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钢厂余热用于集中供热的热力分析

发布时间:2019-07-23 14:08
【摘要】:本文通过对目前工业余热低利用率的现状以及传统集中供热方式供不应求日益紧张的趋势分析,提出了利用工业余热供热的新方案。本文采用石家庄钢铁集团炼铁高炉冲渣水余热通过热交换器与采暖循环水换热,以及钢厂循环冷却水余热通过吸收式热泵与采暖一次水进行换热,将提取的热量输送给钢厂周边新建及改建建筑为其提供1100万平方米的采暖面积。所应用的热源水中高炉冲渣水水量为4000t/h,温度在70-80℃,可利用温差为8℃,可以提供37MW的供热能力,解决100万平方米的采暖面积。循环冷却水水量约25000t/h,水温处于35-40℃,可利用温差为8℃,可提供232MW的供热能力,这部分余热利用吸收式热泵提热时所需的驱动热能为天然气,其用量约为20340m3/h,可提供190MW的供热量,因此采用循环水余热供热一共可以解决1000万平方米的采暖面积。 为了确定此余热供热系统的能源利用情况,本文分别应用热平衡分析法、嗾平衡分析法以及热经济性分析三种方法对其进行了详细的热力学分析计算,通过计算发现高炉冲渣水余热利用的热效率为86.082%,嗾效率为57.679%,具有很高的余热利用率;循环水的热效率为91.491%,嗾效率为31.726%,余热利用率也很突出,但是稍低于冲渣水余热,这主要是因为循环水余热温度偏低,以及循环水热用户分站采用间接换热方式以及天然气燃烧过程造成了大量的嗾损失。经过经济性计算得到本系统初投资为32817.38万元,正常年度年利润总额为3860.12万元,系统投资回收年限为8.5年,也就是经过8年左右时间就可以将系统投资成本回收,余热回收利用价值,经济价值都很高。 除此之外,本文还对此系统进行了环境影响、社会影响、减排量等方面的分析评价,经过分析发现,本系统拥有传统集中供热模式不可比拟的优势,具有相当可观的市场前景,有很大的发展潜力。当然本系统的设计也不是十全十美的,也存在一定的不足,但是作者相信通过对此系统的不断改进,这项技术的应用将越来越成熟,应用范围也会逐步扩大。本文从以上几个方面对钢厂冲渣水余热热交换技术以及循环水余热应用吸收式热泵技术供暖的实例对其展开研究,为此类技术的发展提供部分依据。
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TK115;TU995

【参考文献】

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本文编号:2518208

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