近年来CO₂排放量逐年增加,由此带来的温室效应等气候变化问题引起了广泛关注,相应的各种CO₂减排技术也被广泛研究。目前,碳捕集与封存（CCS）技术是短期内实现CO₂减排最有效的方式之一,它具有捕集效果好,CO₂回收纯度高等优点。CCS技术已经在电厂中被深入研究,但是针对钢铁企业CCS的研究却很少。钢铁企业作为我国工业化进程中的支柱性企业,其高能耗和高CO₂排放的现状不容忽视,因此对钢铁企业开展碳捕集技术的研究意义重大。本文针对钢铁企业与电厂的不同,设计了一套基于连铸坯余热的加热炉尾气碳捕集系统,合理利用轧钢车间丰富的余热资源,实现尾气的CO₂捕集。本文首先分析了钢铁企业各工序的CO₂排放量和各工序排放的烟气参数。根据生产条件等因素分析得出轧钢厂的加热炉烟气是最适合进行碳捕集的工序之一。针对加热炉烟气的成分和各种碳捕集方式的优缺点,选取一乙醇胺化学吸收法作为加热炉尾气的碳捕集方法。由于轧钢车间存在大量待冷却的品种钢连铸坯,在降温过程中大量热量被浪费,本文将这部分被浪费的连铸坯余热收集起来为碳捕集化学吸收系统供热,充分利用钢铁企业丰富的余热资源。通过使用商业软件Aspen Plus模拟优化捕集系统的再生压力、回流比、再生能耗和贫液CO₂负荷等参数,得出各参数的相互影响关系和再生能耗等参数,并对比电厂碳捕集系统的数据和其他碳捕集文献验证结果的准确性。分析得出,再生压力增加时,CO₂回收率增加,单位捕集量的再沸器热负荷减少,但是增加再生压力也会提高泵的运行能耗;在贫液流率一定和捕集率一定的设计规定条件下,再沸器的最小热负荷基本上是一个定值;捕集率一定时,贫液CO₂负荷越大,贫液流量也越大,当贫液CO₂负荷的增加时,再沸器热负荷呈现先降低后增加的趋势。结果显示,CO₂捕集率为90.01%,CO₂纯度为98.4%,年捕集量为7万吨左右,再沸器热负荷为8.19 MW,单位质量CO₂热负荷为3.67 MJ/kg CO₂,对比常规电厂和天然气联合循环（NGCC）电厂,证明了模拟结果的准确性与合理性。其次,本文还计算了供热系统的供热能力,包括钢坯库的加热能力和余热锅炉的主要参数,经计算,利用连铸坯余热与余热锅炉结合的方式能为碳捕集系统再沸器提供的热量为8.5 MW,证明了利用连铸坯余热为系统中再沸器提供热量这种做法的可行性。此外,本文还计算了余热锅炉补燃设备额外的CO₂排放量,得出当连铸坯余热不够时,额外排放的CO₂仅占捕集量的26.5%,说明补燃设备不仅能够保证系统运行稳定,还不会额外排放过多的CO₂,该种方式为钢铁企业碳捕集系统的建立起到示范作用。