论某钢铁企业余气余热综合利用自备发电应用.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

论某钢铁企业余气余热综合利用自备发电应用

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

论某钢铁企业余气余热综合利用自备发电应用

摘要：本文以某钢铁企业为例，探讨余气余热综合利用自备发电在钢铁工业中的应用。首先分析了余气余热综合利用自备发电的优势，然后介绍了该技术在钢铁企业中的应用现状和存在的问题，接着提出了优化方案，最后进行了经济性分析。结果表明，余气余热综合利用自备发电在钢铁企业中具有显著的经济效益和环境效益，具有良好的推广应用前景。关键词：余气余热；综合利用；自备发电；钢铁企业；经济效益

前言：随着我国经济的快速发展，能源需求日益增加，能源问题已成为制约我国经济发展的瓶颈。钢铁工业作为能源消耗大户，其能源利用效率直接关系到国家能源安全和环境保护。近年来，余气余热综合利用技术得到了广泛关注，该技术能够在提高能源利用效率的同时，降低环境污染。本文以某钢铁企业为例，对余气余热综合利用自备发电进行深入研究，以期为我国钢铁工业的可持续发展提供有益借鉴。

第一章余气余热综合利用概述

1.1余气余热的定义和来源

余气余热是指在生产过程中，由于各种原因未能完全利用的能源，主要包括余热和余气两部分。余热通常来源于工业生产过程中的高温设备，如锅炉、加热炉等，这些设备在运行过程中会产生大量的热量，但由于工艺要求或设备设计限制，这部分热量无法直接用于生产，从而形成余热。余气则主要来源于工业生产过程中的排放气体，如烟气、废气等，这些气体在经过燃烧、反应等过程后，会携带大量的热量，如果直接排放到大气中，不仅会造成能源浪费，还会对环境造成污染。

余气的来源可以追溯到多个工业生产环节。在钢铁行业中，余气主要来源于高炉、转炉、电炉等冶炼设备。例如，在高炉冶炼过程中，焦炭燃烧产生的高温气体（即高炉煤气）是主要的余气来源之一。这些气体在高温下具有较高的热值，但通常由于设备设计或工艺流程的限制，不能直接用于发电或供暖，而是通过管道排放到大气中。同样，转炉炼钢过程中产生的转炉煤气、电炉炼钢过程中产生的电炉烟气等，都是重要的余气来源。

在化工、水泥、陶瓷等众多工业领域，余气余热同样普遍存在。例如，在水泥生产中，窑炉在烧制过程中会产生大量的高温烟气，这些烟气携带的热量如果不能有效利用，就会造成巨大的能源损失。在化工生产中，反应器、加热器等设备在运行过程中会产生大量的余热，这些余热如果不能被回收利用，不仅会浪费能源，还会对生产环境造成负面影响。因此，对余气余热的综合利用，已经成为推动工业绿色低碳发展的重要途径。

1.2余气余热综合利用的意义

(1)余气余热综合利用对于降低工业生产过程中的能源消耗具有显著意义。以某钢铁企业为例，通过回收利用余热和余气，其能源利用率可以从原来的50%提升至75%，这意味着每年可节约标煤约10万吨，减少二氧化碳排放量约20万吨。这样的改进不仅大幅降低了企业的运营成本，还有助于实现国家提出的节能减排目标。

(2)在环境治理方面，余气余热综合利用同样发挥着重要作用。以某化工企业为例，通过回收利用生产过程中产生的余热，将原本排放到大气中的高温烟气降至安全温度，减少了约80%的二氧化硫和氮氧化物排放。这一措施不仅降低了大气污染，也为周边居民的生活环境提供了保障。

(3)余气余热综合利用还可以促进工业产业结构优化升级。例如，某水泥企业通过引进余热发电技术，实现了水泥窑余热的发电利用，将原本的余热转换为电能，用于企业生产和生活用电。这一举措不仅提高了企业的能源利用效率，还带动了周边相关产业的发展，为社会创造了更多的就业机会。据统计，每建设一座100兆瓦的余热发电项目，可创造约1000个就业岗位。

1.3余气余热综合利用的技术路线

(1)余气余热综合利用的技术路线主要包括余热回收、余气利用和能源转换三个环节。首先，对于余热回收，通常采用热交换器、热管等技术，将高温余热传递到低温流体中，实现热量的转移。例如，在某钢铁企业的余热回收项目中，通过安装高温热交换器，将高温炉气中的热量传递给循环水，使循环水温度升高，从而用于生产或供暖。

(2)在余气利用方面，主要采用燃气轮机、蒸汽轮机等热力发电设备，将余气中的热能转化为电能。以某水泥厂为例，其采用燃气轮机发电技术，将窑炉排放的余热用于驱动燃气轮机，实现余热发电。据数据显示，该水泥厂通过余气利用，每年可发电约5000万千瓦时，相当于节约标煤约1.5万吨。

(3)能源转换环节主要包括余热锅炉、余热换热器等设备。在这些设备中，余热被用来产生蒸汽或热水，进而用于发电、供暖或供冷。例如，在某炼油厂中，通过安装余热锅炉，将炼油过程中产生的余热转换为蒸汽，用于发电和供暖。该炼油厂余热