- 王玉洁;黎煜;张琦;
钢铁工业作为高耗能工业,对于应对节能减排和实现绿色发展至关重要。钢铁企业的能效计算方法应不断向合理完善的方向发展。文章系统分析了钢铁企业能效计算的系统边界,讨论了折标系数选取并提出用于评估企业自身能效水平的三个层次的指标体系。计算了企业A分公司2015年不同电力折算系数下的工序能耗,同时对比了案例企业A 2006年和2007年的工序能耗。通过计算得到企业A 2006年、2007年及分公司2015年钢铁生产流程的总能效分别为53.41%,53.71%和63.45%,比较了企业自身能效水平,提出了节能方向,对企业节能减排工作具有一定的指导意义。
2017年S2期 v.36 1-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 88K] - 孙凯;王刚;
目前,钢铁行业产能过剩、结构产品单一现象明显,环保要求日益严苛,企业降本增效意愿迫切。构建能源环境管控中心是推动节能减排工作的有力手段。已建成的能源中心多依托EMS平台,与信息化技术、自动化技术相结合,实现能源图表查询、能流分析、在线监视、远程控制、趋势预测、环境监控等功能。而构建智慧能源管控中心,是依托能源大数据优势,以迅捷的计算方法和廉价的传感器为基础,以设备、设施的集控技术为保障,为企业订制生产提供支撑,实现能源供给方式的多元化,管控体系扁平化,促进在合理用能的前提下,实现按需分配。
2017年S2期 v.36 4-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 71K] - 武宝贵;于海涛;范鹏翔;
对合同能源管理的概念和特点进行了阐述,介绍了包钢基于合同能源管理实施节能项目的实践及效果。
2017年S2期 v.36 6-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 70K] - 魏子清;陈旭东;魏俊卿;
介绍了钢铁能源管理系统(EMS),结合目前国内外钢厂能源管理系统的现状,提出了4个钢铁企业能源系统发展的方向。在单体设备节能潜力越来越小的趋势下,EMS的发展将更加受重视。
2017年S2期 v.36 8-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 71K] - 岳强;何敬柯;李春雨;薛梦;董辉;
鉴于我国核电的快速发展,核燃料的可持续供应和使用,以及乏燃料的有效管理,对于我国核电工业的发展至关重要。文章基于核电工业核燃料的生命周期,得到了我国2012年核电工业核燃料的流动状况。在此基础上,基于我国未来可能的核燃料循环模式及发电成本,构建了核燃料循环的优化模型,得到了在两种乏燃料后处理能力下的堆型优化结果和年度及累积天然铀资源需求量。
2017年S2期 v.36 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K] - 王键;车帅;宋延丽;王义松;房鑫;
伴随中国经济的腾飞,我国从30年前就已成为全球最大的水泥生产和消费国,巨大的水泥产量背后是对能源的大量消耗,以及因此而带来的环境问题。文章使用基于脱钩理论的环境高山分析方法,对中国水泥行业能耗与经济增长的定量关系进行研究。结果表明,虽然中国水泥行业能耗在逐年上升,但得益于众多节能技术的推广,单位GDP水泥生产能耗逐年下降;结合GDP数据进行分析,发现中国水泥行业能耗基本处于与经济增长相对脱钩的状态;长远来看,受工业化和城镇化进程影响,中国水泥行业减排形式依然严峻,需要及早制定长远规划,并确保规划的严格实施,以应对挑战。
2017年S2期 v.36 14-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K]
- 张利慧;赵亮;董辉;
基于辽宁省大石桥地区菱镁矿熔炼烟气中CO_2的粗放式利用现状,提出了一种集菱镁矿熔炼煅烧烟气中余热回收和CO_2捕集于一体的直接膨胀-有机朗肯循环一体化工艺流程。根据烟气余热和CO_2物性特点,结合冷源气化过程中物理火用释放特性,确定了工艺流程中各个节点的热工参数,藉此开展了工艺流程的热力学分析。研究表明:一体化工艺流程符合热力学基本定律,具有理论可行性;在一体化系统中,冷能利用的火用效率为16.76%,每生产一吨CO_2的发电量为12.52 k Wh,CO_2的捕集量为218 kg/h;主要的火用损失集中于各个换热器上,占系统总火用损失的92.61%。
2017年S2期 v.36 17-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 89K] - 田凤军;孙传胜;刘常富;张绍强;翟延飞;杨秀青;
高辐射覆层技术已在国内外70余家钢铁企业近500座高炉热风炉、焦炉上应用,获得了显著的节能效果;已获得国内外发明专利10项,形成了完整的知识产权保护体系;制修订相关国家标准、行业标准14项,形成了覆盖高辐射覆层技术、产品生产、技术应用、效果检测等各环节的全方位标准化体系;按国家标准测定的蓄热量已成为高辐射覆层技术应用的考核指标。
