钢铁企业节能减排分析及余热回收供暖的研究

【摘要】：80年代以来,化石能源日益紧缺,同时由于大量使用化石能源造成的环境污染问题不断严重,控制传统化石燃料的使用量和减轻人类生活环境的污染成度成为当今社会普遍关注的问题。随着节能减排工作的不断深化,人们发现仅靠节约所作出的贡献是有限的,同时应善于发现可以回收利用的二次能源,降低能源的不必要浪费,节约的同时更要提高燃料的利用率,这样才能有效的解决问题。 目前,我国钢铁行业的节能减排工作正紧张有序的进行,并且取得了不错的收益,但是相比于其他钢铁先进生产国家,在能源利用及回收方面还是存在较大差距。通过借鉴国外钢铁节能减排研究成果,对比分析了我国钢铁行业能耗高的原因体现在四个方面,并长期困扰我们。结合我国国情,在钢铁行业生产过程中存在大量的余热、余能等二次能源,且没有得到很好的利用,本文就二次能源的分类及回收利用方法进行了研究。对比分析出温度较低的低品质二次能源的回收利用严重不足,且方法不当,造成了能源的浪费。 高炉冲渣水属钢铁行业废弃余热资源,相比其他冷却水余热资源具有较高温度,弃之可惜,因此我们提出应用其为冬季采暖热源的想法,分析采用高炉冲渣水作为冬季供暖用水的可行性,结合高炉冲渣水本身水质特性选取管壳式换热器作为能源转换设备,并通过分析计算,对所选用的换热器进行设计计算,得出采用此换热设备的最佳结构。结合泵选取和换热器选取时的费用投资分析,选择高炉冲渣水换热器内的最佳流速,为应用于实际工程做了准备。 结合实际的采暖工程,应用高炉冲渣水作为采暖热源进行采暖改造,验证了高炉冲渣水采暖系统的可行性,通过与原有供暖热源(锅炉)相比较,其优点明显,并且节能效益,经济效益,环境效益俱佳,通过当前CDM减排量计算的方法计算该系统的减排量,为申请为CDM项目做准备。综合来看,该改造工程为当前城市供暖减轻了压力,提高了供暖质量,为国家钢铁企业当前节能减排工作起到了推动性作用。 【关键词】：钢铁节能减排 二次能源 管壳式换热器 供热改造
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TF083;F426.31
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-27
• 1.1 课题研究的背景12-17
• 1.1.1 环境现状12-14
• 1.1.2 能源危机14-15
• 1.1.3 我国钢铁能耗现状15-17
• 1.2 国内外钢铁节能现状17-21
• 1.2.1 国外现状17-18
• 1.2.2 国内现状18-21
• 1.3 钢铁企业二次能源利用分析21-25
• 1.3.1 钢铁企业的二次能源21-22
• 1.3.2 钢铁企业二次能源分类22-23
• 1.3.3 钢铁企业二次能源利用情况23-25
• 1.4 本文研究意义25
• 1.5 本论文的研究内容25-27
• 第2章 高炉冲渣水作为采暖用水分析27-36
• 2.1 低品质余热资源——冷却水资源27-30
• 2.1.1 钢铁行业的冷却水27-29
• 2.1.2 高炉冲渣水29-30
• 2.2 高炉冲渣水用于采暖30-32
• 2.2.1 高炉冲渣水水质分析30-32
• 2.3 高炉冲渣水直接进入采暖系统的研究32-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第3章 高炉冲渣水供暖与CDM项目申请36-47
• 3.1 CDM的发展现状36-41
• 3.1.1 CDM方法学36-39
• 3.1.2 与钢铁行业相关的CDM进展39-41
• 3.2 当前钢铁行业CDM项目减排量计算方法41-44
• 3.2.1 GHG项目排放量41-42
• 3.2.2 基准线排放量42-44
• 3.2.3 项目减排量44
• 3.3 开发高炉冲渣水供暖为CDM项目44-46
• 3.3.1 开发高炉冲渣水供暖为CDM项目的必要性44-45
• 3.3.2 开发高炉冲渣水供暖为CDM项目存在的障碍45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 高炉冲渣水-清洁水换热系统性能分析47-63
• 4.1 换热器简介47-48
• 4.2 高炉冲渣水供热系统换热器选取48-51
• 4.2.1 高炉冲渣水对换热器的性能影响48-50
• 4.2.2 换热器的选取50-51
• 4.3 初投资数据分析计算51-53
• 4.3.1 高炉冲渣水—清洁水设备初投资分析51-53
• 4.4 管壳式换热器设计计算53-62
• 4.4.1 对流换热概述53-54
• 4.4.2 冲渣水—中介水换热器设计计算54-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第5章 钢铁厂余热回收供暖的实例分析63-77
• 5.1 河南某钢铁企业供暖现状63
• 5.2 此钢铁厂高炉冲渣水余热回收分析63-65
• 5.2.1. 此钢厂高炉冲渣水作为热源的情况64-65
• 5.3 高炉冲渣水供暖项目概况65-71
• 5.3.1. 热负荷的确定65-70
• 5.3.2. 高炉冲渣水热源情况70-71
• 5.4 高炉冲渣水结合水-水换热器进行冬季采暖71-72
• 5.4.1. 具体方案71-72
• 5.4.2. 高炉冲渣水结合热泵系统采暖工艺流程72
• 5.5 项目综合效益分析72-75
• 5.5.1. 与燃煤锅炉的节能对比72-73
• 5.5.2. 高炉冲渣水供暖系统的经济性分析73-75
• 5.5.3. 环境效益分析75
• 5.6 申请此项目为CDM项目75-76
• 5.7 本章小结76-77
• 第6章 结论与展望77-79
• 6.1 结论77
• 6.2 展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83
• 作者简介83

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