浅谈钢铁企业二次能源的综合利用

陶冬昱

（湖南省长沙市长郡中学，长沙 410002）

浅谈钢铁企业二次能源的综合利用

陶冬昱

（湖南省长沙市长郡中学，长沙 410002）

钢铁生产要经过多道工序，且流程复杂，热态加工在其中占有很大比重。钢铁企业二次能源的综合利用可以进一步提升能源的利用率，减少对资源不必要的浪费，保护环境，同时也可以为本企业创造可观的经济效益和社会效益，进而形成可持续发展的社会。

钢铁企业；二次能源；综合利用

钢铁生产过程中所使用的煤炭、石油类产品、天然气等均称为一次能源。电力是二次能源，一般是用煤炭、太阳光、水力、风力等能量转换而来的。根据钢铁企业二次能源的特征，可以将二次能源分为3类：可燃性气体、余能、余热。在炉窑生产工作中，必然会出现一系列的副产品，这些副产品的主要成分包括高炉煤转炉煤气、焦炉煤气等。

1　钢铁企业二次能源的综合利用

1.1可燃气体利用

焦炉煤气主要成分为甲烷（24%～26%）和氢气（56%～62%），另外含有少量一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气等，其中可燃成分占91%以上。焦炉煤气热值较高，约为18 000～20 000kJ/Nm3。就现阶段来看，钢铁厂自备电厂、炉窑、烘烤设备都可以采用煤气产生相应的热能，焦炉煤体中含有大量的甲烷与氢气，因此，该种材料可以应用于化工的原材料，尤其是还原剂。除此之外，焦炉煤气在生产过程中，也可以应用在尿素、甲烷、氢气的合成生产中，该种方式可以有效提升煤气附加值。

1.2余热利用

第一，红焦显热利用。当前工程主要采用干熄焦技术对红焦（约1 100℃）热量进行回收利用。在干熄焦的过程中，从干熄炉顶部把红焦装入，用循环风机把132℃的惰性气体（温度较低）吹入干熄炉冷却段的红焦层内，红焦显热被惰性气体吸收，冷却后的焦炭从干熄炉底部被排出来。在这种技术下，红焦大约85%以上的热量可以产生蒸汽，平均吨焦可产生423～460 kg，460℃，4.7 MPa的蒸汽。第二，烧结矿显热利用。烧结矿饼是从烧结机尾拆出的，其温度平均为510℃～810℃，在冷却过程中，其热能慢慢减少最后变成废气显热。废气的温度通常在120℃～480℃，不同的冷却方式和不同的冷却机部位，废气的温度是不同的。工程应用上按照烧结矿显热能级匹配的原则，化工设备可以形成用途各异的管道，来自环冷机的高温热风通过管道送往余热锅炉，在锅炉中产生蒸汽，蒸汽推动轮机转动从而发电。中温热风通过管道送至点火炉，在点火炉中加热助燃空气等，低温热风通过管道送到各个车间用来干燥各种原材料。第三，炉渣的显热利用方式。高炉熔渣温度是非常高的，能够达到1 600℃，是一种良好的热源，但是该热源的回收较为困难，常用的回收方式就是水淬法，这种方式有着理想的热转换效率，但是效能损失较大，其有效能利用效率据测算大约仅为12%。水淬法是一种常见方法，除此以外还有一些其他方法，

2　对钢铁企业二次能源综合利用的建议

钢铁工业是我国重要的基础产业，钢铁产品被广泛运用于房地产、军工、化工、航天等行业，钢铁企业对国民经济意义重大。但由于钢铁行业的工业流程还有我国钢铁行业技术含量不足等原因，钢铁公司消耗了国家大量的能源和资源，同时在有些地方对生态环境造成较大的破坏。不断推进钢铁行业节能减排，综合利用二次能源，才能实现钢铁行业的可持续发展。在炼钢以及炼铁的过程中，会出现大量的二次能源，这些能源有着巨大的发电潜力，能够直接进行加热，这便有效满足了居民的要求。种种实践显示，合理利用钢铁企业的二次能源，能够产生理想的经济效益和社会效益。

但是由于技术原因和管理方面的原因，我国的钢铁行业在二次能源利用上仍然存在诸多问题。可以采取以下解决方法：第一，从宏观来看，国家应该进一步制定相关法规和法律。对二次能源利用较好的企业给予一定的奖励，例如减免税收，同时对二次能源利用水平较低的企业给予足够的惩罚，例如征收高额的税收，甚至对部分屡教不改的落后企业关停并转。第二，从微观层面来看，钢铁企业应该提高二次能源的利用水平，这可以为本企业创造可观的经济效益和社会效益。各个钢铁企业应该不断采用先进设备、先进技术，降低二次能源利用的成本。

［1］ 杨珊珊，崔伟，杨雪.通过剖析达钢二次能源综合利用分析钢铁行业节能减排潜力［J］.四川环境，2011，（03）：309-310.

［2］ 仇芝蓉.我国钢铁企业余热资源的回收与利用［J］.冶金丛刊，2010，（06）：43-44.

On the Comprehensive Utilization of Secondary Energy of Iron and steel Enterprises

TAODong-yu
（Changsha Changjun Middle School ofHunan,Changsha 410002,China）

Steel production need to go through several processes and complex process,in which hot process accounts a large proportion. Secondary energy comprehensive utilization of iron and steel enterprises can further enhance energy efficiency，reduce unnecessary waste of resources，protect the environment，at the same time create considerable economic and social benefits for enterprises，thus form a sustainable society.

Iron and steel enterprises；Secondaryenergy；Comprehensive utilization

TH 166

A

1674-8646（2015）12-0135-02

2015-09-07有些正处于探索研究阶段的方法，如风淬法。值得注意的是风淬法和化学法，将是未来的重要研究领域。第四，各种烟气显热利用。钢铁企业产生的废气中气体显热多数从炉窑排出，温度为160℃～1 640℃。各种温度的废气都可根据所属余热资源的数量、温度以及用户的要求，设计不同的工艺流程，采用不同的化工设备，对温度逐步回收、逐级利用。第五，余热的利用。高炉炉顶压力能够达到0.16～0.26MPa，其势能是非常高的，目前对于余热的利用主要采用TRT发电法，该种发电法的原理就是利用高炉炉顶煤气热能与压力，对煤气进行做功，将其转化为相应的机械能，从而驱动发电。研究显示，高炉煤气流量与压力对于整个系统装置所发出的电量有很大关系，1t铁发电量为23～45KW·h。TRT发电是一项很有前景的技术，究其原因主要是采用这种技术可以不消耗任何燃料，能最大限地减少噪音污染，不对环境产生破坏。