鞍钢高炉鼓风除湿的应用研究

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高炉鼓风机是炼铁生产中重要的设备之一,其运行状况对高炉的高效稳定生产有着重要的影响。高炉鼓风中的含湿量过高时,会降低风口前理论燃烧温度,增加炉内的热量消耗,导致高炉热制度的不稳定,破坏炉况的稳定运行,从而影响高炉产量。  本文将高炉鼓风除湿与吸收式制冷有效地结合起来,利用大量的低品位烧结环冷机冷却烟气作为吸收式制冷机组的驱动热源,即采用冷凝方式在热交换器中将空气冷却,使空气温度低于露点,将饱和水去除。高炉鼓风含湿量的下降对降低焦比、增加喷煤量、提高入炉风温、降低鼓风机功率有着重要影响。  首先以热力学理论为基础通过能级分析法确定了低品质余热适合用于吸收式制冷,并绘制出了整个钢铁企业低品质余热用于吸收式制冷的示意图和吸收式制冷机组用于高炉鼓风冷凝脱湿的流程示意图;其次通过火用分析方法确定了吸收式制冷机组用能的薄弱环节,为制冷机组的改进提供理论支持;最后结合鞍钢的具体情况,以一座高炉为例计算出制冷机组所需的烟气量,进而对鞍钢整个高炉群进行鼓风除湿的计算,并作出效果预测。  研究结果表明:  (1)钢铁企业适宜用于吸收式制冷的低品质余热资源主要包括各种余热水、低压蒸气和中低温烟气;吸收式制冷机组在利用低品质余热制冷时火用损较大的部件依次为发生器、溶液热交换器和吸收器。  (2)在考虑将钢铁企业中低温烟气直接用于制冷中,通过在吸收器和高压发生器之间增设低温热管热交换器,使烟气直接驱动高压发生器的同时降低排气温度,这就使得制冷机组能够同时提高其热力系数和火用效率。  (3)研究了烟气流量及进口温度、冷却水进口温度、冷媒水出口温度、发生器稀溶液循环量以及溴化锂废热发生器热侧管排数对制冷系统性能的影响。  (4)鞍钢7座高炉按除湿运行四个月计算,可节省焦炭5万吨,年节能经济效益在22640万元左右。
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