Dandang Pemulihan Haba Penukar Haba Memperkasakan Penjimatan Tenaga Dan Pengurangan Karbon dalam Industri Keluli
Kedudukan teras: Nilai teras penukar haba pemulihan haba dandang
Pengeluaran keluli tidak boleh dipisahkan daripada sokongan pelbagai jenis dandang seperti dapur letupan panas relau letupan, dandang penjanaan kuasa gas, penyejuk gelang pensinteran, ketuhar kok, dll. Peralatan ini menghasilkan sejumlah besar haba buangan pada tahap suhu berbeza semasa operasi - daripada gas serombong suhu sederhana dan rendah pada 100 darjah hingga gas serombong suhu tinggi pada .050 darjah. Jika dilepaskan secara terus, ia bukan sahaja menyebabkan pembaziran tenaga yang serius, tetapi juga memburukkan lagi pencemaran haba alam sekitar. Nilai teras penukar haba pemulihan haba dandang terletak pada membina sistem gelung-tertutup "penggunaan semula tenaga pertukaran haba yang cekap penangkapan haba", dengan tepat memadankan ciri haba sisa dandang loji keluli, menukar haba sisa yang hilang kepada tenaga yang boleh digunakan seperti memanaskan udara pembakaran, memanaskan air suapan dandang dan menjana wap, mencapai "menukar sisa". Prestasinya secara langsung menentukan kecekapan pemulihan haba sisa dandang dan-penjimatan tenaga serta kesan pengurangan karbon, serta merupakan jambatan utama yang menghubungkan haba sisa dandang dan penggunaan semula tenaga.
(1) Penjimatan tenaga dan pengurangan penggunaan, meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga
Dalam sisa haba yang dikeluarkan daripada dandang loji keluli, haba yang dibawa oleh-suhu tinggi gas serombong sahaja menyumbang lebih daripada 40% daripada jumlah pelesapan haba peralatan. Penukar haba pemulihan haba dandang berkualiti tinggi boleh mencapai kecekapan pemindahan haba melebihi 85%, meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga. Sebagai contoh, selepas gas serombong dari dapur letupan panas relau letupan dirawat oleh penukar haba, udara dan gas boleh dipanaskan hingga 190-380 darjah, dengan ketara mengurangkan penggunaan bahan api dapur letupan panas dan membantu meningkatkan kecekapan tenaga muktamad proses relau letupan. Manfaat keseluruhan boleh ditingkatkan sebanyak 2% -4%; Selepas memperkenalkan penukar haba berputar yang besar ke dalam relau letupan 2500 meter padu bagi perusahaan keluli 10 juta tan tertentu, suhu udara pembakaran meningkat dari suhu bilik kepada 380 darjah, kecekapan pembakaran bahan api relau letupan meningkat sebanyak 12%, dan nisbah kok menurun daripada 548kg/t kepada penjimatan tenaga yang ketara kepada 548kg/t. Pada masa yang sama, penukar haba boleh mengurangkan suhu ekzos dandang kepada 100-130 darjah, mengelakkan kehilangan haba dan menggalakkan tahap penggunaan tenaga keseluruhan loji keluli untuk mendekati penanda aras industri.
(2) Mengurangkan kos dan meningkatkan kecekapan, meningkatkan daya saing teras perusahaan
Kos tenaga adalah komponen penting dalam kos pengeluaran perusahaan keluli. Penukar haba pemulihan haba dandang secara langsung mengurangkan kos operasi untuk perusahaan dengan mengurangkan penggunaan bahan api dan elektrik yang dibeli, sambil mengurangkan operasi peralatan dan pelaburan penyelenggaraan, mencapai keuntungan dwi kecekapan. Mengambil relau letupan 1800 meter padu Qinggang sebagai contoh, dengan sokongan penukar haba pemulihan haba khusus, jumlah haba tambahan boleh dipulihkan setiap tahun, bersamaan dengan penjimatan 39.57 juta meter padu gas standard. Digabungkan dengan pengurangan kebocoran udara dan penjimatan gas, faedah penjimatan-tenaga tahunan mencecah 9.116 juta yuan. Selepas ditolak kos operasi, faedah penjimatan-tenaga tambahan ialah kira-kira 8.91 juta yuan; Bengkel penukar 120 tan menggunakan penukar haba tiub bersirip lingkaran, yang boleh memulihkan 12 juta kcal haba setiap relau keluli, bersamaan dengan menjimatkan 1.2 tan arang batu standard. Penjanaan kuasa tahunan meningkat sebanyak 18 juta kWj, dan kitaran penyelenggaraan peralatan dikurangkan daripada 4 kali setahun kepada 2 kali, mengurangkan kos penyelenggaraan sebanyak 40%. Bagi perusahaan keluli yang besar, sistem penukar haba pemulihan haba dandang yang lengkap boleh mengurangkan kos berjuta-juta malah berpuluh-puluh juta yuan setiap tahun, meningkatkan daya saing pasaran syarikat dengan ketara.
