鋼鐵工業(yè)余熱余能及節(jié)能技術(shù)能效提升研究
發(fā)布時間：2020-12-07 02:11
鋼鐵工業(yè)作為主要耗能大戶,其消耗的一次能源中大部分轉(zhuǎn)換為冶金伴生煤氣和余熱余能等二次能源。文獻研究表明余熱余能回收利用對于減少一次能源消耗和提升系統(tǒng)能效作用顯著。但是,由于缺乏系統(tǒng)及實用的研究方法,中國鋼鐵工業(yè)余熱余能的數(shù)量很難被量化分析。另外,以往的研究側(cè)重?zé)崃W(xué)理論層面的節(jié)能潛力挖掘,在節(jié)能技術(shù)的收益和成本效益方面較為薄弱,已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了技術(shù)在全行業(yè)的快速普及應(yīng)用。本文以節(jié)能潛力巨大的鋼鐵工業(yè)余熱余能為主要研究對象,應(yīng)用熱力學(xué)第一定律、第二定律及熱經(jīng)濟學(xué)相關(guān)理論,旨在挖掘余熱余能實際潛力,為實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)能效最大化及相應(yīng)的能源成本最小化提供科學(xué)可靠的理論依據(jù)。本文首先綜述了余熱余能研究理論與評價方法,指出傳統(tǒng)研究方法的片面性和局限性,確立以(?)分析、矩陣模式熱經(jīng)濟學(xué)和節(jié)能供應(yīng)曲線(ECSC)作為主要研究方法,進而,提出了一套新評價指標(biāo),即從用能合理性、技術(shù)可行性、投資經(jīng)濟性等3個方面全面評價余熱余能及技術(shù)能效提升。通過構(gòu)建工序?qū)哟蔚哪芰苛鳌??)量流代謝模型,基于企業(yè)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù),全面分析鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)余熱余能資源量、品質(zhì)、主要回收技術(shù)及節(jié)能潛力。最終,構(gòu)造出一個典型基準(zhǔn)流程,應(yīng)...
【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：104 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１論文主要研究思路和方法??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍａｉｎ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａ?ａｎｄ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｔｈｅｓｉｓ??１．４論文結(jié)構(gòu)??本研宄由六章構(gòu)成
圖３．７各生產(chǎn)工序熱效率和煙效率（％）??Ｆｉｇ．?３．７?Ｅｎｅｒｇｙ?ａｎｄ?ｅｘｅｒｇｙ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｓｕｂ－ｐｒｏｃｅｓｓ??表３．５匯總了工序余熱余能資源量及利用技術(shù)的評價指標(biāo)。本文統(tǒng)計的余熱余能理??論產(chǎn)生量中能量總計５．６８２?ＧＪ／ｔ鋼，煙量總計２．８１７?ＧＪ／ｔ鋼。焦化、燒結(jié)、高爐煉鐵、??轉(zhuǎn)爐煉鋼和軋鋼工序的余能量分別占總余能量的１７．７４％、２４．５８％、３２．６９°／。、７．４４％和??１７．５４％，對應(yīng)的擁量分別占總煙量的?１６．８５％、２１．０４％、３３．０７％、９．６９％和?１９．３５％。??現(xiàn)有技術(shù)回收余能量總計２．２８１?ＧＪ／ｔ鋼，回收畑量總計０．７０２?ＧＪ／ｔ鋼。焦化、燒結(jié)、??Ａ爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼和軋鋼工序技術(shù)回收余能量分別占總回收余能量的２４．５９％、１４．１２％、??３４．９２％、９．１６％和１７．２２％，對應(yīng)回收的煙量分別占總回收畑量的３１．３９％、４．８８％、３８．１％、??１０．０９％和１５．５４％。未回收余能量總計２．６８９ＧＪＡ鋼，未回收擁量總計１．３０８ＧＪ／ｔ鋼。??焦化工序余能資源回收率最高，熱、煙回收效率分別為５５．７％和４６．４％，對應(yīng)實際??未回收的余能和余畑潛力分別為０．３１６?ＧＪ／ｔ鋼和０．０９７?ＧＪ／ｔ鋼，分別占總潛力的１１．７６％??ｆｌｌ?７．４％，荒煤氣的回收利用是研究重點。燒結(jié)工序余能資源回收率最低，熱、煙回收??
