【摘 要】
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随着我国城镇化进程的不断推进,建筑供暖需求日益增加。碳中和的时代背景下,供暖能源结构急需转型,需要寻找适合的清洁供暖能源。钢铁企业目前将大量低品位余热直接排放到环境中,不仅造成环境热污染,还导致能源浪费,间接提高了企业的生产成本,因此钢铁企业节能减排形势严峻。利用钢厂低品位余热供暖是解决供暖能源短缺和钢厂节能减排的重要方向,还可以取得较好的环境效益和经济效益。本文分析和挖掘钢厂低品位余热资源,结合
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随着我国城镇化进程的不断推进,建筑供暖需求日益增加。碳中和的时代背景下,供暖能源结构急需转型,需要寻找适合的清洁供暖能源。钢铁企业目前将大量低品位余热直接排放到环境中,不仅造成环境热污染,还导致能源浪费,间接提高了企业的生产成本,因此钢铁企业节能减排形势严峻。利用钢厂低品位余热供暖是解决供暖能源短缺和钢厂节能减排的重要方向,还可以取得较好的环境效益和经济效益。本文分析和挖掘钢厂低品位余热资源,结合某钢厂的实际生产流程,确定了烧结过程、焦化过程、炼铁过程、炼钢过程、轧钢过程等主要工艺过程的低品位余热来源。通过实地调研,现场测试获得钢厂低品位余热源的基本参数,并分析了稳定性、品位、量等余热特性。由于钢厂低品位余热种类繁多,结合T-Q图并利用夹点法对钢厂低品位余热进行了整合,直观揭示了钢厂余热分布特性,便于指导厂内取热流程的设计和优化。针对钢厂低品位余热供暖系统配置方式,从热力站配置和厂内取热配置两方面进行了分析。阐明了降低一次网回水温度对余热供暖系统的重要性。对热力站的吸收式换热机组+电热泵和板式换热器+电热泵降温两种方式进行了分析对比,得出热力站的最优配置方式;对厂内取热流程进行了分析,得出基于全部直接换热和部分直接换热+热泵两种方式的最优取热配置方式;最终确定余热供暖系统的完整流程,并分析了余热供暖系统的运行方式。以山东莱芜A钢厂和B钢厂作为余热回收供暖案例进行分析。对于A钢厂,15℃一次网回水,基于全部直接换热的厂内取热流程,可获得一次网供水温度为54.7℃,结合厂内、热力站的配置方式,通过余热供暖系统经济性模型,可计算出A钢厂的静态回收期为6年。对于B钢厂,由于需要长距离输送热量,需要考虑一次网参数对余热供暖系统的影响,在进一步拓展钢厂余热供暖系统的经济性模型基础上,分析了不同一次网供、回水温度对余热供暖系统费用年值的影响规律,得出在一次网供水温度为75℃,一次网回水温度为20℃时,余热供暖系统的费用年值最小。在该工况下,B钢厂的静态回收期为9年。不同余热供暖系统流程下,A钢厂和B钢厂的余热供暖系统经济性较好。
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