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高炉节能减排的一些有效措施

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高炉节能减排的一些有效措施

发布日期:2017-11-06 00:00 来源:http://www.zzkrnc.com 点击:

高炉的节能减排已成为钢铁工业实现低碳发展的重中之重。我国的一些大型铁企业(如宝钢)经过多年的节能减排努力,高炉工序能耗已经接近或达到世界先进水平,却很难继续降低。一些装备水平较高的大高炉,其节能减排已处于瓶颈阶段。因此,研究高炉节能减排,还需要进一步寻求新思路和新方法。

高炉节能减排的一些有效措施

由于高炉反应是一个大规模的通过碳进行脱氧的还原过程,其本质决定了高能耗和高排放,仅通过改善原燃料条件、加强操作和应用先进设备的节能减排效果是有限的。近年来,一些研究工作者提出了在不对高炉进行根本性工艺变革的条件下可以推行的一些有效的节能减排措施。

一、喷吹废塑料

废弃塑料应用于高炉炼铁的工艺流程包括分选、粉碎并进行球团化处理,造成粒度适宜的颗粒,取代部分煤粉从风口喷入高炉,以减少焦炭的消耗。喷吹废塑料不仅能够替代部分煤粉,节约燃料,同时还能处理白色污染,兼具节能和环保。但是,废塑料也会给高炉带入硫等有害物质,需加以注意。

二、煤气自循环

高炉具有较高的热效率,在 60%以上。损耗的部分除冷却水带走及热散失~3%、高炉渣显热~4%外,其他主要为不能有效利用的高炉煤气中所含的潜热。高炉煤气用来发电,其效率不到 30%,剩下的 70%的潜热均为浪费,同时,高炉煤气燃烧也会造成大量的 CO2排放到大气中。针对这种情况,采用全氧高炉能够很好的利用煤气,其特点是用全氧鼓风来取代传统的热风鼓风,同时将炉顶产生的高炉煤气进行 CO2和 CO 的分离,并对 CO2进行捕集,将剩余的 CO 加热后重新鼓入到高炉中,降低燃料比,形成煤气自循环。全氧高炉的预期目标是碳消耗减少 24%,焦比降低到 210 kg/t,CO2在有捕集封存和无捕集封存的情况下能分别减排 50%和 26%。

三、喷吹焦炉煤气

将焦炉煤气喷入高炉后,可使高炉焦比降低至200 kg/t 以下。喷吹量可在 100 m3/t 到 200 m3/t之间。高炉喷吹焦炉煤气,喷嘴安装部位可有两处:一是通过风口取代煤粉喷入;二是从炉身下部开设喷吹孔进行喷吹。从炉内的反应原理出发,从炉身下部喷入的焦炉煤气可避免直接在风口处大量燃烧,而使得煤气中的 H2和 CO 更多的参与间接还原,理论上更具优越性。喷吹 1 m3焦炉煤气大约能替代 0.7 kg 焦炭或0.8 kg 煤粉。

四、强化低能耗设计

在高炉工程初步设计阶段就最大程度地强化节能设计。包括合理、紧凑的物流设计,如采用“一罐制”工艺,减少铁水的倒运时间,从而降低铁水温降;能源介质需求应尽可能地准确计算,防止设计值较实际需求存在过大的富余量,形成浪费;设备选型上要力求精准匹配,尤其是风机、电机等高耗能设备,防止“大马拉小车”;在管道设计上应力求合理布局,减少能源介质的热损失等等。


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