影響分析和系統(tǒng)不可逆差異分析等。但是，ＴＡＥＳＳ最大的缺點就是不能得到系統(tǒng)的熱經(jīng)??濟學(xué)成本。??首先，在啟用ＴＡＥＳＳ軟件后，其用戶界面如圖４．２所示。ＴＡＥＳＳ的主要思路是通??過將能量系統(tǒng)劃分為子工序（或各組件），并明確該子工序是生產(chǎn)設(shè)備還是耗散設(shè)備，??然后根據(jù)前面建立的物理結(jié)構(gòu)模型定義各工序的此時，計算系統(tǒng)每股“流”的畑??值是進行熱經(jīng)濟學(xué)分析的前提。但是，ＴＡＥＳＳ不能實現(xiàn)這一功能，這些數(shù)據(jù)需要借助外??在的模型來獲得，于是，本文基于第三章的能量流／畑量流代謝模型所得的整個系統(tǒng)畑??量流�；鶊D作為系統(tǒng)６４股物理流煙值的數(shù)據(jù)來源。??－４４－??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]國家重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄(2015年本,節(jié)能部分)[J]. 有色冶金節(jié)能. 2016(02)
[2]鋼鐵工業(yè)余熱回收技術(shù)的評價指標(biāo)體系[J]. 孟凡凱,陳林根,謝志輝,孫豐瑞. 中國冶金. 2015(11)
[3]鋼鐵企業(yè)二次能源回收利用評述[J]. 王維興. 中國鋼鐵業(yè). 2013(10)
[4]高爐熔渣余熱回收技術(shù)發(fā)展過程及趨勢[J]. 齊淵洪,干磊,王海風(fēng),張春霞,嚴(yán)定鎏. 鋼鐵. 2012(04)
[5]國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄(第三批)[J]. 有色冶金節(jié)能. 2011(01)
[6]科學(xué)評價中國鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀與國內(nèi)外對標(biāo)[J]. 王維興. 四川冶金. 2009(04)
[7]鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與利用[J]. 蔡九菊,王建軍,陳春霞,陸鐘武. 鋼鐵. 2007(06)
[8]鋼鐵工業(yè)二次能源產(chǎn)生量分析[J]. 陳麗云,張春霞,許海川,胡長慶,張旭孝. 過程工程學(xué)報. 2006(S1)
[9]300MW凝汽機組的熱經(jīng)濟學(xué)成本診斷[J]. 程偉良,王清照,王加璇. 中國電機工程學(xué)報. 2005(08)
博士論文
[1]復(fù)雜能量系統(tǒng)的熱經(jīng)濟學(xué)分析與優(yōu)化[D]. 張超.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋼鐵企業(yè)節(jié)能技術(shù)的（火用）分析與熱經(jīng)濟學(xué)分析[D]. 郎冬余.東北大學(xué) 2011
[2]煤多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)熱經(jīng)濟學(xué)分析[D]. 張夏博.浙江大學(xué) 2008
本文編號：2902425
【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：104 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１論文主要研究思路和方法??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍａｉｎ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａ?ａｎｄ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｔｈｅｓｉｓ??１．４論文結(jié)構(gòu)??本研宄由六章構(gòu)成
