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冶炼焦生产过程中的余热如何回收利用

  冶炼焦生产过程中的余热回收利用是一个重要的节能措施,以下是一些具体的回收方法和应用:

  一、余热回收方法

  余热锅炉

  原理:通过烟气与水或蒸汽之间的热交换,将高温烟气中的热能转化为蒸汽。

  应用:回收的蒸汽可以用于驱动涡轮发电、供热或用于冶炼生产中的其他环节,如提供给炉料加热。在钢铁冶炼的转炉和高炉中,烟气温度可高达900℃以上,余热锅炉能有效利用这些高温烟气生产蒸汽或热水。

  热电联产

  原理:将余热回收并同时用于生产电能和热能。

  应用:冶炼过程中产生的烟气通过热电联产设备回收热能后,既可以用于加热工艺过程、供暖等,也可转化为电力供冶炼厂内部使用,减少对外部电力的需求。例如,在铝冶炼过程中,使用余热驱动蒸汽涡轮发电机组,可以满足电力需求,同时提供工艺热水和热风。

  有机朗肯循环(ORC)

  原理:利用低温余热发电的技术,特别适用于冶炼过程中的低温废热。使用有机工质(如液态烃或氟化物)作为工作介质,在较低温度下(一般在70~300℃之间)也能有效转换废热为电能。

  应用:在铜冶炼过程中,冶炼炉排出的烟气温度在200~400℃之间,ORC技术可以高效地回收这部分热量并转化为电能,为工厂提供自用电力。

  热管换热器

  原理:将工业生产中产生的热量,由较高温度的流体传递给较低温度的流体,即将热量通过热管热传递的方式进行回收,并再次进行利用。

  应用:在钢铁冶炼生产中,热管换热器可用于烧结环冷、高炉渣显热回收、焦炉余热回收等环节。此外,它还可用于钢铁行业烟气烟羽治理中,通过降低原烟道的温度吸收热能,再用整体式热管换热器加热升温,达到烟气脱白的效果。

  二、余热回收利用的具体案例

  钢铁厂:利用余热锅炉回收钢铁冶炼过程中的转炉烟气中的热量,生成蒸汽驱动发电机组,同时将部分热能用于锅炉供热或其他工业生产过程中。

  铝冶炼厂:使用热电联产技术回收电解槽产生的烟气中的热能,同时提供所需电力和热力,显著降低能源消耗。

  铜冶炼厂:采用ORC技术回收冶炼炉排出的低温烟气中的热能,转化为电能供工厂使用。

  焦化厂:

  红焦余热回收:采用干熄焦技术,利用冷惰性气体在干熄炉中与红焦直接换热,冷却焦炭的同时回收余热。回收的热量可以转化为蒸汽或电力。

  荒煤气余热回收:通过导热油、热管、锅炉或半导体差压发电技术等方式回收荒煤气中的热能,用于蒸氨、煤焦油蒸馏、干燥入炉煤等工序。

  综上所述,冶炼焦生产过程中的余热回收利用具有显著的经济效益和环境效益。通过采用余热锅炉、热电联产、有机朗肯循环和热管换热器等技术和设备,可以有效回收和利用冶炼过程中产生的余热资源。


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