清洁生产论文-余热余压在钢铁行业上的应用.doc

摘要：实现“十一五”规划的节能减排目标，我们应该多了解各种节能减排技术，应用到各行各业中去，并不断创新和发展，增加科技含量，节约能源，保护环境！利用余能建设自备电站发电和利用高炉炉顶煤气余压采用TRT技术发电的情况。重点分析余热余压发电技术在钢铁行业上的应用情况。重点分析TRT技术发电。 关键词: 清洁生产 节能减排 余热余压 余能 TRT技术发电 引言 清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源（含能源）利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放。以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。我国先后颁布了“中华人民共和国清洁生产促进法”和“清洁生产审核暂行办法”等法律法规。鼓励和促进清洁生产，以实现节能、降耗、减污、增效。“十一五”规划节能减排目标节能减排30%~50%。生产过程中不仅有大量的余能被白白浪费，同时造成环境污染。随着钢铁节能技术的发展，各种高效率的余能利用的技术越来越成熟。其中利用钢铁生产过程中的余热、余压发电是许多钢铁企业技术改造的重要内容。目前钢铁企业利用余能发电主要有3种形式：一是利用高温介质的显热,生产蒸汽进行热力发电。如焦炭生产采取干熄焦工艺时，通过氮气熄焦降温时所产生的高温氮气，加热锅炉转换蒸汽进行发电；二是利用富余的高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气，以燃料能的形式进行热力发电。如钢铁企业建设自备电厂，实行热电联产发电；三是利用生产过程中各种压差，转换成电能的形式发电。如利用高炉生产过程中的炉顶压力, 采用TRT 技术进行发电。所有这些技术，都在钢铁企业的生产过程中被成熟地应用，并取得了显著的经济效益和社会效益。目前有少数钢铁联合企业，充分利用余压、余热发电，基本做到了电力自给。 1、余压发电 在炼铁时，焦炭，铁矿石投入高炉，要用鼓风机吹进大量热风，热风中的氧气一旦接触焦炭中的碳，就会立即燃烧，产生大量煤气．大部分煤气和铁矿石发生化学反应，分离出铁．余下的煤气就像高压锅烧开了饭菜一样，从减压阀白白放掉了．利用这部分余压发电，叫高炉顶压力发电。1969年，苏联首先试验成功余压发电，日本后来居上。日本的川崎钢铁公司，在21座高炉上安装了这种发电机，每月发电量竟高达1.2亿度。据估计，一座钢铁厂的高炉，全部装上炉顶发电机，可以提供全厂5％的用电量。炉顶发电机只是利用高炉煤气积蓄的压力能，不需要消耗一点煤气；同时，经过涡轮机发电后的煤气，水分和粉尘都有所降低，煤气的质量改善了。0.03 兆帕时，称为高炉高压操作。高炉煤气在高压操作下具有一定的压力能。采用煤气余压发电技术装备(TRT)可将这部分压力能回收，其设备的工作原理是煤气的余压使煤气在透平机内进行膨胀做功，推动透平机转动，进而带动发电机转动，发出一定的电量。TRT装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关，一般吨铁发电量为30千瓦时～40千瓦时。高炉煤气采用干法除尘可以使发电量提高36%，且温度每升高10℃，会使透平机出力提高10%，进而使TRT 装置最高发电量可达54 千瓦时／吨铁。 高炉炉顶余压发电的工艺流程高炉荒煤气经重力除尘器后的半净煤气管道进入布袋除尘器的进气总管。在布袋除尘器进气总管和布袋除尘器之间设有一个旁路，在旁路上设有冷热交换器，用于煤气的升温和降温。布袋除尘器的布袋是氟美斯化纤制品，其工作温度为80℃～250℃，瞬间不允许超过500℃。煤气温度低于80℃易产生结露现象，布袋内有露水会与灰尘结球，造成布袋除尘的除尘效果下降，严重时会导致煤气流流动不畅；煤气温度高于250℃会使布袋变脆，甚至烧损。所以，设置旁路冷热交换器来应对煤气温度的变化。是干式布袋除尘器能够正常工作的条件。 下一步，从干式布袋除尘器出来的净煤气将进入透平机。这时的净煤气温度在120℃～180℃之间，含尘量为1.2～4.6毫克／立方米。从透平机出来的净煤气进入企业的净煤气管网。一些炼铁企业高炉煤气采用湿式除尘方法，即在重力除尘器之后采用文式管除尘设备，出来的净煤气仍可进入透平机去发电。 从工作原理上看，TRT装置代替了原来煤气系统的高压阀组，不同的是，原煤气系统的高压阀组将煤气的压力能白白泄漏掉了，而TRT 装置可以回收高炉鼓风能量的30%左右。 1、1 TRT 发电原理及生产运行特点 高炉炉顶煤气余压透平发电装置, 是利用高炉炉顶煤气具有的压力能及热能, 经透平膨胀作功, 驱动发电机进行发电的装置。传统的生产工艺中, 高炉炉顶的压力一般在180kPa, 高炉煤气在通过除尘后再经过减压阀组减压至10kPa 左右, 作为燃料使用。由此, 压力能和热能被白白浪费在减压阀组上, 造成大量的能源浪费和噪声污染。 TRT生产运行的特点是用TRT 装置替代减压阀组, 减压