炼钢转炉烟气余热回收利用研究

摘要

本文系统分析了烟气的基本特点，对目前炼钢烟气余热回收两种典型工艺进行了比较分析，得出了其优缺点。针对济钢第一炼钢厂25吨转炉炼钢装置，设计计算模型，对不同管径、不同换热方式进行了仿真计算研究，研究结果标明：在整个换热过程中，以辐射换热为主；增加管径对总体换热的影响很大；要实现烟气余热的彻底回收，改变现有工艺，增加额外的换热装置是必需的，也是有效的。从而摸清了现状，掌握了炼钢烟气余热回收的规律，明确了提高炼钢烟气余热回收效率的工艺要求和改进方向，从理论上为实现炼钢烟气余热的有效回收利用打下了基础。 文章结合企业生产现场实际，以实现炼钢烟气余热的回收发电为最终目的，设计了多套方案，对不同能源介质、数量、热力参数、工艺路线的发电方案进行了逐一分析与评价，并筛选出了优化方案。进行了转炉烟气余热回收发电工程设计工作，确定了主要系统参数和系统主要设备名细。完成了对主要系统：汽化冷却烟道、蓄能稳流系统、低压饱和蒸汽汽轮机、冷凝系统、汽水系统的设计。本课题的研究成果经多次分析、论证后，认为工艺上是可行的，经济上是划算的，已经转入工程化应用，济钢建设的装机容量为4.0MW的第一炼钢厂余热蒸汽发电电站即将建成投产，将成为我国第一套炼钢转炉烟气余热回收发电装置。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第一章序论

1.1我国钢铁工业能源消耗现状

1.2我国钢铁工业能源消耗差距和存在的问题

1.3课题研究内容

第二章烟气热能回收利用

2.1烟气及其特点

2.2烟气热能的品位

2.3烟气热能利用的原则

2.4烟气的显热和潜热及其利用方法

第三章炼钢转炉烟气热能回收现状分析研究

3.1炼钢生产流程

3.2炼钢转炉烟气热能回收利用现状分析

第四章炼钢转炉烟气强化换热研究

4.1烟道基本结构和烟气组成

4.2基本模型

4.3基本计算条件

4.4模拟结果

4.5总结

4.6极限回收方法

第五章炼钢转炉烟气余热回收发电方案研究

5.1低品质余热蒸汽发电技术

5.2基础数据的测试与分析

5.3发电方案分析

5.4方案选择

第六章炼钢转炉烟气余热回收发电工程设计

6.1工程概述

6.2系统主要设备

6.3系统主要部分

6.4工程概算

6.5技术经济分析

第七章全文总结

参考文献

致谢