关键词：钢铁工业；余热回收；集成系统；降温
1、钢铁工业主要节能方向和途径
1.1 降低消耗
降低主要生产流程各工序的燃料、电力、氧气、氮气、蒸汽、压缩空气、水等能源与动力的消耗量。通过提高工艺操作与管理水平,优化生产工艺,积极采用节能新技术、新工艺,积极建设节能项目,加强节能管理。
1.2 减少能源与动力介质排放
减少焦炉、高炉、转炉煤气，氧气、蒸汽和动力介质的放散量从而实现能源节约。随着科学技术的进步使传统使用方式有了新的改变，钢铁企业多余气体能源可以用于超高压或超临界的锅炉进行发电，发电机组小型化为煤气的利用提供了可能；富氧燃烧在加热炉和热风炉上的应用为钢铁企业多余氧气的利用提供了途径；低温低压蒸汽发电的应用实现钢铁企业厂区 “消白”提供了保障。
1.3 回收利用生产过程中散失的余热余能
1.3.1热利用
余热的热利用是指钢铁生产过程中产生的渣显热、烟显热、冷却水显热。热利用方式不仅考虑余热回收量的大小，也要考虑能量的品质（以温度为主要标志）。热风烧结技术、高温炉渣水淬法、煤调湿技术（CMC）、蓄热燃烧技术（HTAC）、热管换热技术圈、相变换热技术、余热锅炉生产蒸汽供暖、低温热泵技术、吸收式制冷技术、竖冷窑烧结余热回收技术、MCCS可控燃烧技术等均属于能源的热利用方式，这些方式在钢铁企业均有普遍的使用案例，综合考量某一个企业只要看这些节能应用的范围和数量即可判断该企业的余热利用效率。
1.3.2 动力利用
动力利用即回收钢铁生产过程中多余可用能，使其转化为机械能或电能。动力利用的主要形式，包括炉顶余压发电技术（TRT）、冷却水余压利用等。钢铁流程余能庞大，整体过剩，利用过剩余能发电是将来余热利用研究的重要方向。
1.4 综合利用
钢铁企业节能减排的综合利用是上述三种方式相结合，即在减少一次资源的一次投入、减少投入后产品的浪费、将常规产物中的能源有效回收。随着钢铁工业生产流程的优化和工序能耗的降低，节能难度会逐步增大。
1.5 节能减排价值
经调查，我国钢铁工业能源消耗占全国工业总能耗的15%左右，而能源利用率仅为30%～50%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆[1]由于钢铁工业余热温度范围较大，按温度品位可分为：高温余热，中温余热，低温余热。其中，高、中、低温余热回收率差异明显。回收的钢铁工业余热可用于热电厂发电、供暖或供冷、加热热水锅炉回水或补水等，为钢铁企业带来可观的经济效益。
2、钢铁企业主要节能技术
2.1 影响余热余能利用的主要因素
钢铁工业工序繁多，各工序生产加工的钢制品、钢渣废料及焦炭中均有很大的潜能。影响余热余能利用的主要因素也有很多，主要表现如下几方面：
?各生产工序余热回收效率低，回收装备有待提高；
?关键技术和设备依靠进口，缺少系统规划能力；
?企业规模小、余热技术一次投资大。
2.2 余热利用的依据
?热量利用必须依据热力学定律，理论上必然守恒，实际上考虑热效率。
?科学使用能源、科学配置能源、科学管理能源；
?能量的合理利用，高品质能源不能分配给低品质耗能设备。
3、不同工序的节能利用
3.1 烧结工艺
烧结余热分成大烟道余热回收和烧结矿显热回收两部分。大烟道余热回收通常采用换热器回收主烧段的高温余热；烧结矿显热可以通过回收环冷机或带冷机高温段来实现，也可以通过竖冷窑实现全部回收。
3.2 轧钢加热炉
加热炉作为钢坯轧制前加热设备也是能源消耗大户，主要分为蓄热式加热炉和常规换热器加热炉。蓄热式加热炉为高炉煤气的应用于加热炉提供了可能，热回收效率高；常规换热器加热炉采用换热器也可实现预热空气到450℃以上。
3.3 高炉炉渣
高炉熔渣显热温度高、品质好，是钢铁生产中尚未得到有效回收的高温余热资源。我国通常采用水淬法处理，用高炉渣水换热用于冬季采暖。这种方法不仅效率低且应用有局限性。现干法冷却已有部分尝试，包括：旋转杯粒化法、半冷破碎法、化学法、风淬法等，目前应用范围较小，技术上有待突破。
结语：自1980年以来国内钢铁企业吨钢可比能耗的下降趋势,总下降率为48%,其中直接节能56%,间接节能44%,但仍比国外先进产钢国高出112 kg标煤。国内生产1t钢产生余热资源8.4GJ,目前回收利用的仅占25.8%,高效回收利用余热资源是未来钢铁工业节能的主攻方向。科研单位进行技术创新，特别是引进、吸收、再创新是未来余热余能回收的根本推动力，从而实现科学节能、科学用能。
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论文作者:杨亮
论文发表刊物:《中国电业》2019年 23期
论文发表时间:2020/4/24
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