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[摘 要]炼钢生产过程在消耗能源的同时，也产生大量的余热余能，本文主要对炼钢烟气余热进行分析研究，文中把转炉和电炉放在同等重要位置上加以研究，以余热的回收和利用为主线，对炼钢烟气余热进行分析和说明，希望能与同行共同切磋。
[关键词]余热回收 汽化冷却 回收利用
中图分类号：X757 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）22―0631―01
引言
转炉一直以来都是以汽化冷却的方式来回收这部分烟气余热。而由于电炉烟气预热废钢技术存在初始投资较大、废钢预热温度低、温升不均匀、烟气的显热利用效率较低等问题，现在很多钢厂也开始采用汽化冷却法回收电炉烟气余热。本文在对某炼钢系统深入调研的基础上，对转炉厂和电炉厂的余热回收和利用提出了一系列有效地改进措施。
一、转炉烟气余热回收的发展及现状分析
1、转炉烟气余热回收的发展及现状分析
最初的转炉烟气处理采用全燃法系统，利用显热效率低，大大增加了处理废气量，致使除尘系统庞大，投资费用和运行费用昂贵，同时也增加转炉炼钢的能耗，因此，该治理技术较早地被以后的“未燃法”转炉炼钢工艺所取代。日本和其它发达国家推出的未燃法转炉炼钢先进工艺，被认为是回收能源、保护环境的最佳方案。
未燃法转炉烟气的处理方法，逐渐形成两大类。一类是湿法处理，另一类是干法处理。截至目前，各项技术主要围绕净化煤气的质量提高、减少或消除二次污染、减少投资、减少运行成本、提高操作性，以及提高经济效益、环境效益等方面一直在发展。如湿法除尘从最早的“两文”的水平布置到“两文”竖向布置，二文喉口的改进、活动烟罩的微差压控制、设备改型，及对一文“半干法”改进等等；干法除尘中对关键的电除尘设备、燕发冷却器、输灰系统的不断改进，和使烟气在蒸发冷却器的稳定性的提高，以及系统设备材质的耐腐蚀性增强等，从而推进了转炉烟气除尘技术的发展和提高。
2、转炉烟气余热回收的改进措施
常规的OG法和LT法都以保证生产运行和回收煤气为出发点，而没有重点考虑烟气的显热回收和资源能源利用率的提高。OG法或LT法通過回收转炉煤气，基本实现了烟气中化学能的回收，但对热能的回收不彻底，仅通过汽化冷却（余热回收）的方式将烟气降至900-10000C，然后通过喷水降温、除尘，造成大量热量的浪费，并由此带来水资源消耗、环境污染和能源的高消耗，严重制约了炼钢转炉工序节能降耗水平的提高.同时，当CO含量低于20%时，这部分煤气被放散掉，若此时将其热量充分回收利用则在不影响煤气回收的同时，提高了蒸汽的产量。
二、炼钢烟气余热的利用
转炉和电炉炼钢产生大量的高温烟气，采用烟道汽化冷却或余热锅炉对这些烟气进行冷却，能回收大量的燕汽，从而可达到节约能源，降低能耗的目的.随着炼钢烟气余热回收技术在国内的广泛推广和应用，我们已经将目光从如何更好地回收炼钢余热蒸汽转移到如何更好地利用这些低品味饱和蒸汽上，解决二次能源无法合理利用甚至大最放敞的问题。
实现将转炉汽化冷却系统蒸汽用于真空精炼装置必须解决三个主要技术难题：一是蓄热调节；二是蒸汽微过热；三是安全性问题.要求在总体蒸汽平衡的基础上，要将转炉不连续、不稳定的饱和蒸汽转变为流量、压力、微过热温度稳定的汽源。
饱和蒸汽发电系统可分为燕汽制取系统、蓄热系统、汽轮机发电系统、冷却水系统等。转炉和电炉在吹炼期内产生的大量高温烟气温度在1400℃以上，烟气进入汽化冷却烟道用于制取饱和蒸汽。转炉在吹炼期内产生的大量高温烟气温度在1400℃以上，余热锅炉生产的蒸汽被引入带微过热的变压蓄热器内，蒸汽将蓄热器内的水加热并凝结成水，使蓄热器内水的烩值升高，这样就完成了蓄热器的充热过程，同时供出微过热蒸汽（过热度约为5℃-15℃）.在非吹炼期，余热锅炉不生产蒸汽，调压阀前的压力不断下降.蓄热器中的饱和水降压后发生闪蒸，饱和水成为过热水，立即沸腾而自蒸发，产生连续蒸汽，经调压供汽轮机使用，这样就完成了带微过热的变压蓄热器的放热过程.蒸汽在汽轮机内膨胀作功，最终在冷凝器内凝结为水，冷凝水泵将冷凝水从冷凝器内抽出，送至除氧器，除氧后由给水泵送至蒸汽制取系统，进行再循环。
