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高炉冲渣水余热半导体热电发电模型与数值模拟

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钢铁 2014年第2期49卷 79-87页

作者：孟凡凯陈林根孙丰瑞杨博海军工程大学热科学与动力工程研究室湖北武汉430033 海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室湖北武汉430033 海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

针对中国钢铁工业低温余热回收利用率低的现状,提出一种基于半导体热电发电技术回收高炉冲渣水显热的技术方案,建立了相应的计算模型,分析了冲渣水温度、热电单元长度、热电模块填充系数、换热器流道长度等关键参数与装置性能的关系。... 详细信息

针对中国钢铁工业低温余热回收利用率低的现状,提出一种基于半导体热电发电技术回收高炉冲渣水显热的技术方案,建立了相应的计算模型,分析了冲渣水温度、热电单元长度、热电模块填充系数、换热器流道长度等关键参数与装置性能的关系。结果表明,对于100℃的高炉冲渣水,利用热电发电技术,每米流程可使水温下降约1.5℃,每平方米换热面积可以产生约0.93kW电能,热效率约为2%,设备成本的回收周期在10年左右。

关键词：钢铁工业高炉冲渣水余热回收节能热电发电有限时间热力学

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高炉冲渣水和煤气洗涤废水联合过滤工艺及运行

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中国人口·资源与环境 1990年第3期 65-67页

作者：孙维金山东威海市铁厂

本文简述了“高炉水渣脱水与煤气洗涤废水联合过滤”水处理工程的原理和构筑物设施,根据实际运行效果指出:应用该工艺可使高炉用水实现闭路循环,不仅解决了氰化物、硫化物、悬浮物的污染问题,而且可获得一定的经济效益。

关键词：煤气洗涤废水高炉冲渣水煤气洗涤水氰化物经济效益瓦斯泥高炉水渣悬浮物工艺流程过滤工艺

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高炉冲渣水低温余热利用方案设计

高炉冲渣水低温余热利用方案设计

作者：曲超哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

钢铁企业生产过程中产生大量的余热,高、中温余热的利用使得吨钢能耗大大降低,但仍然存在可观的低温余热有待高效利用。本研究工作对钢铁企业炼铁工序的高炉渣余热产生及利用进行深入分析,应用热力学相关方法,分析了高炉渣余热的可利用... 详细信息

钢铁企业生产过程中产生大量的余热,高、中温余热的利用使得吨钢能耗大大降低,但仍然存在可观的低温余热有待高效利用。本研究工作对钢铁企业炼铁工序的高炉渣余热产生及利用进行深入分析,应用热力学相关方法,分析了高炉渣余热的可利用特性,并探讨了相对应的余热利用技术方案,并对余热回收技术方案的经济效益与环境效益进行了评价。低温余热的回收与利用主要是依据余热物流携带热量的品位,而决定余热品位最重要的参数是余热物流的温度。本研究依据这一重要参数,明确了低温余热的定义和识别方法;基于热力学第一定律和第二定律,考虑能量的数量与质量,提出余热资源可利用特性的分析方法;并以单座3200m高炉产生的高炉渣余热为研究对象,根据实际技术数据和文献实验数据,对高炉液态渣、高炉冲渣水、干法粒化热空气余热的数量、火用量和能级进行计算分析。高炉冲渣水余热供暖技术成熟,在北方钢铁企业广泛应用。本文以国内某钢厂两台3200m高炉冲渣水余热供暖项目进行实例研究,对项目余热资源基本情况、项目技术方案、项目成本、项目收益指标、环境效益进行了分析,从而论证冲渣水余热供暖项目的技术经济可行性。低温余热有机朗肯循环发电是非常具有前景的高炉冲渣水余热利用技术。该技术可以将低温余热转化为高品质能源电力,并且可以全年连续运行。本文建立了有机朗肯循环发电系统仿真数学模型,并利用Matlab软件编程求解;以单座3200m高炉冲渣水余热发电项目为研究案例,分析有机朗肯循环系统结构、冲渣水初始温度、有机工质的选择、有机工质蒸发温度、蒸发器夹点温差等因素对余热发电热经济性的影响,从而找到最优的高炉冲渣水有机朗肯循环发电系统设计方案。

