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随着经济发展及各领域对能源消耗和需求的不断增长,加强能源高效利用已经刻不容缓。作为耗能大户的钢铁行业,更应该加强其节能,并依靠更加全面、合理的评价指标来指导相关节能措施的改进。 本文在热价值理论基础上,进行了基于热力学第二定律的热价值(亦即(火用)价值)研究,这完善了热价值理论。从(火用)角度对换热过程进行能量价值的评价,在区别各种引入或引出系统能量的基础上,又考虑了能量质量的差异性。 本文将热价值、(火用)价值这两种能量价值评价应用到钢铁生产设备的能量利用及各种节能措施分析中。运用价值评价指标分析设备的实际用能效果,通过调整相关操作参数改善能量的利用,这为节约能源和优化换热设备提供参考和依据。 对加热炉内能量利用进行价值评价时,选取以燃料燃烧产生的高温烟气加热钢坯这一换热过程,分析依附于钢坯和烟气引入能量经换热过程所取得的热价值、(火用)价值,并对两种价值进行对比。结果表明:典型节能措施可以提高引入能量的热价值、(火用)价值;依附于钢坯的(火用)价值总小于热价值,而依附于烟气的(火用)价值在某些条件下可以大于热价值;提高炉内St0(g),可以提高引入能量所获取的热价值、(火用)价值,并减少熵产数。 对高炉内能量利用进行价值评价时,借助视在水当量的概念将炉内过程简化为一换热过程,再进行能量价值的评价。结果表明:越是在接近温度较高的炉缸处引入能量,依附于物料、炉气引入能量所取得的热价值越大;依附于物料引入的能量会取得较依附于炉气更大的热价值。目前应用于高炉的节能措施都有着提高引入能量热价值的意义