钢铁工业常用的余热回收技术

来源：杭州新蓝— 余热回收发布日期：2022.05.20

如今，随着工业化的加快，钢铁工业发展迅速，工业废气、废水和废渣的不断排放得不到有效的处置和利用，导致环境污染进一步恶化。钢铁企业作为一个大型污染物排放家庭，承担着重大的社会责任，迫切需要建设绿色、节能、环保的钢铁行业。
近年来，对钢铁工业余热回收的研究较多。本文总结了钢铁工业余热资源的价值、钢铁工业余热回收设备和系统集成技术。

1余热资源价值

经调查，我国钢铁工业能耗约占我国工业总能耗的15%，而能源利用率仅为30%~50%。由于钢铁工业余热温度范围大，根据温度等级可分为：高温余热、中温余热和低温余热。其中，高、中、低温余热回收率分别为44.1%、30.2%和1%。回收钢铁工业余热可用于热电厂发电、加热或冷却、加热热水锅炉回水或补水，为钢铁企业带来可观的经济效益。

2余热回收设备

钢铁工业工艺多种多样，各工艺生产加工的钢制品、钢渣废料和焦炭中存在余热。目前，常用的余热回收设备包括：热管换热器、间壁换热器、直接接触式换热器、复合相换热器等。

（1）热管换热器：始于20世纪60年代，20世纪80年代以后，钢铁工业余热回收发展迅速。在钢铁工业中，热管换热器技术多样，包括平板、环路热管技术、脉动热管技术等，主要用于烧结机、轧钢加热炉、高炉热风炉、干熄焦、炼焦炉等工艺，应用形式多为空气换热器和余热锅炉，可根据余热资源的数量和温度分布水平进行选择。

（2）间壁换热器：根据不同的使用场合，可称为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器或再沸器。根据传热表面的形式，可分为管式和板式换热器，包括套管式、管壳式、交叉流、板式和螺旋板式。它是一种通过固定间壁将冷热流体分开的热交换器。

（3）直接接触式换热器：通过在烟气中喷洒低温水，直接与烟气接触换热，将烟气冷却到露点温度以下，将烟气中的水蒸气冷凝放热，达到回收烟气余热和水分的目的。一般采用吸收热泵，是一套吸收低温烟气余热并转移到高温热水的系统。同时，通过多次沉淀和碱处理，避免了设备的腐蚀和堵塞。

(4)复合相变换热器:相变换热器的相变下段由多根并联金属管排列，上下端相互连接。上下端的连接管分别通过上升管和下降管与放热段连接，形成一个封闭的容器。这样，整个相变换热器相当于一根大热管，通过自动控制手段，可以更容易地实现相变下段壁温的整体调节，从而远离酸露腐蚀。