2017年S2期 v.36 20-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 83K] - 钱惠国;罗雄辉;陈劲松;
文章介绍了传统铝合金固溶炉运行现状,给出了高效回转式铝合金固溶炉的设计方案及机械手的运行模式,用试凑热平衡法计算了新型固溶炉的单位产品能耗及改造后的能源节约率,节能减排效果明显,投资价值高。对于铝合金铸件热处理工序的新建或节能改造具有指导和示范作用。
2017年S2期 v.36 23-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K] - 梁晓鸣;杨中艺;张进修;郝景泰;梁玉婷;
锅炉给水作为载体,输送着汽/水循环系统额定的动能及热能。此工况条件下,ZDZN锅炉纳米环保节能器水处理设备釆用外力的方式,使给水吸收一种新的能量(激发能),经过管道的转载,并在锅炉蒸发过程中释放。转载表现在给水的水分子构象(H2O)n的n值变小,释放表现在从液态水分子构象(H2O)n解离至气态水分子构象(H2O)的汽化过程所需的汽化热相对减少,即由碳燃料提供所需的热值相对下降或蒸发速率相对提高,"水"这种新的能量转换与集成形式具备了"燃料"的某些基本特征,故称为"水燃料"技术。在发电锅炉给水系统的低压管道,以旁路方式加装一台ZDZN锅炉纳米环保节能器水处理设备,给水流经设备便完成水处理过程,达到锅炉效率提高及发电机组系统节能、增效。
2017年S2期 v.36 25-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 90K] - 李洪宇;李晓明;霍兆义;
污泥是水处理后的污染物,其含水率高,处理难度大。冷融预处理工艺能够使得污泥的脱水效率提高。作者设计了一种包含冷融预处理的污泥干燥工艺,对污泥冷融过程的能量平衡进行了计算分析。结果表明,采用冷融技术对污泥进行预处理并使用自然环境热源对污泥进行解冻,冷冻机所消耗的电量和污泥冷冻过程中放出的热量能够全部被再利用到后序的干燥过程,并且得到几倍于投入电量的收益。因此,从能量平衡的角度来说,采用冷融工艺对污泥进行预处理,不仅没有降低能源利用率,反而使得投入能源的收益率更高,有助于节能减排。
2017年S2期 v.36 28-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 81K] - 汪洪涛;
文章主要介绍了一种以钢铁厂煤气为原料经微生物发酵制取燃料乙醇的工艺,阐明了本工艺相对于其它生物发酵技术的优点。相对于钢铁厂将煤气直接燃烧,采用本工艺可降低二氧化碳排放约30%、减少氮氧化物和颗粒物排放约67%,并具有较好的经济效益。
2017年S2期 v.36 31-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 85K]
- 冯军胜;董辉;
针对传统烧结余热回收系统存在着漏风率高、余热回收效率偏低等难以克服的弊端,借鉴干熄炉的结构和工艺,文章首先提出了烧结矿余热竖罐式回收利用的结构和工艺流程,进而阐述了罐式余热回收系统的基本特点,然后提出了影响罐式回收系统可行性的两个关键问题,即竖罐内烧结矿层气流阻力特性和气固传热特性,并采用实验和数值计算的方法对竖罐内的关键问题进行了详细分析。
2017年S2期 v.36 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 117K] - 张晟;张义奇;李含竹;董辉;
在先前理论和实验研究的基础上,选取环冷机一二段为研究对象,借助多物理场仿真软件COMSOL的自定义函数功能,将烧结矿沿周向的移动速度定义到物理模型中,藉此建立环冷机二维稳态数值模型。以此作为开展环冷机内气体流动和气固换热研究的基础。
2017年S2期 v.36 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K] - 吕志超;周丽雯;刘坤;马光宇;李卫东;刘常鹏;
蓄热体是蓄热式燃烧技术的重要部分,文章运用数值模拟方法模拟了蜂窝陶瓷蓄热体的换热过程,利用Fluent软件对蓄热体达到稳定工作状态前冷端和热端温度变化做了数值模拟和分析,并得到了蓄热体稳定工作时气体温度、速度及压力分布规律,为蓄热体的实际应用提供了一定的理论依据和指导。
2017年S2期 v.36 43-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 170K] - 高建业;冯军胜;董辉;
系统阐述和分析了可用于评价烧结余热回收系统参数优化的各种指标。针对现有参数优化评价指标存在的不足,提出了以焓 为目标函数的综合评价指标。以国内某360m2烧结机对应的余热回收竖罐为研究对象,利用已建立的解析计算模型,以竖罐出口热载体携带焓火用最大为判据,获得竖罐适宜的热工参数组合。研究结果表明:国内某360m2烧结机对应的余热回收竖罐适宜的热工参数为:冷却风表观流速为130kg/s,竖罐冷却段高度为7m,冷却段直径为9m,气固水当量比为1.1。
