استعادة الحرارة المهدورة لتكرير الصلب

1، مصادر الحرارة المهدرة الرئيسية في تعدين الصلب (مصنفة حسب درجة الحرارة)
1. High temperature waste heat (>500 درجة ) - قيمة عالية-وسهلة الاسترداد
Source: Coke oven raw gas (800 ℃), converter flue gas (600-800 ℃), steel slag sensible heat (>600 درجة)، فرن كهربائي/ فرن إعادة تسخين غاز المداخن (800-1200 درجة).
طرق الاستخدام: تنتج غلاية الحرارة المهدرة البخار لتوليد الطاقة، وتسخن الغاز/هواء الاحتراق، وتستعيد الحرارة المهدرة من خبث الفولاذ.
2. الحرارة المهدرة ذات درجة الحرارة المتوسطة (150-500 درجة) - كمية كبيرة، يحتاج معدل الاستخدام إلى التحسين
المصدر: تلبيد غاز المداخن (350-400 درجة)، غاز المداخن فرن الانفجار الساخن (250 درجة)، غاز المداخن فرن التدفئة المتداول الصلب (200-400 درجة).
الاستخدام: التسخين المسبق للهواء/الغاز، وتوليد طاقة بدرجة حرارة منخفضة لـ ORC، وإنتاج البخار.
3. الحرارة المهدرة بدرجة حرارة منخفضة (<150 ℃) - difficult to disperse and recover
المصدر: مياه تنظيف خبث الفرن العالي (80-90 درجة)، تصريف برج التبريد، غاز المداخن ذو درجة الحرارة المنخفضة، مياه تبريد المعدات.
الاستخدام: تسخين المصنع، الماء الساخن المنزلي، عملية التسخين المسبق للمياه، توليد الطاقة من ORC.

2، تعميم تكنولوجيا استعادة الحرارة المهدرة وسيناريوهات التطبيق
1. عملية فرن فحم الكوك: استعادة الحرارة المهدرة للغاز الخام المرتفع للأنابيب
التكنولوجيا: يستعيد المبادل الحراري للأنبوب الصاعد الحرارة المعقولة للغاز الخام بدرجة 800 وينتج بخارًا متوسطًا وعالي الضغط (أكبر من أو يساوي 4.0MPa) أو بخارًا شديد الحرارة فوق 400 درجة.
الفائدة: استبدال أفران تسخين غاز فرن فحم الكوك، تم استخدام أكثر من 100 فرن فحم الكوك مثل Baosteel وShougang، مما أدى إلى تحقيق ملايين الفوائد السنوية.
2. عملية صناعة الحديد: الاستفادة من الضغط/الحرارة المتبقية من غاز الفرن العالي
توليد الطاقة بالضغط المتبقي من TRT: استعادة الضغط العلوي للفرن العالي (0.2-0.3MPa)، وكفاءة توليد الطاقة العالية، وتوليد 30-40 كيلو وات في الساعة من الكهرباء لكل طن من الحديد، وتقليل الانبعاثات السنوية بشكل كبير.
غلاية الحرارة المهدرة بالغاز في الفرن العالي: يُستخدم الغاز ذو القيمة الحرارية المنخفضة (يمثل 53% من الحرارة المهدرة) لتوليد الطاقة فوق الحرجة، بكفاءة تزيد عن 44% وإمدادات طاقة سنوية تزيد عن 1 مليار كيلووات في الساعة.
3. عملية صناعة الصلب: تحويل غاز المداخن / خبث الفولاذ لاستعادة الحرارة المفقودة
غلاية حرارة نفايات غاز المداخن المحولة: تسترد 600-800 درجة من غاز المداخن، وتنتج البخار وتتصل بالشبكة؛ يعمل النظام المقاوم للانفجار على حل مشاكل الانفجار وتراكم الغبار، ويزيد من استخلاص البخار بنسبة تزيد عن 40%.
استرداد الحرارة بشكل معقول لخبث الفولاذ: يمكن لاسترداد حرارة نفايات خبث الفولاذ المنصهر بدرجة 1500، مع معدل استرداد يزيد عن 80%، توليد الكهرباء أو البخار.

4. عملية التلبيد/الدرفلة: استعادة الحرارة المهدرة من غاز المداخن
غلايات الحرارة المهدرة بالتلبيد: تسترد 350-400 درجة من غاز المداخن، وتنتج بخارًا متوسط ​​الضغط، و75-182 كجم من البخار المعدني الملبد لكل طن.
التسخين المسبق لغاز المداخن في فرن التسخين: التسخين المسبق لهواء الاحتراق/الغاز مع غاز المداخن عند درجة حرارة 200-400 درجة يمكن أن يقلل من استهلاك الوقود بنسبة 20% -30%.
5. التكنولوجيا العامة للحرارة المهدرة ذات درجات الحرارة المتوسطة والمنخفضة
دورة رانكين العضوية (ORC): مناسبة لمصادر الحرارة التي تتراوح بين 150 و300 درجة، وتولد 10 كيلو وات في الساعة + من الكهرباء لكل طن من الفولاذ، مع عائد على الاستثمار يتراوح بين 3 و5 سنوات.
مبادل حراري متوسط ​​الحرارة/أنبوب حراري: غاز غاز/غاز-تبادل حراري سائل، تسخين مسبق للهواء/الغاز، مدمج وفعال.

3، الفوائد الأساسية (على سبيل المثال مصنع الصلب بطاقة 5 مليون طن/سنة)
توفير الطاقة وخفض التكلفة: يحل توليد الطاقة الحرارية المهدرة محل الكهرباء المشتراة، مما يوفر عشرات الملايين من اليوانات في فواتير الكهرباء السنوية؛ تقليل استهلاك الوقود بنسبة 15% -30%.
تقليل الكربون بشكل كبير: مقابل كل 1 جيجا جول من الحرارة المهدرة المستردة، يتم تحقيق خفض الكربون بمقدار 80-100 كجم؛ ويبلغ التخفيض السنوي لثاني أكسيد الكربون مئات الآلاف من الأطنان.
الاكتفاء الذاتي من الطاقة-: يمثل توليد الطاقة الحرارية المهدرة ما بين 30% إلى 50% من استهلاك المحطة للكهرباء، مما يؤدي إلى تحسين استقرار إمدادات الطاقة.
الاستخدام الشامل: يغطي التسخين الحراري المهدر منطقة المصنع/المجتمعات المحيطة، مما يوفر آلاف الأطنان من الفحم القياسي سنويًا.

4، مسار التنفيذ (أربع مراحل)
تدقيق التوازن الحراري: تحديد النقاط الساخنة المتبقية، ودرجات الحرارة، ومعدلات التدفق في جميع أنحاء المصنع، وتحديد أولويات إعادة التدوير.
درجة الحرارة العالية ذات الأولوية: قم أولاً ببناء فرن فحم الكوك/المحول/غلاية الحرارة المهدرة بالتلبيد TRT، توليد الطاقة بالغاز فوق الحرج.
دمج درجة الحرارة المتوسطة والمنخفضة: ORC، نظام التسخين المسبق، تسخين النفايات الحرارية/إمدادات البخار.
تحكم ذكي: مراقبة تدفق الحرارة بالذكاء الاصطناعي + التحسين، وتحقيق تصور تدفق الحرارة، والتحذير من الأخطاء، وحلقة مغلقة- لكفاءة استخدام الطاقة.