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钢铁工业在消耗大量能源资源的同时也产生大量的二次能源、资源。二次能源的有效利用成为钢铁工业节能降耗的有力手段,探讨二次能源的有效利用途径首先要明确二次能源的产生量。
利用热力学第一定律和热力学第二定律,分别从能源数量和能源品质——可用能的角度,对以烧结、焦化、高炉、转炉、连铸和热轧为主要工序的高炉——转炉长流程的二次能源理论产生量进行了系统、深入的分析,结果表明:
在界定范围内的二次能源产生量中,各种煤气所占的比例最大,以热量计算约占流程二次能源总产生量的74.96%;从各工序的角度看,高炉工序的二次能源产生量最大,约占二次能源总产生量的50%;其次是焦化工序和烧结工序,分别约占25%和11%;
通过对二次能源火用值的计算表明:焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气和炉渣显热的能级较高,属于高品质能源,应加强对这些能源的有效利用;
针对二次能源产生量最大的高炉工序分别利用热力学第一定律和第二定律分析了目前较为先进的模型高炉能源效率,结果表明:降低高炉火用消耗的重点是加强有效火用消耗中的未利用火用(如炉渣及炉顶煤气的物理火用等)的有效利用,并积极降低内部及外部的火用损失。
针对钢铁产业政策提出的“500万吨以上规模钢铁联合企业通过回收钢铁生产过程中的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气以及余压、余热等余能发电,以满足钢铁生产用电需要”的观点,本文以500万吨和800万吨规模的典型高炉-转炉钢铁联合企业,探讨了钢厂的煤气发电情况。结果表明,若钢厂煤气全部用于发电,可以自给有余;若煤气先满足各生产工序的燃料需求,利用剩余煤气发电难以自给,电力自给率约为。70%左右。
节能是有效的环保。本文重点讨论了干熄焦(CDO)和高炉炉顶余压发电(TRT)技术作为CDM项目的节能效果和CO<,2>减排效益。结果表明:将CDQ作为CDM项目,投资回收期将从3.14年缩短到2.73年;TRT作为CDM项目,投资回收期可从1.07年缩短到0.92年。若CDM项目合同期为5年,合同期内由CDM项目带来的经济效益为:CDQ约1.45亿元,TRT约为1.15亿元。