圖３．７各生產(chǎn)工序熱效率和煙效率（％）??Ｆｉｇ．?３．７?Ｅｎｅｒｇｙ?ａｎｄ?ｅｘｅｒｇｙ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ｏｆ?ｅａｃｈ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｓｕｂ－ｐｒｏｃｅｓｓ??表３．５匯總了工序余熱余能資源量及利用技術(shù)的評價指標(biāo)。本文統(tǒng)計的余熱余能理??論產(chǎn)生量中能量總計５．６８２?ＧＪ／ｔ鋼，煙量總計２．８１７?ＧＪ／ｔ鋼。焦化、燒結(jié)、高爐煉鐵、??轉(zhuǎn)爐煉鋼和軋鋼工序的余能量分別占總余能量的１７．７４％、２４．５８％、３２．６９°／。、７．４４％和??１７．５４％，對應(yīng)的擁量分別占總煙量的?１６．８５％、２１．０４％、３３．０７％、９．６９％和?１９．３５％。??現(xiàn)有技術(shù)回收余能量總計２．２８１?ＧＪ／ｔ鋼，回收畑量總計０．７０２?ＧＪ／ｔ鋼。焦化、燒結(jié)、??Ａ爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼和軋鋼工序技術(shù)回收余能量分別占總回收余能量的２４．５９％、１４．１２％、??３４．９２％、９．１６％和１７．２２％，對應(yīng)回收的煙量分別占總回收畑量的３１．３９％、４．８８％、３８．１％、??１０．０９％和１５．５４％。未回收余能量總計２．６８９ＧＪＡ鋼，未回收擁量總計１．３０８ＧＪ／ｔ鋼。??焦化工序余能資源回收率最高，熱、煙回收效率分別為５５．７％和４６．４％，對應(yīng)實際??未回收的余能和余畑潛力分別為０．３１６?ＧＪ／ｔ鋼和０．０９７?ＧＪ／ｔ鋼，分別占總潛力的１１．７６％??ｆｌｌ?７．４％，荒煤氣的回收利用是研究重點。燒結(jié)工序余能資源回收率最低，熱、煙回收??
影響分析和系統(tǒng)不可逆差異分析等。但是，ＴＡＥＳＳ最大的缺點就是不能得到系統(tǒng)的熱經(jīng)??濟學(xué)成本。??首先，在啟用ＴＡＥＳＳ軟件后，其用戶界面如圖４．２所示。ＴＡＥＳＳ的主要思路是通??過將能量系統(tǒng)劃分為子工序（或各組件），并明確該子工序是生產(chǎn)設(shè)備還是耗散設(shè)備，??然后根據(jù)前面建立的物理結(jié)構(gòu)模型定義各工序的此時，計算系統(tǒng)每股“流”的畑??值是進行熱經(jīng)濟學(xué)分析的前提。但是，ＴＡＥＳＳ不能實現(xiàn)這一功能，這些數(shù)據(jù)需要借助外??在的模型來獲得，于是，本文基于第三章的能量流／畑量流代謝模型所得的整個系統(tǒng)畑??量流�；鶊D作為系統(tǒng)６４股物理流煙值的數(shù)據(jù)來源。??－４４－??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]國家重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄(2015年本,節(jié)能部分)[J]. 有色冶金節(jié)能. 2016(02)
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[3]鋼鐵企業(yè)二次能源回收利用評述[J]. 王維興. 中國鋼鐵業(yè). 2013(10)
[4]高爐熔渣余熱回收技術(shù)發(fā)展過程及趨勢[J]. 齊淵洪,干磊,王海風(fēng),張春霞,嚴(yán)定鎏. 鋼鐵. 2012(04)
[5]國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄(第三批)[J]. 有色冶金節(jié)能. 2011(01)
[6]科學(xué)評價中國鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀與國內(nèi)外對標(biāo)[J]. 王維興. 四川冶金. 2009(04)
[7]鋼鐵企業(yè)余熱資源的回收與利用[J]. 蔡九菊,王建軍,陳春霞,陸鐘武. 鋼鐵. 2007(06)
[8]鋼鐵工業(yè)二次能源產(chǎn)生量分析[J]. 陳麗云,張春霞,許海川,胡長慶,張旭孝. 過程工程學(xué)報. 2006(S1)
[9]300MW凝汽機組的熱經(jīng)濟學(xué)成本診斷[J]. 程偉良,王清照,王加璇. 中國電機工程學(xué)報. 2005(08)
博士論文
[1]復(fù)雜能量系統(tǒng)的熱經(jīng)濟學(xué)分析與優(yōu)化[D]. 張超.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋼鐵企業(yè)節(jié)能技術(shù)的（火用）分析與熱經(jīng)濟學(xué)分析[D]. 郎冬余.東北大學(xué) 2011
[2]煤多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)熱經(jīng)濟學(xué)分析[D]. 張夏博.浙江大學(xué) 2008
本文編號：2902425
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