热气机在冶金企业废气余热系统的应用分析.docx

Vol.31No.1冶金能源

Jan.2012ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRY57

热气机在冶金企业废气余热系统的应用分析

杨懿李宝东白庆波金萍

(中钢集团鞍山热能研究院有限公司)

摘要生产的性质决定了在烧结、炼铁、炼钢、轧钢等各个工段会产生大量热废气，热气机可以将热能直接转化为机械能，相比废热锅炉通过蒸汽转换为机械能和电能更为直接，也更为简便，同时也更适应工厂内恶劣的工作环境。

关键词热气机外燃发电节能

Heatengineapplicationofthewasteheatsysteminmetallurgicalenterprise

YangYiLiBaodongBaiQingboJinPing

(SionsteelAnshanResearchInstituteofThermo-EnergyCo.,Ltd.)

AbstractBecauseofthenatureoftheproduction,alargeamountofwastegasheatproduceinsinte-ring,iron-making,steel-making,andsteelrollingsection.Theheatenergycanbedirectlyintomechanicalenergybyheatengine,comparedwiththewasteheatboilerthatconvertssteamintome-chanicalenergyandelectricalenergymoredirect,alsosimpler,andalsomoreadaptedtotheharshconditioninfactory.

Keywordsheatengineextemalfirepowergenerationenergysaving

冶金企业是能耗大户，同时也是排放大户。由于冷却和燃烧的需要，在烧结、炼铁、炼钢、轧钢等各个工段会产生大量热废气，热废气温度从200～1000℃不等。在目前通过一些余热回收技术(如汽化冷却、废热锅炉、空煤气预热)回收了大部分的热量，同时通过热电联产技术，将生产的余热蒸汽的富余部分通过汽轮机发电，回收能源。

冶金企业的生产工艺决定了在大多数种类热废气中粉尘或二氧化硫含量较高。含尘烟气容易造成余热回收设备换热管束的冲刷破坏，除尘技术的应用又降低了热烟气的温度，对余热回收的效率造成了很大影响。含硫烟气中的二氧化硫在较低温度下的露点腐蚀又限制了余热设备的换热

收稿日期：2011-06-21

杨懿(1977-),工程师；114044辽宁省鞍山市。

温度。这两方面原因造成在冶金企业中很多余热设备的设计进退两难，部分废烟气没有经过回收就直接排放，造成较大的浪费。而这些难题可以通过热气机轻松解决。采用热气机可以将热能直接转化为机械能，相比采用废热锅炉通过蒸汽转换为机械能和电能更为直接，也更为简便，同时也更适应工厂内恶劣的工作环境。

1热气机的工作原理

热气机是一种由外部供热使气体在不同温度下做周期性压缩和膨胀的闭式循环往复式发动机，又称斯特林发动机。相对于内燃机燃料在气缸内燃烧的特点热气机又被称作外燃机。在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质，可采用氢、氮、氦或空气等。气缸一端为热腔，另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀作功。燃料连续燃烧或热

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空气通过换热器传热给工质，工质不直接参与，也不更换。

此发动机有两个冲程，且两个冲程都是做功冲程。此发动