三、炼钢烟气余热资源的回收和利用
以下以实例说明炼钢烟气余热资源的回收和利用问题。某钢铁厂是年产600万吨的钢铁企业，炼钢厂有3个，中厚板卷厂有2个120吨顶底复吹转炉，有3个30吨氧气项吹转炉，电炉厂有1个100吨电弧炉。
此厂炼钢工序的燕汽消耗除了生活用汽外，主要是精炼工艺的真空处理。
RH炉直接用转炉蒸汽通过过热装置后用于真空引射，需要过热燕汽220-240℃，压力1.05-1.20MPa，使用时的流量为23-25t/h. RH炉使用时间集中，可以人工协调，使用时1组6炉，1炉35分钟，用汽20分钟，不吹炼时，汽包储量够2炉使用。
针对如何更好地利用转炉饱和蒸汽，解决二次能源无法合理利用甚至大量放散的问题。
转炉由于只有吹炼时才能产生烟气再通过汽化冷却烟道回收蒸汽，所以有着间歇性和蒸汽压力波动比较大的特点，所以相对烧结余热和加热炉汽化冷却这些稳定的产蒸汽源而言，转炉饱和燕汽的利用技术的开发又有了更大的难度。但是这个钢厂在这方面做得比较好，已经成功应用了转炉饱和蒸汽直接用于真空炉技术，并取得了良好的效果。
结论
虽然我国钢铁企业近几年的节能效果显著，但与国际先进水平比还有较大差距，不管是在企业的节能意识，还是具体的技术层面都存在不少的问题。从在技术层面上讲，虽然在余热和回收利用方面，已经有了很多的研究成果，但是由于技术本身的经济价值问题，真正能够付诸实施的却很有限。迄今为止，我国的钢铁企业仍然存在比较明显的问题，还需要同行们共同努力。
参考文献
[1] 蔡九菊，王建军.钢铁工业的能源节约与环境保护田，2006中国科协年会论文集，钢铁节能与环保，2006，北京
[2] 陈志斌.国内转炉煤气回收利用技术的现状及发展[Jl，冶金动力，2003，：9-12
[关键词]余热回收 汽化冷却 回收利用
中图分类号：X757 文献标识码：X 文章编号：1009―914X（2013）22―0631―01
引言
转炉一直以来都是以汽化冷却的方式来回收这部分烟气余热。而由于电炉烟气预热废钢技术存在初始投资较大、废钢预热温度低、温升不均匀、烟气的显热利用效率较低等问题，现在很多钢厂也开始采用汽化冷却法回收电炉烟气余热。本文在对某炼钢系统深入调研的基础上，对转炉厂和电炉厂的余热回收和利用提出了一系列有效地改进措施。
一、转炉烟气余热回收的发展及现状分析
1、转炉烟气余热回收的发展及现状分析
最初的转炉烟气处理采用全燃法系统，利用显热效率低，大大增加了处理废气量，致使除尘系统庞大，投资费用和运行费用昂贵，同时也增加转炉炼钢的能耗，因此，该治理技术较早地被以后的“未燃法”转炉炼钢工艺所取代。日本和其它发达国家推出的未燃法转炉炼钢先进工艺，被认为是回收能源、保护环境的最佳方案。
未燃法转炉烟气的处理方法，逐渐形成两大类。一类是湿法处理，另一类是干法处理。截至目前，各项技术主要围绕净化煤气的质量提高、减少或消除二次污染、减少投资、减少运行成本、提高操作性，以及提高经济效益、环境效益等方面一直在发展。如湿法除尘从最早的“两文”的水平布置到“两文”竖向布置，二文喉口的改进、活动烟罩的微差压控制、设备改型，及对一文“半干法”改进等等；干法除尘中对关键的电除尘设备、燕发冷却器、输灰系统的不断改进，和使烟气在蒸发冷却器的稳定性的提高，以及系统设备材质的耐腐蚀性增强等，从而推进了转炉烟气除尘技术的发展和提高。
2、转炉烟气余热回收的改进措施