关键词：低温余热高炉冲渣水有机朗肯循环

600m3/h高炉冲渣水余热回收过程装备优化及应用研究

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600m3/h高炉冲渣水余热回收过程装备优化及应用研究

作者：冉慧慧华东理工大学

学位级别：硕士

节能减排是解决当前环境污染和能源危机的重要手段,中国的粗钢年产量超过8亿吨,高炉渣超过2亿吨/年,产生的高温冲渣水超过40亿吨/年,冲渣水包含的热值相当于224万吨标准煤的热值,是一个巨大的热源宝库。为有效回收利用冲渣水的热值,本... 详细信息

节能减排是解决当前环境污染和能源危机的重要手段,中国的粗钢年产量超过8亿吨,高炉渣超过2亿吨/年,产生的高温冲渣水超过40亿吨/年,冲渣水包含的热值相当于224万吨标准煤的热值,是一个巨大的热源宝库。为有效回收利用冲渣水的热值,本文开发了 600m3/h高炉冲渣水换热器装备,并设计了它在采暖应用中的工艺流程,接着对该装备展开深入研究,主要有如下结论:(1)为缓解能源紧张形势,本文开发了高炉冲渣水换热器装备,可以有效回收高炉冲渣水余热资源。(2)通过对高炉冲渣水换热器冷热流道的数值模拟分析,揭示了换热器传热板片上凹坑结构的强化传热机理:凹坑结构会破坏流场近壁面边界层,凹坑内部及相邻凹坑间的波谷处均有回流现象,形成了纵向旋涡及成对的横向旋涡,抑制了热边界层的厚度及其渣垢的形成。(3)通过对其冷热流道流体流动的模拟分析数据,拟合得到了高炉冲渣水换热器FBZ2170×4-0.8-0.6GP6M传热与流动阻力的准数关联式。(4)通过数值模拟分别分析了雷诺数、流道高度、凹坑高度、凹坑投影直径及凹坑横纵向排布间距等因素对高炉冲渣水换热器传热与阻力性能的影响趋势,以此对换热器结构进行了优化。(5)根据传热与阻力规律,研制了 600m3/h高炉冲渣水余热回收换热器。(6)通过600m3/h高炉冲渣水余热回收换热器在采暖应用中的工业试运行,验证了仿真模拟结果的可靠性;通过成功的商业运行证明了所研制的高炉冲渣水换热器在采暖应用中的有效性,取得了良好的经济效益和社会效益。

关键词：高炉冲渣水余热回收过程装备强化传热数值模拟

OMRON-C200H PLC在高炉冲渣水余热利用工程自动控制中的应用

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冶金自动化 1997年第3期 44-45页

作者：张靖 117017 本溪北台钢铁总厂设计研究院!本溪

以高炉冲渣水余热为热源的海水淡化新工艺的研究

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以高炉冲渣水余热为热源的海水淡化新工艺的研究

作者：王伟东北大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,人口的增长和地下水资源的过度开采,淡水资源匮乏已成为制约我国尤其是北部沿海地区社会经济可持续发展的瓶颈。海水淡化作为新的供给水源是解决淡水资源短缺的有效途径之一。一方面海水淡化需要消耗大量的化石能源,导... 详细信息

随着经济的发展,人口的增长和地下水资源的过度开采,淡水资源匮乏已成为制约我国尤其是北部沿海地区社会经济可持续发展的瓶颈。海水淡化作为新的供给水源是解决淡水资源短缺的有效途径之一。一方面海水淡化需要消耗大量的化石能源,导致成本过高,限制推广;另一方面沿海企业尤其是钢铁企业大量的低温余热无法找到利用途径,任意排放。如果将二者结合起来,则不仅能够有效利用钢铁行业的低温余热,而且能够降低海水淡化成本,缓解沿海企业用水困难,提高企业整体效益。本文首先通过对三种主要海水淡化方式及其能源消耗情况的对比分析,得出低温多效海水淡化方式能耗最小,且其对热源的温度、压力要求最低,结合目前钢铁企业中高、中温余热利用较好,而低温余热水的利用状况欠佳的状况。以首钢京唐2套12500t/d的海水淡化装置为例,设计一个以利用高炉冲渣水余热为热源的海水淡化新工艺。新工艺以如何利用高炉冲渣水低温余热为主,详细介绍了系统的设计流程,包括两种换热器的设计,系统运转所需的动力,得出系统的主要设计参数。另外利用火用分析方法,对换热系统的单体设备和总体进行了火用分析,找出了提高换热系统效率的关键在于优化换热器和选用高效节能泵。最后通过成本分析,求出利用新工艺后首钢京唐海水淡化的成本。得出该新工艺具有可行性。

关键词：高炉冲渣水余热利用低温多效海水淡化成本分析新工艺