钢铁企业低温余热发电技术
[摘 要]本文介绍了钢铁工业中低温余热在现有地区的能源分布以及使用状况，分析了低温余热发电技术使用的工作原理，以及低温余热在进行发电的时候遇到的问题，最终根据现有的技术分析了未来的发展方向。
[关键词]能源分布；发展方向；技术分析
中图分类号：P243 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0198-01
我国现在正在全面践行节能减排的政策，而钢铁行业是节能减排中首当其冲的行业，因此这一行业在节能的道路上充满了未知的问题，为了响应政府的号召，也为了钢铁行业继续能够在节能号召中收益，我国也在研发新的技术，因此低温余热技术应运而生。
1低温余热技术的概念
低温余热回收发电技术顾名思义是利用低温蒸汽进行发电，这种发电技术需要从工业例如钢铁、水泥以及石化这些行业发展，然后向大气中一直排放低于400℃的废弃蒸汽以及废弃烟气进行排热，技术人员通过特定的装置将这些热气转化成电能，通过这种技术进行发电。
2钢铁行业低温余热分布情况
钢铁企业的余热资源也并非在所有工序中都能够体现，这种资源主要存在于烧结、炼铁以及轧钢等方面。主要有烧结余热、转炉余热、竖炉蒸汽、轧钢余热等。
在钢铁企业的余热载体中对于每一种回收的物质状态都有下限温度的要求，常规情况中固体载体的下限是500℃，液体载体的最低下限是80℃，气态载体的最低下限是200℃。在这些工序中主要能够利用的余热也较为有限，在烧结供需中将矿物质进行烧结以及烟气的发热是进行余热的重要组成成分。我国现在很多钢铁公司一直在改进自身对于工序过程的利用，然后挖掘这些工序中最合理的部分进行余热利用，最终达到提高企业受益的目的。
3钢铁企业中低温余热利用技术以及主要的设备
物理中的热能够在不同条件下产生不同类型以及不同热量的热，但是这些余热会因为条件的不同而出现不同的质量差异，技术人员按照自身的多年经验已经将这些低温余热技术分为了3类，每一类都有各种的优势和劣势。
余热发电技术是利用钢铁企业将生产过程中每一个工序中排出来的废弃余热和冷却剂排出来的废弃余热进行发电。这种发电技术中主要运用的设备是余热锅炉，这种锅炉的作用就是将余热收集到一起，方便使用。蒸汽汽轮机发电机是收集蒸汽，然后将蒸汽动力转化成电力进行发电。
余热制冷技术中主要运用的设备是溴化吸收式制冷机，这种机器主要是以溴化锂溶液作为吸收剂，制冷剂主要是水，运用原理是利用水在高真空中蒸发吸热，然后在这样情况下达到制冷的目的，而且这样还能够节约能源，这种技术能够更好的为钢铁部门进行服务。
热管技术是预热空气中，在这种技术中主要使用的是热管换热器，这种主要是钢和水重力热管进行发热。
4成熟的低温余热发电技术
低温余热发电是低温余热运用过程中较为重要的一个环节，我国现在的这种技术已经达到较为成熟的阶段，技术人员能够灵活的运用低温余热技术进行应用。至今已经发展了三代纯低温余热技术，经过每一个阶段的不断发展，这种技术越来越炉火纯青。
第一代纯低温余热发电技术是这种技术的开端，当时的技术工人没有成功的经验，发出来的电存在连续性较差的情况，发电效果不太理想。
第二代纯低温余热发电技术是在这种预热器的基础上进行了过热器的加工，这样能够进行补气式蒸汽机和发电系统，这样增加了发电的质量以及减少了一部分的能耗，而且效果也较为理想。
第三代纯余热发电技术是在第二代的基础上优化了电热力系统，而且还增加了一个抽风口，这样可以减少温度给发电带来的影响，而且还可以采用特殊的形式来确保废气可以分阶段的进行利用，最终确保这一技术能够正常进行。
