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二次能源(废弃物)的综合利用
如今,能源问题日益严峻,钢铁冶炼耗能逐渐加大,面对钢铁企业的可持续发展,国内外钢铁企业不断开发应用新技术新工艺,推行钢铁冶金行业的清洁生产,在能源结构调整、冶金工艺优化以及废弃物综合利用方面收到了良好的效果,实现了经济效益、社会效益和环境效益协调统一。高炉余压利用一高炉煤气余压透平发电技术(TRT技术)现代钢铁厂炼铁高炉大都采用高压炉顶操作来提高冶金强度和产量,从炉顶排放出的高炉煤气具有较高的压力和温度,为促进这些可燃废气的综合利用,通常采用目前国内外公认的先进的高炉煤气余压透平发电冶金节能装置.TRT技术是利用一台透平膨胀机在减压阀前作功,将煤气的压力能和热能转化为机械能并驱动发电机发电的一种能量回收装置.TRT在运行中不需要燃烧,不改变原高炉煤气的品质和正常使用,却回收了相当可观的能量(约占高炉煤气鼓风机所需能量的30%)[3],同时又具有净化煤气,减少噪音,改善煤气炉顶压力控制品质的作用.更为可贵的是它本身不产生新的污染,发电成本极低.因此,TRT是典型的高效:谛能环保装置.目前,随着高炉向大型化和高压炉顶方向发展以及干式除尘装置的应用,TRT也正朝着干式和干湿两用型轴流反动式的方向发展.在国内,宝钢应用TRT技术较为成熟,平均吨铁回收电力34kw〃h,处于世界先进水平. 2 焦碳余热利用一干熄焦技术
钢铁生产中余热利用主要放在余热资源率较高、余热回收技术成熟的干熄焦余热、烧结矿显热、热风炉烟气余热回收等几方面,在这里介绍一下成熟而先进的干熄焦技术.
干熄焦(CDQ)是通过循环风机将冷的惰性气体(通常为氮气)鼓人干熄炉内与炽热红焦换热后将焦碳冷却,而吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给锅炉产生蒸汽,最终冷却后的惰性气体经风机鼓人干熄炉循环使用.其主要流程包括焦碳流程、惰性气体流程、锅炉汽水流程、除尘流程等.与水熄焦相比,干熄焦具有明显的节能、环保和改善焦碳质量的作用.干熄每吨红焦所回收的显热可产生0.4~0.5 t中压蒸汽[4],且减少了湿熄焦所需的熄焦水量,又可以改善周围环境,清除水汽及有害气体对设备和建筑物的腐蚀,清除和控制有毒、有害物的排放,提高焦碳质量.使其机械强度提高、真密度增大、耐磨性改善,反应性降低. 3 炉渣的处理
钢铁冶金生产离不开炉渣,包括高炉渣、转炉渣、电炉渣和铁合金渣等.传统思想认为,冶金渣是废弃物,但随着钢铁技术的发展和环境保护意识的提高,人们转变了对渣的认识,渣实质上是冶金生产过程中的一个中问产品.因此,人们不断地研究开发出各种新技术工艺综合利用备种冶金渣.
下面着重介绍一种处理高炉渣的新技术——干式成粒法[5].干式成粒法是建立在熔渣经变速旋转杯或盘雾化成粒的基础上,熔渣从流渣道送至旋转杯的中心,借助离心力将其抛至边缘,同时被冷却.为防止颗粒与室壁粘连,渣颗粒在飞向水冷墙壁之前必须完全固化,水玲炉壁的作用是增强冷却和固化效果,提高成粒质量和数量.
固化颗粒落入渣粒运动床并确保不结块.空气冷却分配器可使床层保持运动并使渣粒作圆周运动.然后一部分已冷却渣粒落入料槽,一部分渣粒等待飞落的新渣粒以助其冷却.在出料口渣料进一步被空气冷却,减少固化渣粒在旋转杯飞出过程中粘附墙壁的可能性.最后冷却空气被加热,并经烟道排出,这些携带着余热的热空气再经热风炉加热后送入高炉,充分利用其显热;出的高炉渣可以用于生产水泥和耐火材料.这种思路也值得推广到其他冶金渣的处理上.经济的高速发展和人类社会的不断进步,使人们的生活水平不断提高,各种基础设施不断完善,但面对日趋恶化的环境、日趋短缺的资源,我们不得不对过去的经济发展过程进行反思,彻底改变长期沿用的大量消耗资源和能源的粗放式发展模式,推行行业的清洁生产,才能实现可持续发展.钢铁冶金企业是高能耗、高污染的企业,推行清洁生产是实现环境保护和可持续发展的必由之路.在众多清洁生产的措施中,新技术和新工艺的开发应用是实现这种目的关键因素和有效途径.近年来,许多国家围绕着清洁生产不断地开发出了许多新技术和新工艺,带来的结果是能源结构的调整、工艺的优化革新和废弃物的综合利用,收到了可观的经济效益、社会效益和环境效益. 参考文献:[ 3] 叶长青.高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的发展与创新[J].节能.2000,8:13-15 [4] 赵沛,蒋汶华.钢铁节能技术分析[J].北京:冶金出版社,1997,71-76 [5] 谢锴.处理高炉渣的先进方法—干式成粒法[J].冶金能源.2002.21(1):49-51