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    2017年高炉炼铁系统能耗现状及节能潜力分析

    发表时间:2019-11-01 信息来源:www.dawnmsara.com 浏览次数:758

     

    高炉炼铁过程中的能耗

    2017年,钢协成员炼铁工艺能耗为390.75kgce/t,比2016年提高0.12kgce/t。该工艺能耗低的企业为:重钢282.61 cmce/t,邯钢331.33kgce/t,鞍钢354.21kgce/t,新冶357.06kgce/t等。企业炼铁过程的最高能耗值为434.58kgce/t。

    目前,企业之间炼铁工艺的能耗存在较大误差。焦炭比约占炼铁过程能耗数据的60%,煤比约占17%,气体消耗约12%,高炉鼓风约占5%。高炉炼铁所需的热量中有78%来自碳燃烧,其中19%来自热空气,3%来自充电。因此,燃料比的变化在过程能耗中起着决定性的作用,并且热空气的温度具有很大的影响。

    低燃料比是该过程中低能耗的保证。 2017年炼铁燃料相对较低:鞍钢3200m3高炉为493.72kg/t,邯钢3200m3高炉为498.31kg/t,宝钢武钢2200m3高炉为499.83kg/t,509.80kg宝钢武钢3200m3高炉/t。

    目前,我国高炉炼铁指数与国际先进水平最大的区别是热风温度低,相差80℃100℃。企业应尽快扭转这种局面,并在高炉过程中促进节能。

    据统计,2017年,钢协成员炼铁过程能耗降低39单位。跌幅最大的企业有:盐城联鑫跌6.07%,新疆八一钢铁跌5.87%,天铁跌。 4.35%等;但是,炼铁过程中38台机组能耗正在上升,企业数量增幅最大达到9.85%。

    2017年,全国钢铁行业有近800个TRT装置,部署率达到95%。气体干法除尘(600余套,可将发电能力提高30%)可实现每吨铁45千瓦时的发电量,湿法除尘的发电量应约为32千瓦时/吨。但是,目前TRT的平均发电量约为32千瓦时/吨,尚未利用三分之一的发电量。相关企业应努力提高TRT设备的工作能力。

    烧结过程中的能耗。

    2017年,钢铁协会会员烧结工艺能耗为48.50kgce/t,比2016年降低0.03kgce/t。烧结工艺中能耗较低的企业包括:新疆八一钢铁38.39kgce/t,萍乡钢铁39.57kgce/t,鞍钢42.40kgce/t等。企业最高能耗值达到58.14kgce/t。

    据统计,2017年,钢铁协会会员38个单位在烧结过程中降低了能耗,能耗降低幅度更大的企业包括:首钢股份下降13.59%,首钢长钢下降10.53% %,东北特钢下跌10.37%,太钢下跌7.89%。与2016年相比,2017年烧结工艺的能耗增加了32个单位。

    焦化过程的能耗状态

    2017年,钢铁协会工作人员计算出41单位的焦化工艺能耗,平均为99.67kgce/t,比2016年提高了2.51kgce/t。能耗指标较好的企业为:鞍钢70.83kgce/t t,新港73.00kgce/t,福建三港75.07kgce/t等。企业的最高能耗为137.66kgce/t。据统计,2017年炼焦过程中有14家企业能耗下降,降幅较大的企业为:EPO下降20.19%,新钢下降19.34%,邯郸钢铁下降7.79%,宣化钢铁下跌6.84%; 16家公司的焦化工艺能耗增加,增幅最大为82.48%。

    除焦化过程中的煤炭消耗外,最大的消耗是焦炉或高炉煤气,约占能源消耗的10%。气体消耗与焦化时间和热系统的稳定性有关。

    烧结工艺的节能潜力分析

    在烧结过程中的能源消耗中,固体燃料消耗约占80%,电力约占13%,点火燃料约占6.5%,其他约占0.5%。因此,减少固体燃料的消耗,除了提高烧结过程中余热的回收利用水平外,还是烧结节能工作的重点。 2017年,燃烧耗油量较低的企业有:大港33.07kg/t,神特钢42.93kg/t,新冶钢44.49kg/t,唐山钢44.74kg/t等。热风烧结,烧结废渣等措施热回收还可以减少烧结过程的能耗。

