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4、三种余热回收技术的比较
综合以上三种技术在鞍钢的应用实际,分析三种烟气余热利用方式的节能效果。由于鞍钢采用蓄热式技术、余热锅炉技术、换热技术的加热炉规格、型号、产量存在较大差异,因此均将其折算为吨钢节能效益进行比较分析。
4.1 蓄热式技术的应用效益计算
4.1.1 效益计算
鞍钢采用蓄热结构形式加热炉,提高空煤气预热温度,降低燃料消耗,改造前统计单耗为1.24GJ/t,改造后统计单耗0.88GJ/t,年产量64.57 万吨。采用折标煤的方式计算吨钢节约煤气产生的经济效益,其吨标煤单价按1040 元计算(下同)。
(1.24-0.88)×106/7000/4.18×1040/1000=12.79 元/t
4.1.2 工程投资、维护以及消耗
进行蓄热式加热炉改造的费用为1150 万元/座左右,使用寿命10 年,则加热炉年折旧费用115万元左右。备件费年增加100 万元,维修费用每年增加30 万元,能源消耗增加10 万元,则年增加维护费用255 万元,年产量64.57 万吨。折合吨钢产品的消耗为3.95 元/t。进而计算改造蓄热式加热炉产生的效益为12.79-3.95=8.84 元/t。
4.2 高效换热技术应用效益计算
4.2.1 效益计算
以鞍钢现有换热技术的应用,最终排烟温度达到450℃左右,很难满足烟气的余热回收。从国内外先进换热技术的调研结果来看,常规换热器的预热温度最高实现600℃,煤气预热300℃的目标,这样可以把烟气温度控制在300℃以下,实现节能20%。通过这种指标反算2150 生产线采用高效换热技术实现的加热炉单耗。计算结果见表1。
表1 高温换热器计算结果
通过计算结果来看,加热炉提高空煤气预热温度,需要提高较大的换热面积,其中空、煤气侧换热面积分别提高一倍,因此在保证换热器高度及宽度的条件下,需要增加换热器的行程数,提高保护管组、空气换热器、煤气换热器为4 行程换热器。同时由于换热面积的增加,空气侧的阻力提高两倍,烟气阻力提高50%,需要进一步提高烟囱高度,在本次计算中采用引风机方式,计算电耗。
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