Вторичные энергоресурсы и их использование

Классификация и характеристика ВЭР

Являясь одной из самых топливопотребляющих отраслей народного хозяйства, чёрная металлургия обладает рядом особенностей. Высокотемпературные технологические процессы приводят к относительно низкой эффективности использования топлива. Одновременно значительная часть вносимой в процессе энергия уходит из агрегата с энергоносителями, которые затем могут быть использованы в виде вторичных энергоресурсов.

Основным принципом классификации ВЭР является вид энергии, которым обладает тот или иной побочный продукт основного технологического процесса. Побочные продукты металлургических печей могут располагать химической энергией (топливные ВЭР), физической теплотой (тепловые ВЭР), либо потенциальной энергией.

К топливным ВЭР относят доменный, ферросплавный и конверторный газы, а также коксовый газ. Все эти газы применяют в качестве топлива в печах и котельных.

Несколько иначе обстоит дело с использованием тепловых отходов. Не все потери тепла в технологических агрегатов возможно и экономически целесообразно использовать.

Наиболее ценными для утилизации тепла являются те теплоносители, которые обладают следующими особенностями: непрерывностью поступления, высоким температурным потенциалом и количественной концентрированностью.

К ним относятся: тепло готового продукта, тепло уходящих газов, тепло, отводимое при охлаждении печей.

Готовая продукция переделов чёрной металлургии (кокс, чугун, сталь, прокат), а также шлаки доменного и сталеплавильного процессов обладают высокой температурой (1200 — 1700°С) и доля уносимого физического тепла в балансе агрегатов составляет от 5 до 50%.

Уходящие газы металлургических печей по возможности утилизации — самые ценные ВЭР. Газы нагревательных, мартеновских, обжиговых, термических печей, а также конвертерные газы имеют температуру 700…1800°С. Тепло уходящих газов может использоваться для нагрева шихты, воздуха, топлива, для получения пара и электроэнергии. Большинство печей оборудовано теплоутилизационными установками: регуляторами, котлами-утилизаторами и другими устройствами.

С целью увеличения срока службы отдельные детали высокотемпературных печей подвергаются принудительному охлаждению. Потери тепла в ряде случаев составляют 10…20%. Это тепло может быть использовано в системах испарительного охлаждения (СИО), которыми оборудуют доменные, мартеновские, нагревательные и другие печи. В СИО вырабатывается насыщенный пар давлением до 4 МПа.

Ежегодно за счёт использования тепловых ВЭР экономится до 10% природного топлива.

Следует отметить, что значительный выход ВЭР в ряде технологических процессов не является достоинством этих процессов. Рационально построенная энергетика технологии должна обеспечивать максимальное использование тепла в рабочем процессе с минимальными тепловыми и другими отходами, что, в конечном счёте, должно создавать безотходную технологию.