常规的OG法和LT法都以保证生产运行和回收煤气为出发点，而没有重点考虑烟气的显热回收和资源能源利用率的提高。OG法或LT法通過回收转炉煤气，基本实现了烟气中化学能的回收，但对热能的回收不彻底，仅通过汽化冷却（余热回收）的方式将烟气降至900-10000C，然后通过喷水降温、除尘，造成大量热量的浪费，并由此带来水资源消耗、环境污染和能源的高消耗，严重制约了炼钢转炉工序节能降耗水平的提高.同时，当CO含量低于20%时，这部分煤气被放散掉，若此时将其热量充分回收利用则在不影响煤气回收的同时，提高了蒸汽的产量。
二、炼钢烟气余热的利用
转炉和电炉炼钢产生大量的高温烟气，采用烟道汽化冷却或余热锅炉对这些烟气进行冷却，能回收大量的燕汽，从而可达到节约能源，降低能耗的目的.随着炼钢烟气余热回收技术在国内的广泛推广和应用，我们已经将目光从如何更好地回收炼钢余热蒸汽转移到如何更好地利用这些低品味饱和蒸汽上，解决二次能源无法合理利用甚至大最放敞的问题。
实现将转炉汽化冷却系统蒸汽用于真空精炼装置必须解决三个主要技术难题：一是蓄热调节；二是蒸汽微过热；三是安全性问题.要求在总体蒸汽平衡的基础上，要将转炉不连续、不稳定的饱和蒸汽转变为流量、压力、微过热温度稳定的汽源。
饱和蒸汽发电系统可分为燕汽制取系统、蓄热系统、汽轮机发电系统、冷却水系统等。转炉和电炉在吹炼期内产生的大量高温烟气温度在1400℃以上，烟气进入汽化冷却烟道用于制取饱和蒸汽。转炉在吹炼期内产生的大量高温烟气温度在1400℃以上，余热锅炉生产的蒸汽被引入带微过热的变压蓄热器内，蒸汽将蓄热器内的水加热并凝结成水，使蓄热器内水的烩值升高，这样就完成了蓄热器的充热过程，同时供出微过热蒸汽（过热度约为5℃-15℃）.在非吹炼期，余热锅炉不生产蒸汽，调压阀前的压力不断下降.蓄热器中的饱和水降压后发生闪蒸，饱和水成为过热水，立即沸腾而自蒸发，产生连续蒸汽，经调压供汽轮机使用，这样就完成了带微过热的变压蓄热器的放热过程.蒸汽在汽轮机内膨胀作功，最终在冷凝器内凝结为水，冷凝水泵将冷凝水从冷凝器内抽出，送至除氧器，除氧后由给水泵送至蒸汽制取系统，进行再循环。
三、炼钢烟气余热资源的回收和利用
以下以实例说明炼钢烟气余热资源的回收和利用问题。某钢铁厂是年产600万吨的钢铁企业，炼钢厂有3个，中厚板卷厂有2个120吨顶底复吹转炉，有3个30吨氧气项吹转炉，电炉厂有1个100吨电弧炉。
此厂炼钢工序的燕汽消耗除了生活用汽外，主要是精炼工艺的真空处理。
RH炉直接用转炉蒸汽通过过热装置后用于真空引射，需要过热燕汽220-240℃，压力1.05-1.20MPa，使用时的流量为23-25t/h. RH炉使用时间集中，可以人工协调，使用时1组6炉，1炉35分钟，用汽20分钟，不吹炼时，汽包储量够2炉使用。
针对如何更好地利用转炉饱和蒸汽，解决二次能源无法合理利用甚至大量放散的问题。
转炉由于只有吹炼时才能产生烟气再通过汽化冷却烟道回收蒸汽，所以有着间歇性和蒸汽压力波动比较大的特点，所以相对烧结余热和加热炉汽化冷却这些稳定的产蒸汽源而言，转炉饱和燕汽的利用技术的开发又有了更大的难度。但是这个钢厂在这方面做得比较好，已经成功应用了转炉饱和蒸汽直接用于真空炉技术，并取得了良好的效果。
结论
虽然我国钢铁企业近几年的节能效果显著，但与国际先进水平比还有较大差距，不管是在企业的节能意识，还是具体的技术层面都存在不少的问题。从在技术层面上讲，虽然在余热和回收利用方面，已经有了很多的研究成果，但是由于技术本身的经济价值问题，真正能够付诸实施的却很有限。迄今为止，我国的钢铁企业仍然存在比较明显的问题，还需要同行们共同努力。
参考文献
[1] 蔡九菊，王建军.钢铁工业的能源节约与环境保护田，2006中国科协年会论文集，钢铁节能与环保，2006，北京
[2] 陈志斌.国内转炉煤气回收利用技术的现状及发展[Jl，冶金动力，2003，：9-12