    用热空气冷却热烧结矿(烧结设计规范要求生产冷烧结矿),高温空气使锅炉产生高压和中压蒸汽,然后发电;高温空气可用于热风烧结,可使烧结过程能耗降低10kgce/t。对于300平方米的烧结机,可以将kW电站配置为4 kPa的蒸汽压力和425°C的温度,以提高发电效率。

    高炉工艺的节能潜力分析。

    高炉炼铁能量中有78%来自燃料燃烧,而19%来自热空气。因此,在炼铁过程中减少能耗的重点是努力降低铁燃料比并提高热风温度。从理论上讲,还原铁矿石需要的热量为9GJ/t11GJ/t铁。因此,单个高炉的燃料比或过程能耗数据太低的现象是不科学的。

    炼铁系统应促进剩余能量回收技术的应用,包括高炉炉顶煤气差压发电技术(TRT),热风炉烟气余热回收技术。

    TRT发电能力随最高气压而变化。通常,每吨生铁可产生20 kWh至40 kWh。去除干粉尘可将发电量提高约30%。随着气体温度升高10°C,动力涡轮机的输出可以增加3%。最大发电量可以达到54kWh/t。

    高炉高炉能耗占炼铁工艺能耗的10%至15%。 TRT设备可以回收高炉鼓风机的大约30%的能量,这可以将炼铁过程的能耗从11kgce/t降低到18kgce/t。

    根据技术政策,最高压力大于120 kPa的高炉应配备TRT设备。中国有700多套TRT设备。

    热风炉的废热回收技术是利用这些废热来预热热风炉中使用的燃烧空气和燃烧气体(称为双重预热)。应用该技术后,可实现单炉高炉煤气条件,热风温度≥1200°C,过程节能10kgce/t铁。空气温度提高100°C,高炉炼铁可节省8 kg/t15 kg/t的铁。

    此外,高炉炼铁应推广富氧,高温和大规模喷煤技术,该技术可实现高炉喷煤比超过200kg/t铁。高炉喷粉是炼铁系统结构优化的核心环节,可以达到提高焦炭产量和环境友好性的效果,同时降低生铁成本。当喷煤比达到100kg/t铁以上时,每吨铁的成本可降低60元以上。

    高炉炼铁精矿技术也对节能有影响。高品位是精矿技术的核心。当品位约为57%时,炉子品位提高1%,炼铁燃料的比例降低1.5%,生铁产量提高2.5%。增加原始燃料的强度还可以减少铁的燃料消耗。同时,铁矿石的冶金性能较好。

    焦化工艺节能潜力分析

    以一家企业的焦化过程能耗为例,洗煤占88.68%,燃气占9.2%,蒸汽占1.29%,电力占0.63%。该公司可以通过使用干熄灭(CDQ)来节省能源,因为来自焦炉的红色焦炭(950°C1050°C)所包含的显热相当于热量消耗的35%至40%。焦化生产。通过干法淬火,可以回收80%的红色焦炭显热,一吨焦炭可产生0.45t的3.9MPa蒸汽(最高可达0.6t)。宝钢干式淬火可将炼焦过程的能耗降低68kgce/t。此外,改善了焦炭干焦淬火的质量,热反应性降低了10%至13%,M40提高了3%至4%,M10提高了0.3%至0.8%。在焦炭质量恒定的条件下,可以增加焦炉。用10%至20%的弱粘性煤,可节水0.38t/t焦炭;高炉采用干熄焦,可将焦比降低2%,产量提高1%。

    使用高压锅炉发电技术,干熄焦的发电效率可以提高10%。蒸汽压力从5.4 kPa增加到9.5 kPa,蒸汽温度从450°C升高到580°C,并且可以进一步使用二次蒸汽发电过程。

    增强的焦炉温度调节可以节省能源。当用焦炉煤气加热时,α值从1.45降低到1.2;当用高炉煤气加热时,α值从1.25降低到1.15,可节省5.91 kJ/kg的焦炭能耗至11.82 kJ/kg湿煤。

    烟道空气过量因子的自动控制可将焦化能耗降低10%。

    焦炉煤气提升管废热得到回收,可以回收37%的焦化能量。这是焦化过程中的第二大节能项目;目前,还没有大力进行。

    tags:炼铁工艺焦化工艺节能潜力高炉工艺

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