Necessidades de economia de energia e valor de calor residual na indústria siderúrgica
Princípio técnico: Mecanismo de economia de energia de captura multidimensional e conversão em cascata
A recuperação de calor residual de caldeiras de usinas siderúrgicas é baseada no princípio da transferência de calor termodinâmica e adota caminhos técnicos diferenciados para alcançar uma conversão eficiente de energia para recursos de calor residual de diferentes níveis de temperatura
Sistema de reciclagem classificado: De acordo com a temperatura do calor residual, ele é dividido em três níveis de reciclagem: alta temperatura (acima de 600 graus), temperatura média (200-600 graus) e baixa temperatura (abaixo de 200 graus). O calor residual de alta temperatura (como gás de combustão de sinterização e escória de alto forno) é usado para gerar vapor de alta pressão através de uma caldeira de calor residual para impulsionar a geração de energia; O calor residual de média temperatura (como gás de coqueria e gás residual de laminação de aço) é usado para aquecimento ou fornecimento de calor em processos de produção; O calor residual de baixa temperatura (como gases de combustão e água condensada após a dessulfuração) é recuperado através de um trocador de calor de aço fluoroplástico para obter profunda economia de energia.
Tecnologia de transferência de calor central: tecnologias avançadas, como transferência de calor de tubo aletado em forma de H-, combustão de meio poroso e transferência de calor de placa de tubo de vórtice são adotadas para aumentar a eficiência da transferência de calor. Por exemplo, o tubo com aletas em forma de H-adota um design de transferência de calor multicurso, que permite que a água desoxigenada absorva o calor do gás de combustão e o converta em água quente-de alta temperatura, que é então gerada em vapor saturado através do evaporador. A eficiência da transferência de calor é melhorada em 15% -20% em comparação com equipamentos tradicionais; A tecnologia de combustão em meios porosos utiliza a capacidade de armazenamento de calor do material para recuperar o calor residual dos gases de combustão de alta temperatura e pré-aquecer os gases de combustão para reduzir o consumo de energia.
Caminho de conversão diversificado: formando um modelo de utilização multi-dimensional de "geração de energia+aquecimento+reutilização de processos". O calor residual de alta temperatura é convertido em energia elétrica através de uma unidade geradora de turbina a vapor, enquanto o calor residual de média e baixa temperatura é utilizado para aquecimento urbano ou reutilizado em processos de produção (como desumidificação de alto-forno e pré-aquecimento de sinterização) através de um sistema de troca de calor, alcançando a máxima utilização da cascata de energia.
Tecnologia e equipamentos essenciais: design especializado adaptado às condições de trabalho em aço
A operação eficiente do sistema de recuperação de calor residual para caldeiras de usinas siderúrgicas depende da inovação de equipamentos tecnológicos direcionados:
Equipamento de geração de energia de calor residual de alta temperatura: um dispositivo de geração de energia (TRT) de turbina de recuperação de pressão residual de gás de alto-forno supergrande e de alta{0}}eficiência{1}}que economiza energia, que captura a energia de pressão do gás de topo do alto-forno e aciona o expansor da turbina para trabalhar e gerar eletricidade, com uma eficiência do sistema de até 92%; O sistema limpo de geração de energia de calor residual de coqueria adota tecnologia de reaquecimento intermediário de alta temperatura e ultra{3}}alta pressão para converter o calor residual de gases de combustão de coqueria em vapor de alto parâmetro, promover a geração de energia de turbina a vapor e liderar o setor em eficiência energética abrangente.
Equipamento de recuperação de calor residual de baixa temperatura: novo material de aço fluoroplástico, economizador e condensador de baixa{0}}temperatura, dispostos respectivamente antes e depois da torre de dessulfuração, para recuperar o calor sensível e latente dos gases de combustão e pode reduzir a temperatura dos gases de exaustão para abaixo de 150 graus; Trocadores de calor integrados inteligentes, trocadores de calor de placas de tubo de vórtice e outros equipamentos resolveram as condições de trabalho do calor residual de aço contendo poeira, enxofre e flutuações intermitentes, e melhoraram a taxa de utilização do calor residual de baixa-temperatura.
Sistema de controle inteligente: por meio do centro de gerenciamento de energia, é possível monitorar e programar todo o processo, coletar-parâmetros em tempo real, como temperatura dos gases de combustão da caldeira, pressão, vazão etc., e combinar inteligentemente a carga operacional do equipamento de recuperação. Por exemplo, a plataforma de controle de energia construída pela Puyang Iron and Steel controla a taxa de liberação de gás em 0,5% e economiza 94.000 toneladas de carvão padrão anualmente.
Tendência da Indústria: A Atualização Tecnológica Leva à Conservação Profunda de Energia
Impulsionada pelos objetivos duplos de "carbono duplo" e desenvolvimento industrial de alta{0}}qualidade, a tecnologia de recuperação de calor residual de caldeiras de usinas siderúrgicas está se atualizando em três direções principais:
Integração total de processos: Quebrando barreiras de processos, integrando recursos térmicos residuais de sinterização, coque, siderurgia, laminação de aço e outros processos, e construindo um sistema de utilização em cascata de processos cruzados. Por exemplo, no projeto de recuperação de calor residual do forno circular da Baosteel em Xangai, o calor sensível e latente dos gases de exaustão são recuperados por meio de uma caldeira de condensação-de dupla finalidade, alcançando a recuperação completa de energia da cadeia.
Utilização profunda de calor residual de baixa-temperatura: foco em recursos de calor residual de baixa-temperatura abaixo de 200 graus, promovendo tecnologias como recuperação de condensação de aço fluoroplástico e armazenamento de calor com mudança de fase, reduzindo ainda mais a temperatura dos gases de exaustão e melhorando a eficiência da utilização do calor residual. Por exemplo, o Projeto de Materiais e Energia Ambiental de Zhejiang economizou 8.388 toneladas de carvão padrão anualmente, recuperando o calor residual antes e depois das torres de dessulfurização.
Inteligência e Ecologização: Integração de tecnologias de IoT e big data para alcançar controle dinâmico e aviso de falhas de sistemas de recuperação de calor residual; Ao mesmo tempo, promover materiais verdes, como meios de troca de calor sem flúor e revestimentos ecologicamente corretos de alta-eficiência, reduzir a pegada de carbono dos equipamentos e promover a indústria siderúrgica a avançar em direção a "emissões quase zero".
Como uma tecnologia central para conservação de energia e redução de carbono na indústria siderúrgica, a recuperação de calor residual de caldeiras está mudando da recuperação de processo único para a colaboração completa de processos, da utilização de calor residual de alta-temperatura para mineração profunda em baixas temperaturas e de equipamentos tradicionais para atualização verde inteligente, fornecendo energia sustentada para a indústria siderúrgica alcançar a criação de benchmark de eficiência energética e transformação de baixo-carbono.