2017年S2期 v.36 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 108K] - 张义奇;徐天骄;董辉;
对球团焙烧回转窑内的温度分布进行了研究,建立了回转窑内综合传热数学模型,应用数值方法对该模型计算求解,分析了回转窑内传热的基本规律。分析了回转窑热工参数对于球团焙烧质量的影响,结果表明:球团在刚进入窑内快速升温,随后升温过程减缓,且球团温度受窑内多种热工参数的综合影响。
2017年S2期 v.36 50-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K] - 王彦辉;
钢铁企业的副产煤气系统复杂且工况多变,副产煤气产生量和消耗量瞬时波动,容易引起副产煤气调度分配不当,进而造成大量放散,而对副产煤气产生量和消耗量进行精确预测是解决此问题的重要前提。文章通过综述钢铁企业副产煤气预测研究的文献,发现目前对于副产煤气的预测方法可大致分为:基于系统机理的预测方法和基于历史数据的预测方法。但二者都存在自身的局限性,而采用两者组合的煤气预测方法可以对各自的缺陷进行互补,具有很广阔的研究和应用空间。
2017年S2期 v.36 54-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 73K]
- 李朝祥;宋俊杨;袁仙祥;唐顺;
文章以某公司大型轧钢加热炉为研究对象,利用Fluent软件就不同型式的炉底隔墙,在正常生产条件下,对加热炉炉内的流场、温度场及压力场进行了数值模拟。依据模拟计算数据,就炉底隔墙的结构型式对炉内流场、压力场及温度场分布的影响进行了进一步分析。结果表明,预热段炉底隔墙的型式对炉内温度分布产生重大影响,因此模拟结果对大型加热炉的炉内压力分布的改进和调整以及炉内温度场均匀性的改善具有重要的指导意义。
2017年S2期 v.36 56-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K] - 贾丽娣;何天庆;赵爱华;郝博;朱维东;姜大鹏;昌亮;刘常鹏;孙守斌;
采用热态模拟方法,研究连退炉辐射管加热燃烧工艺对辐射管壁面温度均匀性的影响。结果表明,采用过氧燃烧控制工艺及烟气回流技术,可提高辐射管内烟气充满度,冲淡火焰高温集中区域,减少NO_x生成量,增强对流传热,辐射管壁面温差在114~142℃之间。
2017年S2期 v.36 59-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K] - 赵爱华;贾振;张天赋;袁玲;孙守斌;王东山;
由于国内钢铁企业产能过剩的压力,降低企业的生产成本和能耗迫在眉睫。随着计算机技术的发展,提高加热炉自动化控制水平是降低轧钢系统能耗的有效途径之一。文章以鞍钢一座大型步进式连续加热炉为研究对象,采用三元模型的方法建立加热炉自动控制系统。应用实践表明,加热炉自动控制系统的应用能够提高钢坯加热质量,降低加热炉燃料单耗和氧化烧损。
2017年S2期 v.36 62-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K] - 李东;
加热炉作为连铸和轧制线之间的重要环节,其节能措施和成效一直是热工界关注的焦点,围绕着降低能耗的各种技术应运而生。但在生产实践中往往局限于某一项节能技术改造前后对比的节能效果。而忽视节能技术改造同时伴随着诸如耐材更新、蓄热体更换、操作精细化等其他多重影响,造成各企业对单项节能技术褒贬不一,评价差异很大。文章从最基础的加热炉热平衡分析这个起点开始,对目前主要流行的节能技术、出现的问题进行分析,对加热炉节能的发展以及钢铁联合企业燃气平衡提出了合理化建议。
2017年S2期 v.36 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 86K] - 吕志超;韩仁志;刘坤;邱佳文;马光宇;李卫东;刘常鹏;
文章以空气预热器为研究对象,采用实验和数值模拟相结合的方法,研究换热器的换热规律。在实验方面,通过改变入口空气流量,研究换热规律。实验数据表明,随着入口空气流速增加,综合换热系数和换热效率呈增加趋势,温度效率呈降低趋势,空气侧的阻力损失不断增加。但是实验过程中,由于当空气流速改变时,入口烟气温度也在改变,所以没有实现完全对照的要求,只能得出大致规律;在数值模拟方面,对两种结构的换热器进行数值模拟,进行换热规律的研究,并对实验进一步验证。模拟结果表明,随着入口空气流速增加,换热效率增加,温度效率降低,空气侧的阻力损失增加。数值模拟结果与实验结果误差较小,并且数值模拟结果符合理论换热规律。
2017年S2期 v.36 68-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 184K]
- 宫赫;刘丽影;任栋;席云婷;周立峰;陈旭东;
