題就是冬季采暖面積的增加。例如,本文中濟(jì)南某大型鋼鐵企業(yè)周圍今年來新增采暖面積30多萬平方米。冬季供暖在之前采用蒸汽供暖的方式,不僅成本高,蒸汽浪費(fèi)嚴(yán)重,而且造成能源的浪費(fèi):高品質(zhì)蒸汽用于供暖不符合“能量梯級利用”的原則。針對此現(xiàn)象,此鋼鐵企業(yè)在2013-2014年度提出采暖方案的改造項(xiàng)目,并主要以3200高爐汽輪機(jī)的低真空改造運(yùn)行為主。為了驗(yàn)證方案的可行性,在改造前先進(jìn)行了汽輪機(jī)低真空試驗(yàn)運(yùn)行,通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析討論,為方案實(shí)施提供了可靠的理論基礎(chǔ)。改造完成后對該系統(tǒng)在2013-2014采暖季的運(yùn)行情況分析總結(jié)的結(jié)果表明,汽輪機(jī)余熱用于集中供暖系統(tǒng)方案可行,改造簡單可靠,系統(tǒng)運(yùn)行效果良好,采暖用戶滿意度高,系統(tǒng)投資回收期短,同時(shí)為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。 最后針對夏季鋼廠余熱利用率較低的情況,本文提出了余熱蒸汽驅(qū)動(dòng)溴化鋰吸收式制冷機(jī)用于夏季制冷的方案,通過與電制冷方案的對比,進(jìn)行了可行性分析。得出結(jié)論是,在工業(yè)余熱豐富的地區(qū),采用低品位余熱驅(qū)動(dòng)溴冷機(jī)組進(jìn)行夏季制冷經(jīng)濟(jì)性好,值得推廣。
【學(xué)位單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:TU832
【部分圖文】:
中的采暖能耗就是一大方面。我國城鎮(zhèn)居民冬季室內(nèi)采暖的需求也在日益增長。因此產(chǎn)生了大范圍的新增供暖面積。如圖1.1所示,我國城鎮(zhèn)集中采暖面積逐年增加,由1996年的7.5億m2,增長到2010年時(shí)已超過43億m2,其中北方地區(qū)的就占了將近97%【3]。而我國懫暖的主要方式是靠化石燃料的燃燒。由于城鎮(zhèn)供熱需求的迅猛增長,采暖能耗已從1996年的0.72億噸標(biāo)煤,增加到1.53億噸標(biāo)煤,F(xiàn)在占有較大的比重的是建筑能耗,其中建筑物供暖的能源消耗占了大部分,因此從供暖能耗方面下手有很大的潛力,我們要把節(jié)能的主要目標(biāo)放在對供暖的節(jié)能中。-1 -
圖2.1鋼鐵企業(yè)夜景濟(jì)南某鋼鐵企業(yè)是濟(jì)南地區(qū)規(guī)模最大的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。其始建于1958年,現(xiàn)有職工3.38萬人。主要生產(chǎn)中板、中厚板、熱軋薄板、冷乳薄板等產(chǎn)品,其年產(chǎn)量可達(dá)千萬噸。近年來,210t轉(zhuǎn)爐、4300mm寬厚板乳機(jī)和3200m3高爐相繼投產(chǎn),此鋼廠^一五”技術(shù)改造主體基本完成,從此踏上了由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展之路。經(jīng)過不斷的改革創(chuàng)新,淘汰落后產(chǎn)能,此鋼廠現(xiàn)在仍保留800萬噸鋼的能力[26]。山東省鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,產(chǎn)能重心轉(zhuǎn)向沿海,此鋼廠主業(yè)發(fā)展遇到了 “天花板”。同時(shí),受上下游行業(yè)的擠壓,利潤空間狹小,轉(zhuǎn)型發(fā)展勢在必行。然而傳統(tǒng)鋼鐵工藝的能源利用效率較低,尤其是低溫余熱資源幾乎全部散失。因此構(gòu)建以發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為核心的新一代鋼鐵制造流程,把各種可能利用的資源和技術(shù)充分有效利用起來,為城市服務(wù)、融入城市的發(fā)展,是此鋼廠的發(fā)展方向。2.3.1鋼鐵企業(yè)能源結(jié)構(gòu)
圖2.5 2011年及2012年標(biāo)煤消耗量根據(jù)圖2.3和圖2.4,可以看出,煉鐵工藝所占能耗比重最大,其次是燃電、燒結(jié)、軋鋼等,2012年較2011年的比例雖稍有變化,但大體趨勢是不變的。從圖2.5中,可以清晰看出,各工藝消耗的標(biāo)煤量煉鐵所消耗的煤量最大,且由于政策變化和企業(yè)的發(fā)展,各工藝產(chǎn)量有所降低,所以2012年標(biāo)煤消耗量相比2011年有所減少。2.3.2濟(jì)南某大型鋼鐵企業(yè)余熱資源及利用情況濟(jì)南某大型鋼鐵企業(yè)余熱資源豐富,廣泛分布在各工藝過程中。主要有蒸汽、循環(huán)水、煙氣、冶金渣、煤氣等,其總量如表2.3所示。這些余熱資源折合成標(biāo)煤約為241.6萬噸/年,由此可見回收潛力巨大,若全部回收利用,不僅可以大大提高鋼鐵企業(yè)的能源利用率,同時(shí)能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。表2.3鋼狹企業(yè)主要余熱匯總表序號 余熱 總量 折合標(biāo)煤(萬噸/年) 比例
