【摘 要】
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在“3060”双碳政策下,企业节能和利用新能源是低碳发展的必要途径。钢铁企业是传统能源消耗大户,生产过程中大量低品位余热未经利用,如何高效利用低品位余热和减少传统能源消耗是行业亟需解决的问题。沼气发酵技术是我国鼓励发展行业,其产气的稳定性需要原料和热量的双重保障。将钢厂余热与沼气发酵系统进行结合有利于解决低品位余热利用和发酵稳定性问题,同时降低钢铁企业传统能源的消耗量及运行成本,为企业低碳发展提供
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在“3060”双碳政策下,企业节能和利用新能源是低碳发展的必要途径。钢铁企业是传统能源消耗大户,生产过程中大量低品位余热未经利用,如何高效利用低品位余热和减少传统能源消耗是行业亟需解决的问题。沼气发酵技术是我国鼓励发展行业,其产气的稳定性需要原料和热量的双重保障。将钢厂余热与沼气发酵系统进行结合有利于解决低品位余热利用和发酵稳定性问题,同时降低钢铁企业传统能源的消耗量及运行成本,为企业低碳发展提供思路。研究以耦合系统分析为对象,以实现燃料替代和余热梯级利用为目标,基于能量守恒定律,构建轧钢加热炉余热—沼气发酵耦合系统中轧钢加热炉、发酵系统和换热器系统的三个子系统数学模型;根据实际情况分析各子系统的能量匹配及各子系统间的质能关系;通过数学模型探讨沼气替代LNG（液化天燃气）以及加热炉余热在发酵系统利用的可行性及系统性能变化规律。结果表明,沼气与LNG混和气作为加热炉燃料是可行的,不同混燃比例情况下加热炉余热的利用将系统的热效率提升1%～2%。基于各子系统的质能需求,分析余热、LNG和沼气利用过程中污染物排放规律,讨论了三者,沼气替代LNG的环境影响,余热利用的经济效益。研究表明沼气替代LNG能够减少SO2排放量,但是会增加NOx排放量,余热的利用能够提高钢厂经济效益。图48幅;表17个;参64篇。
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