【摘 要】
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针对转炉烟气余热回收过程中高品质烟气显热（800-150℃）浪费,以及现有“湿法”及“半干法”工艺除尘造成煤气品质降低等问题,中冶京城提出了一种转炉烟气全余热回收及除尘的新型烟气处理及余热利用系统,通过在汽化冷却烟道之后添加余热锅炉进一步回收显热,同时采用全干式的除尘方式使烟气不再混入大量水蒸气,实现全余热以及干煤气回收,解决能量回收过程中品质较低的问题,实现系统能源回收及利用效率的提升。本文主要
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针对转炉烟气余热回收过程中高品质烟气显热（800-150℃）浪费,以及现有“湿法”及“半干法”工艺除尘造成煤气品质降低等问题,中冶京城提出了一种转炉烟气全余热回收及除尘的新型烟气处理及余热利用系统,通过在汽化冷却烟道之后添加余热锅炉进一步回收显热,同时采用全干式的除尘方式使烟气不再混入大量水蒸气,实现全余热以及干煤气回收,解决能量回收过程中品质较低的问题,实现系统能源回收及利用效率的提升。本文主要定量计算这一全新技术方案的节能价值,并与现有湿法（OG）、半干法（LT）技术的节能价值进行比较,分析三种技术的优劣,能够更好指导以后的生产。本文主要的研究方法是以热力学第一定律和热力学第二定律为理论基础从不同的角度定量分析三种方案的节能价值。并且,由于通过热力学第一定律与第二定律计算的节能价值都有其局限性,余热回收本身并不意味着取得了真实的“节能”效果,而只有将回收的余热用于生产了某种“产品”,比如发电或供热等,才真正兑现了节能效果,余热利用的节能评价,需从产品生产耗能与替代的角度进行考量。因此,本文计算了转炉烟气余热回收产生蒸汽发电的发电量及节煤量,从替代节能的角度更好的比较三种余热回收方案的节能价值。本文最后分析计算得到:对中冶京城120t转炉产生的烟气进行余热回收分析,湿法与半干法在吹炼期内通过汽化冷却烟道回收显热为30525.0kW,占烟气总显热量的比重为61.8%,显热回收的产品为水蒸气,经过蓄热器及扣除自用蒸汽后吹炼期输出蒸汽4.39kg/s,非吹炼期内输出蒸汽4.26kg/s。全干法回收显热44570.5kW,占烟气总显热的90.3%,比湿法/半干法多了 14045.5kW,吹炼期输出蒸汽6.42kg/s,非吹炼期内输出蒸汽6.23kg/s。基于热力学第一定律,全干法显热回收的节能量为44570.5kW,折合1.521kg/s的节煤量,比湿法/半干法高了0.479kg/s。基于热力学第二定律,全干法显热回收的热量?为32513.4kW,其节煤潜力折合1.109kg/s,比湿法/半干法高了 0.270kg/s。若回收余热蒸汽发电,全干法发电功率分别为吹炼期3942.8kW和非吹炼期3813.8kW。全干法回收的蒸汽发电全年可发3.06×107kW·h的电,省煤9397t,比湿法/半干法多省2961t。全干法回收煤气（回收化学能）效果依旧优于另两种工艺。三种方法收集的煤气量都为100Nm3/t钢,最后收集的煤气湿法与半干法的煤气热值都为5860.1kJ/Nm3,全干法的煤气热值6316.4kJ/Nm3。全干法全年回收的煤气含有化学?924798.8GJ,比其他两种方法多收集66801.2GJ的化学?。同时计算得到炉气具有热量?16602.9kW,具有化学?103498.2kW。化学?占了烟气所具有的总?的86.2%。全干法回收余热余能的?效率为74.6%,比湿法与半干法提高了 7.4%。
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