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转炉烟气全干式除尘及余热回收新工艺研究

作　者: 赵锦
导　师: 蔡九菊
学　校: 东北大学
专　业: 热能工程
关键词: 转炉烟气余热回收热力学分析全干法负能炼钢
分类号: X77
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

目前转炉煤气回收的工艺主要以OG法和LT法为主,虽然一直以来在节水、节电和提高除尘效率等方面不断改进和创新,但是由于工艺本身的限定,很多问题都没有得到本质的提高。如直接喷水降温,浪费了水资源,造成水污染和降低了煤气的热值；对汽化冷却烟道出口的高温余热未进行回收等。为进一步降低炼钢工序能耗,实现负能炼钢,本文从转炉烟气的发生原理、规律和烟气本身的特征出发,对转炉烟气余热资源量和现行工艺的不足进行了研究。研究表明：(1)炉气的余热资源总量为1.21GJ/t钢,炉气的(?)量为1.08GJ/t钢。根据目前工艺,极限可回收2.5MPa饱和蒸汽146.29kg/t钢。(2)由现行转炉煤气回收工艺的热力学分析得：(?)回收效率最高的是转炉煤气；热损失主要在喷淋降温阶段；(?)损失主要为蒸汽回收的传热(?)损失和喷淋过程中的直接(?)损失。(3)空气燃烧系数α增大,会增加传热(?)损失和燃烧(?)损失,减少煤气回收量,应控制回收期空气燃烧系数α≤0.1。针对现行转炉煤气回收工艺的不足,提出了全干式的转炉煤气除尘及余热回收工艺,并对该工艺流程中各主要设备的结构特点、控制操作方式和运行参数进行了初步研究与设计。全干法采用国内外先进、成熟的技术和装备,吸收现行工艺系统的成功经验,可实施性强可实施性强。经分析,全干法节能优势明显。全干法蒸汽最大回收量可达137.10kg/t钢,高热值的转炉煤气回收量为94.48Nm3/t钢,能实现降低工序能耗超过45.99kgce/t钢,系统(?)效率提高了5.3%。以南钢120t转炉生产为例,进行了实例分析。如采用全干法的回收工艺,每座转炉平均蒸汽回收量为32.81t/h,提高67.40%；热值超过9100kJ/m3转炉煤气回收量为94.48Nm3/t钢(折合0.87GJ/t),煤气回收水平提高了19.18%。综合考虑水电消耗,南钢大转炉工序能耗能能降低到-19.14kgce/t。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-22
  1.1 我国钢铁行业发展现状  10-13
    1.1.1 我国钢铁行业高速发展及能耗现状  10-11
    1.1.2 国内钢铁企业余热余能回收现状  11-12
    1.1.3 国内炼钢工序余热余能回收现状  12-13
  1.2 转炉烟气余热余能回收工艺  13-18
    1.2.1 燃烧法与未燃法  13-14
    1.2.2 转炉烟气未燃法净化回收工艺  14-18
  1.3 国内外对转炉烟气回收净化的研究  18-21
  1.4 本文研究的内容  21-22
第2章转炉烟气产生与特点  22-34
  2.1 转炉烟气的产生  22-24
    2.1.1 转炉炉气发生原理与影响因素  22
    2.1.2 转炉炉气产生的规律  22-23
    2.1.3 转炉烟气的产生  23-24
  2.2 转炉烟气的特征  24-27
    2.2.1 烟气的特征  24-26
    2.2.2 烟尘的特征  26-27
  2.3 转炉烟气量的计算  27-30
    2.3.1 转炉炉气发生量  27-29
    2.3.2 转炉烟气发生量  29-30
  2.4 空气燃烧系数对烟气量与CO含量的影响  30-31
  2.5 本章小结  31-34
第3章转炉烟气余热余能回收分析  34-50
  3.1 能量分析理论  34-39
    3.1.1 焓分析  34-35
    3.1.2 (?)分析  35-39
  3.2 转炉炉气余热资源量  39-40
  3.3 转炉烟气蒸汽回收极限  40-44
    3.3.1 转炉烟气的高温显热  40-42
    3.3.2 转炉烟气放散化学潜热  42-43
    3.3.3 蒸汽极限回收量  43-44
  3.4 现行转炉煤气回收工艺的热力学分析  44-46
  3.5 空气燃烧系数对余热回收的影响  46-48
  3.6 本章小结  48-50
第4章全干法工艺设计及其节能分析  50-76
  4.1 全干法回收模型与工艺流程  50-53
    4.1.1 全干法的模型与原则  50-51
    4.1.2 全干法工艺流程  51-52
    4.1.3 全干法的技术优势  52-53
  4.2 系统设备设计及运行  53-69
    4.2.1 主要设备结构设计及操作参数  53-69
    4.2.2 系统防爆要求  69
  4.3 全干法节能效果分析  69-74
    4.3.1 全干法余热余能回收效果  69-71
    4.3.2 综合节能分析  71-73
    4.3.3 全干法流程(?)分析  73-74
  4.4 本章小结  74-76
第5章南钢120t转炉的应用举例  76-84
  5.1 南钢120t大转炉生产现状  76-77
  5.2 大转炉余热回收水平分析  77-78
  5.3 措施及效果  78-81
    5.3.1 大转炉烟气余热回收预计效果  79-80
    5.3.2 南钢大转炉综合节能分析  80-81
  5.4 本章小结  81-84
第6章结论  84-86
参考文献  86-90
致谢  90

转炉烟气全干式除尘及余热回收新工艺研究

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