第一情报 ---能源与环境

钢铁行业节能减排技术进展

供稿人:申群兵  供稿时间:2015-8-26   关键字:钢铁行业  节能减排  技术进展  

在钢铁生产中,炼铁作为能耗和成本的主要工序,一直是国内外各企业节能降本的工作重点。随着社会对环境保护要求的日益严格,污染物排放的控制成为炼铁生产新的任务。由于高炉工艺仍是世界最主要的炼铁工艺流程,国外各国围绕高炉炼铁工艺开展了大量富有成效的节能减排工艺和技术的开发,主要包括:烧结烟气循环工艺、高炉复合喷吹工艺、恒湿鼓风、高炉混喷钛矿护炉、入炉有害元素的控制、粉尘循环利用工艺、炉渣显热利用研究、烧结制粒工艺改进等。

烧结工序能耗占钢铁企业生产能耗的12%,是仅次于高炉炼铁的第二大耗能工序,其中烧结机主烟道烟气余热占烧结工序能耗的13%~25%左右,冷却机(环冷机、带冷机)废气余热占19%~35%。这两部分余热中,冷却机废气余热主要用于热风烧结、热风点火、热风保温、蒸汽锅炉及发电,其中,我国在环冷机余热发电技术和主体设备方面已实现国产自主化,应用趋于成熟。烧结机主烟道烟气余热的回收利用方面国内还是空白,与发达国家差距较大。为充分利用烟气余热,日本、德国开发了烧结废气余热循环利用工艺,主要有SVAI开发的选择性烧结废气循环及余热回收发电技术、德国HKM钢铁公司烧结废气循环利用技术等。这些技术利用了烧结主烟道废气显热、烟气中CO化学热,使工序能耗降低5%以上,同时减少外排废气总量20%以上,减少二噁英类持久性有机污染物排放量30%以上,实现了节能、低碳、减少有毒有害污染物排放(SO2、NOx、二噁英、PAHs及重金属)的三重目的。

高炉喷吹还原性气体技术是指将焦炉、高炉煤气经过净化、改质处理,通过设备加压至高于高炉风口的压力,然后利用喷吹设施,通过各个风口直吹管喷入高炉。高炉喷吹还原性气体技术广泛受到国外炼铁界的关注。欧洲钢铁技术论坛指导委员会在2004年实施超低CO2排放炼钢项目(ULCOS)研究高炉炉顶煤气循环技术,该技术将脱除CO2后的高炉煤气,在加热到900℃后,喷进高炉炉体下部,风口用冷态的氧气和加热到1200℃的循环煤气代替空气来促进燃烧,其理论上可以节省碳25.3%,采用该技术的新流程比常规高炉流程直接碳排放显著降低,但由于制氧及二氧化碳分离回收等工序或设备增加了耗电量,没有富余煤气用于自备电厂发电,造成外购电力显著增加。日本钢铁工业COURSE50项目中研究焦炉煤气富氢改质技术和高炉煤气中分离并回收CO2技术,混合后喷吹入高炉作为还原剂。

双辊薄带钢连铸是连铸领域中一项新的技术,具有CO2排放少、投资少、操作灵活性强、对原料质量的要求较低和对环境的污染少等优点,其优势越来越被重视。由于该法取消了许多工序,大量减少了能耗和排放,与厚板坯连铸相比,薄带连铸的能量需要量从大约2.5下降到0.5。

交流电机变频调速技术是应用当今国际最新变频技术产品——交流变频调速器,对交流电机进行无级调速控制的高新技术。变频启动可防止运输机械类载重物体受冲击和翻滚,提高传动设备的使用寿命,同时无级调速,自动化程度高,可实现无人管理,节能效果明显。钢铁企业内有速度调节要求的设备包括各工艺系统和公辅系统的风机、水泵类设备,采用变频调速装置进行速度调节,其耗电量一般平均可减至额定功率的60%~70%,能达到节能降耗的目的。


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