本文編號:2822639
【學(xué)位單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2014
【中圖分類】:TU832
【部分圖文】:
中的采暖能耗就是一大方面。我國城鎮(zhèn)居民冬季室內(nèi)采暖的需求也在日益增長。因此產(chǎn)生了大范圍的新增供暖面積。如圖1.1所示,我國城鎮(zhèn)集中采暖面積逐年增加,由1996年的7.5億m2,增長到2010年時(shí)已超過43億m2,其中北方地區(qū)的就占了將近97%【3]。而我國懫暖的主要方式是靠化石燃料的燃燒。由于城鎮(zhèn)供熱需求的迅猛增長,采暖能耗已從1996年的0.72億噸標(biāo)煤,增加到1.53億噸標(biāo)煤,F(xiàn)在占有較大的比重的是建筑能耗,其中建筑物供暖的能源消耗占了大部分,因此從供暖能耗方面下手有很大的潛力,我們要把節(jié)能的主要目標(biāo)放在對供暖的節(jié)能中。-1 -
圖2.1鋼鐵企業(yè)夜景濟(jì)南某鋼鐵企業(yè)是濟(jì)南地區(qū)規(guī)模最大的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。其始建于1958年,現(xiàn)有職工3.38萬人。主要生產(chǎn)中板、中厚板、熱軋薄板、冷乳薄板等產(chǎn)品,其年產(chǎn)量可達(dá)千萬噸。近年來,210t轉(zhuǎn)爐、4300mm寬厚板乳機(jī)和3200m3高爐相繼投產(chǎn),此鋼廠^一五”技術(shù)改造主體基本完成,從此踏上了由大到強(qiáng)的轉(zhuǎn)型發(fā)展之路。經(jīng)過不斷的改革創(chuàng)新,淘汰落后產(chǎn)能,此鋼廠現(xiàn)在仍保留800萬噸鋼的能力[26]。山東省鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,產(chǎn)能重心轉(zhuǎn)向沿海,此鋼廠主業(yè)發(fā)展遇到了 “天花板”。同時(shí),受上下游行業(yè)的擠壓,利潤空間狹小,轉(zhuǎn)型發(fā)展勢在必行。然而傳統(tǒng)鋼鐵工藝的能源利用效率較低,尤其是低溫余熱資源幾乎全部散失。因此構(gòu)建以發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為核心的新一代鋼鐵制造流程,把各種可能利用的資源和技術(shù)充分有效利用起來,為城市服務(wù)、融入城市的發(fā)展,是此鋼廠的發(fā)展方向。2.3.1鋼鐵企業(yè)能源結(jié)構(gòu)
圖2.5 2011年及2012年標(biāo)煤消耗量根據(jù)圖2.3和圖2.4,可以看出,煉鐵工藝所占能耗比重最大,其次是燃電、燒結(jié)、軋鋼等,2012年較2011年的比例雖稍有變化,但大體趨勢是不變的。從圖2.5中,可以清晰看出,各工藝消耗的標(biāo)煤量煉鐵所消耗的煤量最大,且由于政策變化和企業(yè)的發(fā)展,各工藝產(chǎn)量有所降低,所以2012年標(biāo)煤消耗量相比2011年有所減少。2.3.2濟(jì)南某大型鋼鐵企業(yè)余熱資源及利用情況濟(jì)南某大型鋼鐵企業(yè)余熱資源豐富,廣泛分布在各工藝過程中。主要有蒸汽、循環(huán)水、煙氣、冶金渣、煤氣等,其總量如表2.3所示。這些余熱資源折合成標(biāo)煤約為241.6萬噸/年,由此可見回收潛力巨大,若全部回收利用,不僅可以大大提高鋼鐵企業(yè)的能源利用率,同時(shí)能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。表2.3鋼狹企業(yè)主要余熱匯總表序號 余熱 總量 折合標(biāo)煤(萬噸/年) 比例
【參考文獻(xiàn)】
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6 李建剛;楊小琨;;供熱汽輪機(jī)抽汽供熱循環(huán)做功計(jì)算的研究[J];汽輪機(jī)技術(shù);2012年06期
7 王芳;;溴化鋰系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算及節(jié)能分析[J];區(qū)域供熱;2013年01期
本文編號:2822639
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