这三代余热技术都是考虑到能量的阶梯利用。这三代技术从根本上来说是不断进步的，而且产生出来的电力也在不断增强，但是不同的就是对于主蒸汽参数的追求上有所不同，而且研发出来的系统的复杂程度也在不断增加，因此这一系统的控制要求也在不断增加。
5低温余热发电技术在钢铁行业的应用
低温余热发电技术现在在钢铁企业中的收益就是体现在发电、供电给钢铁企业带来的效益以及这种清洁能源给环境带来的效益。现在我国在进行低温余热发电时还存在收益低的情况。
例如九江轧钢余热发电机组利用轧钢生产线饱和蒸汽（温度170℃、0.7MPa）经分气缸、汽水分离器等直接供到汽轮机，带动汽轮机进行发电，另外还引入竖炉蒸汽（温度170℃、0.7MPa）进行发电，此机组每小时发电约2000W左右。
现在企业燃烧排气装备较多，从每一台设备单纯的来讲余热量较小，而且很多能源的热源都比较分散，在这种情况下钢铁企业需要对于设备进行区域划分，确保每一个小区域都增加自身的热源聚集能力，确保每一个区域能够通过自身的热源向发电系统提供蒸汽，确保区域能够有足够蒸汽去发电。从我国现在的钢铁区域的分布来讲，余热回收的热量需要从钢和铁中炼出来的热量。从钢铁工业的余热中有可以进行饱和蒸汽发电技术和过热蒸汽发电技术，这两种技术相对于其他发电技术来说能耗消耗较低，而且原材料也较为丰富。
例如现在的轧钢加热炉中对于加热炉温度的要求是有高温烟气，首先可以通过各种换热器将空气进行各种形式的预热，然后通过换热器将难以回收的低温烟气进行回收，最终经过余热锅炉将温度降低，这样就能达到低温的要求。我国现在国内的钢铁企业在进行轧钢加热的时候主要出现的问题就是单台加热炉的容量偏小，加热炉整体的数量却偏多，这样不能很好的对于这些进行控制，所以需要使用多台加热炉放在一起加热的情况，这样不仅能够减少施工过程较长，但是中间出现内耗过高的情况，而且还能够减少对于锅炉的重复投资的情况，最终确保钢铁公司能够有更大的收益。
6钢铁低温余热发电的难点以及今后的研究方向
目前，我國的钢铁企业的低温余热发电技术已经有了很大的提高，现在主要运行的技术是进行烧结低温余热发电以及炼钢转炉饱和蒸汽余热发电。相比这两种发电来说，我国现在最成熟的技术应该是烧结工序的低温余热发电，这一技术的最初运用是在20世纪，这种技术自身的历史较为悠久，而且一直在运用的过程中不断进行创新，因此技术本身的可行度较高。
钢铁企业根据出现的问题进行了很多方面的研究，现在的研究工作已经进展到了以下步骤。首先，研究人员对于钢铁行业的低温余热进行了总体的评估，在进行评估的时候对于所有的资源进行了总结和分类，然后将设备数量多，能耗小的设备进行了整合，这样就能减少资源的浪费，以此能够形成较为集中的独立电站。对于一些特定的技术来说，钢铁企业可以采取单点发电的方案，但是总的来说还是需要考虑到实际情况，然后对于效率进行评估，最终做出最合理的方案，在制定方案的时候需要考虑到所有的因素，不能只从单一的方面进行考虑。
其次，从整体来看，技术人员需要分析不同的方案低温余热发电技术的经济效益以及带来的环境收益，而且还需要专家对于方案进行实际的评估，最终评价出最合理的方案，并且需要指出其中的节能方向。
低温余热发电工程在现在的发展过程中可能还存在很多问题，但是技术人员以及钢铁公司在竭尽自身的能力去分析其中的问题并且拿出最好的解决方案，因此这一技术还有待发展的空间，企业还需要更好的进行这一技术的推广，最终起到节能的目的。
参考文献
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