【摘 要】
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能源是人类发展的基石,钢铁材料在人类社会进步中发挥着至关重要的作用,也是人类文明的标志,同时钢铁企业也是耗能大户,在生产过程中会产生很多的余热资源,如何利用好这一部分的资源不仅是节能减排的要求更是降低吨钢能耗提升企业竞争力的重要途径。在《国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》中提出要进一步降低单位GDP的能耗,钢铁企业作为高能耗和高污染的行业自然首当其冲,在《钢铁工业调整升级规划》中提出到2020
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能源是人类发展的基石,钢铁材料在人类社会进步中发挥着至关重要的作用,也是人类文明的标志,同时钢铁企业也是耗能大户,在生产过程中会产生很多的余热资源,如何利用好这一部分的资源不仅是节能减排的要求更是降低吨钢能耗提升企业竞争力的重要途径。在《国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》中提出要进一步降低单位GDP的能耗,钢铁企业作为高能耗和高污染的行业自然首当其冲,在《钢铁工业调整升级规划》中提出到2020年吨钢能耗由572kg下降到560kg标准煤,能源消耗总量下降10%以上。本文从常规的节能技术烧结余热发电出发,用热平衡分析法对比了闪蒸工艺、烧结双压余热锅炉、带烟气补燃和不带烟气补燃的烧结余热发电工艺,得出双压余热锅炉是热效率最高的方式。但是热平衡分析方法仅从能量的数量方面分析,结果往往是不科学的。20世纪70年代以后产生的(火用)分析法不仅可以从“量”而且可以从“质”方面进行评价。在本文的第四章中用(火用)分析方法分别计算了A厂和B厂的(火用)损和(火用)效率,A厂为常规的烧结双压余热锅炉,B厂为双压-过热蒸汽炉联合系统。计算结果表明A厂(火用)效率49.76%;B厂(火用)效率31.16%,联合(火用)效率44.6%。从(火用)损方面来看B厂余热锅炉内部(火用)损33.49%,A厂为11.96%;过热蒸汽炉部分散热(火用)损失占比85.28%。计算结果表明B厂在余热锅炉和过热蒸汽炉两个部分都具备节能潜力,通过计算也给今后的节能工作指出了方向。炼钢转炉蒸汽汽源不稳定,储存困难。B厂在过热蒸汽炉在运行三年后出现高温过热器管大面积泄露,使用时间远低于设计寿命,本文的第五章中对此进行了研究。用Larson-Miller公式分析,以15Cr Mog为材料的高温过热器管,如果失效时间为3年左右,管壁温度在1000℃左右,这与运行数据相符合的。更换过热器管时发现管壁内侧出现黑色的氧化物,向火侧尤为明显,所以造成使用寿命过低的原因是蠕变失效和管内高温水蒸气腐蚀共同作用的结果。给出的运行建议是严格控制炉膛温度,并设置一个最小保安流量;并能根据运行数据给出过热器管更换的时间。
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