(3) Pengurangan karbon hijau, membantu perubahan-karbon rendah industri
Di bawah matlamat "dwi karbon", industri keluli menghadapi keperluan pengurangan pelepasan yang ketat. Penukar haba pemulihan haba dandang secara berkesan boleh mengurangkan penggunaan tenaga seperti arang batu dan gas asli dengan memulihkan haba buangan dan bukannya membakar bahan api fosil, dengan itu mengurangkan pelepasan bahan pencemar seperti karbon dioksida, sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Mengikut pengiraan, bagi setiap 1GJ haba buangan yang dipulihkan, kira-kira 80-100kg pelepasan karbon dioksida boleh dikurangkan; Mengambil perusahaan keluli dengan kapasiti pengeluaran 5 juta tan sebagai contoh, dengan sokongan penukar haba pemulihan haba dandang, 26000 tan karbon dioksida, 750 tan sulfur dioksida, dan 375 tan nitrogen oksida boleh dikurangkan setiap tahun. Shiheng Special Steel mendapatkan semula haba buangan daripada gas arang batu mentah melalui penukar haba jaket riser ketuhar kok, mencapai pelbagai faedah untuk mengurangkan penggunaan tenaga kok dan mengawal pelepasan bahan pencemar. Projek pengurangan dan penetapan karbon pengeluaran bersama keluli terbajanya mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 300000 tan setiap tahun dan telah diiktiraf sebagai "kes tipikal neutraliti karbon" oleh Kementerian Ekologi dan Alam Sekitar; Selepas menggunakan pelbagai penukar haba pemulihan haba sepanjang keseluruhan proses, perusahaan keluli terkemuka mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak 850000 tan setiap tahun dan mencipta faedah ekonomi lebih 230 juta yuan, menunjukkan sepenuhnya nilai karbon rendah penukar haba.
Jenis Teras dan Ciri Teknikal: Sesuai untuk Senario Dandang Berbilang dalam Loji Keluli
Terdapat pelbagai jenis dandang dalam loji keluli, dengan perbezaan ketara dalam ciri haba buangan - suhu antara 100 darjah C hingga 1050 darjah C, dan komposisi gas serombong kompleks (termasuk sulfur, klorin, habuk, dsb.). Penukar haba pemulihan haba dandang yang sepadan juga mempamerkan jenis yang berbeza, dengan teras berputar di sekitar "penggunaan lata, pertukaran haba yang tepat", menyesuaikan diri dengan senario dandang yang berbeza dan kualiti haba buangan, mencapai penggunaan maksimum sumber haba sisa, dan menyelesaikan titik kesakitan seperti kakisan, pengumpulan abu, dan kemerosotan prestasi peralatan tradisional.
