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钢铁生产过程在消耗能源的同时,产生大量的余热,吨钢资源量约为8.4GJ。本文应用热力学第一定律、第二定律及相关理论和方法,对钢铁工业余热资源的总量和回收情况进行了分析,探讨了余热合理回收的方案,指出了提高余热资源回收利用率的重要措施。传统的热力学第一定律分析法只考虑能量的数量,与能量的实际效用不符。火用分析法主要是分析能量利用过程中可用能数量的减少,能级分析则从能量质量降低的角度来分析能量利用过程。本文同时考虑能量的数量和质量,用(?)分析方法结合能级分析方法来分析余热资源的回收利用过程;并以工序及企业的节能量作为余热回收利用的评价指标;构造了余热回收系统模型;提出了余热热回收和动力回收的基本原则—“按质回收、温度对口、梯级利用”;对焦炭/烧结矿显热、熔渣显热和废(烟)气显热等典型余热的回收利用方式进行了论述,分析不同方式的节能效果,并指出未来的发展方向。调查了鞍钢2005年各主要工序能源消耗及余热余能回收利用情况,以实际生产数据为依据,对鞍钢余热资源的总量、各余热回收系统等进行了热力学分析,计算表明,鞍钢主要工序(轧钢工序除外)的余热资源总火用量(不计化学热)为0.338GJ/t钢,目前余热回收水平不高,(?)回收率仅11.8%;结合国内外余热回收利用技术的发展状况,提出了余热回收利用的合理模式;各项成熟的余热回收技术(包括TRT)应用于鞍钢,可节能90.2kgce/t-s。烧结矿显热是钢铁企业重要的余热资源,吨钢资源量约为20kgce。对鞍钢二烧车间的环冷机进行了现场调研,剖析了该环冷机的余热回收情况,算得现有模式下环冷机的(?)回收率为23.1%,吨矿节能6.1kgce;建立了环冷机余热回收模型,讨论了空气初温和边缘效应对余热回收的影响:初始风温越高、边缘区域越小,余热回收效果越好。在此基础上,提出了梯级利用环冷机废风的节能减排新方案:①通过高温热风将环冷机一段和余热锅炉组成闭路循环系统,利用烧结矿显热生产高品质蒸汽并发电;②将环冷机三段废风通入二段,提高二段废风温度,将其直接供给烧结机用于点火炉的助燃空气。计算表明:新方案实施后,环冷机的(?)回收率可提高到41.5%,吨矿节能11.7kgce,比原方案节能5.6kgce/t矿。