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高炉废气循环利用系统

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第一部分高炉废气热能回收利用 2

第二部分高炉废气烟尘净化治理 5

第三部分废气循环利用工艺流程 8

第四部分废气净化效率提升措施 11

第五部分废气热能回收技术分析 13

第六部分循环利用系统的经济效益 15

第七部分高炉废气循环利用现状 17

第八部分技术发展趋势与展望 20

第一部分高炉废气热能回收利用

关键词

关键要点

高炉废气余热锅炉余热回收

1.高炉废气余热锅炉以高炉煤气为燃料，废气余热作为热源，以水或蒸汽为传热介质，产生高压或中压蒸汽的锅炉。

2.废气余热回收利用技术成熟、经济性好，可有效提高能源利用率，降低生产成本。

3.余热锅炉的节能改造方向包括：采用高效换热管、提高锅炉运行效率、优化锅炉控制系统等。

高炉顶压发电技术

1.高炉顶压发电技术利用高炉炉顶高压废气发电，将高炉废气中的化学能转化为电能。

2.该技术具有能量利用效率高、污染物减排效果明显、经济效益好的特点。

3.高炉顶压发电技术的未来发展趋势是提高发电效率、降低成本、扩大应用范围。

高炉煤气净化

1.高炉煤气净化是将高炉煤气中的杂质去除，提高煤气品质的过程。

2.净化技术包括：除尘、脱硫、脱氮、脱焦油等。

3.净化后的高炉煤气可作为高炉燃料、发电燃料或城市煤气。

高炉废气资源化利用

1.高炉废气中含有丰富的灰分、硫、氮等物质，具有资源化利用价值。

2.资源化利用技术包括：湿法制硫酸、干法制水泥、氮肥生产等。

3.资源化利用可实现废物利用、节能减排、创造经济效益。

高炉废气处理技术

1.高炉废气处理技术包括：脱硫、脱硝、除尘等。

2.脱硫技术主要有：石灰石-石膏法、氨法等。

3.脱硝技术主要有：选择性非催化还原法、选择性催化还原法等。

高炉废气循环利用系统

1.高炉废气循环利用系统将高炉废气中的热能、压力能、化学能等资源综合利用。

2.该系统可实现节能减排、资源综合利用、提高经济效益等目标。

3.未来发展趋势是：提高系统集成度、优化控制策略、扩大应用范围。

高炉废气热能回收利用

高炉废气中含有大量热能，传统上主要用于加热高炉喷吹风和余压发电，这两种方式热能回收效率较低，仅为10%-25%。为了提高热能回收效率，近年来发展出多种高炉废气热能回收技术，包括：

1.余热锅炉发电

余热锅炉发电是高炉废气热能回收最成熟、最广泛应用的技术。余热锅炉利用高炉废气高温高压，通过锅炉受热面将热能传递给工质介质（通常是水或蒸汽），产生高压蒸汽驱动汽轮机发电。余热锅炉发电系统热能回收效率可达30%-40%。

2.热风炉预热空气

高炉热风炉是为高炉提供预热喷吹风的设备。热风炉将高炉废气中的热能传递给喷吹风，提高喷吹风的温度，降低高炉焦炭消耗。热风炉预热空气的热能回收效率可达25%-35%。

3.直接还原铁（DRI）预热工艺气

直接还原铁（DRI）工艺中，需要将高炉废气中的CO直接用于预热工艺气，以提高还原反应效率和降低原料消耗。DRI预热工艺气热能回收效率可达50%-60%。

4.联合循环发电

联合循环发电系统结合了燃气轮机和蒸汽轮机发电，利用高炉废气的高温高压，先驱动燃气轮机发电，再利用燃气轮机排出的高温废气加热余热锅炉，产生蒸汽驱动蒸汽轮机发电。联合循环发电系统热能回收效率可达45%-55%。

5.蒸汽再热

蒸汽再热技术是将高炉废气中的热能用于对蒸汽进行二次加热，提高蒸汽温度，提高汽轮机发电效率。蒸汽再热技术热能回收效率可达10%-15%。

6.低压排汽余热利用

低压排汽余热利用技术是将汽轮机低压排汽的热能利用起来，加热热水或其他工艺介质，提高能源综合利用效率。低压排汽余热利用技术热能回收效率可达15%-25%。

7.废热再利用供暖

废热再利用供暖技术是将高炉废气中的热能用于区域供暖，为周边居民和企业提供采暖服务。废热再利用供暖技术热能回收效率可达20%-30%。

8.其他热能回收技术

除上述技术外，还有其他一些高炉废气热能回收技术，如有机朗肯循环（ORC）发电、固体氧化物燃料电池（SOFC）发电等，这些技术目前仍处于研究和开发阶段，但具有广阔的发展前景。

热能回收的经济效益

高炉废气热能回收可以为钢铁企业带来显著的经济效益。根据中国钢铁工业协会的数据，2021年中国粗钢产量为10.33亿吨，假设每吨粗钢高炉废气热能回收效率提升10%，则可节约标煤约1033万吨，按煤炭价格600元/吨计算，可节省成本约62亿元。

发展趋势

随着钢铁行业节能减排要求的不断提高，高炉废气热能回收技术将得到进一步发展和