(1) Jenis penukar haba arus perdana dan kelebihan teknologi
1. Kawalan suhu pintar penukar haba dwi prapemanasan: Menggunakan minyak terma sebagai medium haba, sistem pertukaran haba "udara/gas minyak terma gas serombong" dibina, yang terdiri daripada penukar haba gas serombong, penukar haba udara, penukar haba gas dan sistem kawalan pintar, terutamanya sesuai untuk-suhu rendah serombong gas buangan pemulihan haba relau letupan. Kelebihan terasnya adalah untuk menyelesaikan secara asas masalah kakisan titik embun asid suhu rendah-, mengurangkan fenomena pengumpulan abu, dan hayat perkhidmatan peralatan boleh mencapai lebih daripada 10 tahun, jauh melebihi hayat perkhidmatan penukar haba plat dan paip haba tradisional sebanyak 3-5 tahun. Di bawah keadaan operasi biasa, haba buangan pada suhu masuk gas serombong 280 darjah boleh dipulihkan untuk memanaskan gas dan udara ke suhu 190 darjah; Apabila suhu masuk gas serombong ialah 330 darjah, suhu prapemanasan boleh ditingkatkan kepada 230 darjah, dan suhu ekzos boleh dikurangkan kepada di bawah 130 darjah, dengan minimum 100 darjah.
2. High temperature sleeve heat exchanger: Designed for high temperature conditions, the upper limit of the working temperature of the hot fluid reaches 1050 ℃, breaking through the bottleneck of conventional heat exchangers in handling high temperature media. Adopting a "radiation+convection" composite heat transfer mode, the high-temperature section (>750 darjah ) menggunakan modul pemindahan haba sinaran jenis lengan untuk memindahkan tenaga haba melalui ciri sinaran gas serombong, mengelakkan kerosakan tekanan haba; Apabila suhu turun di bawah 750 darjah , tukar kepada mod pemindahan haba perolakan, digabungkan dengan kelebihan pemindahan haba-kecekapan tinggi penukar haba plat, pekali pemindahan haba boleh mencapai 3500W/(m ² · K), dan jejak peralatan dikurangkan lebih daripada 40% berbanding penyelesaian tradisional [2]. Selepas pengubahsuaian relau letupan 2000m ³ di loji keluli tertentu, kecekapan pemulihan haba yang boleh dirasai gas meningkat sebanyak 22%, menjimatkan 12000 tan arang batu standard setiap tahun.
3. Penukar haba tiub: Salah satu jenis yang paling banyak digunakan, terasnya terdiri daripada berbilang tiub logam kalis suhu-tinggi (seperti keluli tahan karat 310S, aloi Inconel, dsb.). Gas serombong suhu tinggi mengalir di luar berkas tiub, dan medium yang akan dipanaskan beredar di dalam tiub, mencapai pemindahan haba melalui pengaliran haba dinding tiub. Strukturnya kukuh, mampu menahan suhu dan tekanan tinggi 800-1200 darjah , mudah dibersihkan dan diselenggara serta sesuai untuk persekitaran gas serombong dengan kandungan habuk yang tinggi, seperti relau letupan dan penukar dalam loji keluli. Penukar 120 tan perusahaan keluli khas menggunakan penukar haba tiub bersirip lingkaran, dengan kawasan pertukaran haba tunggal seluas 3200 meter persegi. Sirip diperbuat daripada bahan aloi nikel kromium dengan rintangan suhu 850 darjah, dengan berkesan menahan kakisan suhu tinggi dan mengurangkan suhu gas serombong daripada 800 darjah kepada 280 darjah. Kesan pemulihan haba sisa adalah ketara.
4. Penukar haba plat: Menggunakan plat logam beralun sebagai elemen penukar haba, saluran sempit terbentuk di antara plat dan gas serombong suhu tinggi-mengalir secara terbalik dengan medium yang akan dipanaskan. Kawasan pemindahan haba adalah besar dan kecekapannya tinggi, iaitu 10% -30% lebih tinggi daripada penukar haba tiub tradisional. Kelantangan padat sesuai untuk senario ruang terhad. Untuk gas serombong suhu tinggi 650 darjah dalam relau pemanasan gelek keluli, penukar haba plat jenis anti abu menggunakan reka bentuk plat khas dan dilengkapi dengan sistem pembersihan abu automatik, yang boleh menggunakan haba gas serombong untuk memanaskan udara pembakaran dan air penyejuk kilang gelek, mengurangkan penggunaan bahan api relau pemanasan dengan 10%.
5. Penukar haba tambahan: termasuk penjimatan, prapemanas udara, penukar haba paip haba, dsb., terutamanya digunakan untuk pemulihan haba sisa suhu sederhana dan rendah (suhu<500 ℃). Economizer recovers waste heat from boiler exhaust to heat water and reduce boiler energy consumption; Preheat the combustion air with an air preheater to improve combustion efficiency; Heat pipe heat exchangers have extremely strong thermal conductivity, dozens of times that of traditional metals, and can efficiently transfer heat at small temperature differences. They are suitable for the recovery of medium and low temperature waste heat such as blast furnace gas and sintering flue gas, but need to solve the problems of traditional heat pipe overheating and bursting, and annual performance degradation of 5%.
Trend Industri dan Prospek Pembangunan
Dengan promosi "Pelan Tindakan Khas untuk Pemuliharaan Tenaga dan Pengurangan Karbon dalam Industri Keluli" kebangsaan, menjelang akhir tahun 2025, penggunaan tenaga seunit produk relau letupan dan penukar dalam industri keluli akan dikurangkan lebih daripada 1% berbanding 2023, dan penggunaan tenaga komprehensif bagi setiap tan keluli akan dikurangkan sebanyak lebih daripada 2%. Penukar haba pemulihan haba dandang, sebagai peralatan teras untuk pemuliharaan tenaga dan pengurangan karbon, akan membawa ruang pembangunan yang lebih luas. Berdasarkan keperluan pembangunan industri dan hala tuju inovasi teknologi, akan terdapat tiga trend pembangunan utama untuk penukar haba pemulihan haba dandang pada masa hadapan.
Satu ialah peningkatan kecerdasan teknologi, menyepadukan teknologi baharu seperti AI, kembar digital dan Internet of Things untuk mencapai-pemantauan masa sebenar, peraturan tepat dan amaran kerosakan status operasi penukar haba, meningkatkan lagi kecekapan pertukaran haba dan mengurangkan kos operasi dan penyelenggaraan; Pada masa yang sama, pembangunan penukar haba adaptif secara automatik boleh melaraskan parameter operasi berdasarkan turun naik dalam suhu haba sisa dan kadar aliran, menyesuaikan diri dengan senario haba sisa yang kompleks dalam loji keluli.
Yang kedua ialah bahan dan inovasi struktur, menggunakan bahan aloi-suhu dan kakisan{1}}tinggi yang lebih maju, seperti INCONEL 625, keluli tahan karat 310S, dsb., untuk meningkatkan kestabilan penukar haba dalam persekitaran suhu tinggi, kakisan tinggi dan habuk tinggi; Optimumkan reka bentuk struktur penukar haba, bangunkan penukar haba yang padat dan cekap, kurangkan jejak dan tingkatkan penggunaan ruang, seperti mengurangkan-jejak penukar haba lengan suhu tinggi lebih daripada 40% berbanding penyelesaian tradisional.
Yang ketiga ialah pembangunan penyepaduan sistem, yang menggabungkan penukar haba pemulihan haba dandang dengan pemulihan gas, kitaran wap dan sistem storan tenaga untuk membina sistem kitar semula tenaga bersepadu, meningkatkan kecukupan-tenaga perusahaan dan menghadapi turun naik harga elektrik dan risiko bekalan tenaga; Pada masa yang sama, menggabungkan teknologi peleburan baharu seperti metalurgi hidrogen, mengoptimumkan reka bentuk penukar haba, menyesuaikan diri dengan struktur sumber haba baharu, dan mempromosikan industri keluli untuk beralih daripada "pemuliharaan tenaga dan pengurangan karbon" kepada "pelepasan karbon sifar".
Di samping itu, dengan penambahbaikan berterusan piawaian industri, seperti promosi piawaian industri untuk pemulihan haba buangan daripada gas riser ketuhar kok, penggunaan penukar haba pemulihan haba dandang akan lebih diseragamkan dan diseragamkan, mempromosikan tahap kecekapan tenaga keseluruhan industri. Mengikut kapasiti pengeluaran besi negara sebanyak 1 bilion tan, jika penukar haba pemulihan haba dandang termaju digalakkan sepenuhnya, ia boleh menjimatkan kira-kira 4.8 bilion yuan dalam kos dan mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak 5.2 juta tan setiap tahun, dengan faedah ekonomi dan alam sekitar yang ketara.