二氧化碳作为主要的温室气体(GHG),对温室效应的影响尤为严重。因此,二氧化碳的捕集与储存技术受到广泛的关注。在众多的CO_2回收方法中,沸石吸收具有成本低,耗能低,稳定性高的优点。而其中的菱沸石由于独特的分子门效应,可以高效率的对CO_2进行吸附分离。因此对菱沸石的合成工艺进行改进,对其气体吸附性能进行探究具有非常重要的意义。文章综述了国内外菱沸石合成及其吸附性能研究的现状,整合了众多国内外专家学者对菱沸石的合成经验,以及有关菱沸石对CO_2等气体吸附的研究近况,并对菱沸石未来的研究方向和利用前景进行了展望。
2017年S2期 v.36 99-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 88K] - 周立峰;宫赫;孟达;
随着能源危机的到来和温室效应的不断加重,寻求一种可持续的、绿色的能源形式以及找寻一种能有效降低温室气体的方法显得尤为重要,Li-CO_2电池正是基于此种思路。Li-CO_2电池经历了从Li-O_2电池到Li-CO_2/O_2电池再到Li-CO_2电池的发展历程。现阶段对Li-O_2电池研究较为成熟,而Li-CO_2电池的研究较少,主要研究体现在电池可行性探究以及电池机理上的摸索,并已经成功设计出能高效工作的电池样本,在机理探究上也已经得到了普遍的共识。
2017年S2期 v.36 102-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 97K] - 房鑫;车帅;王键;王义松;宋延丽;
人类正面临着前所未有的气候危机,CO_2减排工作已经刻不容缓。但是在当前巨大的CO_2减排压力下,减排投入与减排收益的矛盾愈发突出,而通过CO_2利用技术有望实现CO_2减排环境效益与经济效益之间的平衡,成为行业的最终选择。文章从CO_2传统利用技术、地质封存技术和化学转化技术三方面总结了近年来具有代表性的研究成果,并列举了CO_2利用技术在我国地质封存、强化驱油、煤化工领域的工业实践。最后,文章基于我国钢铁行业现状分析了CO_2利用技术给行业带来的机遇和挑战,结果表明余热资源和副产煤气将成为钢铁企业CO_2减排工作开展的重要突破口。
2017年S2期 v.36 105-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 85K] - 周立峰;王义松;未艺超;
随着印染行业的飞速发展,含有染料的工业废水排放量日益增加,带来的环境问题越发影响到人们的正常生活,治理含染料废水刻不容缓。本文主要综述了水滑石及其复合材料的常用合成方法,并阐述了水滑石及其复合材料去除染料废水的研究现状。
2017年S2期 v.36 108-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 92K] - 车帅;宋延丽;王义松;房鑫;王键;
介绍了介孔硅分子筛、活性炭、沸石、硅胶、MOF、水滑石、碳纳米管等吸附材料的制备方法、特点和优缺点。CCS现阶段在我国遇到投资和运行成本高、存在安全风险、缺少政策支持和法律约束等问题。
2017年S2期 v.36 111-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 86K] - 张倩;
文章从工艺设计参数、脱硫剂消耗量、工艺用水量、泥饼外排量及综合利用、工艺设备及投资成本、运行成本6方面比较了氧化镁法及石灰石/石灰法-石膏法烟气脱硫技术。石灰石/石灰法-石膏法是目前脱硫工程的主流技术,工艺技术成熟,氧化镁法投资成本及运行成本较低,逐渐得到广泛应用。
2017年S2期 v.36 114-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 72K] - 胡绍伟;陈鹏;王飞;刘芳;
以生化系统处理后的焦化废水为研究对象,采用絮凝沉淀/活性炭吸附/低压膜过滤集成工艺在现场进行中试规模的试验研究,考察该工艺对废水TOC的去除效果,为最终的工业化应用提供技术支持。试验结果表明,该集成工艺在进水TOC浓度波动范围较大时能够保证良好的处理效果,总体出去效率在60%左右。其中絮凝沉淀工艺出水TOC稳定在15~20mg/L,去除率为20%~40%;活性炭吸附工艺的出水TOC稳定在12~14mg/L,去除率为12%~32%;而低压膜的出水TOC稳定在9~12mg/L,去除率为5%~30%。同时集成工艺出水色度小于30倍,SDI小于4,为后续的反渗透脱盐等工艺的应用提供了条件。
2017年S2期 v.36 116-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K] - 周立峰;孟达;席云婷;
随着新能源汽车的发展,可充电的能循环使用的高能量密度电池迎来了巨大的发展契机,由于Li离子电池的超高能量密度,稳定的循环性能,引发了人们广泛的关注与研究,Li-CO_2电池作为一种新型的Li离子电池,由于节能减排以及温室效应的影响下,也渐渐成为了研究热点。目前,对于Li-CO_2电池的研究,主要集中在正极电极材料上,经历了KB到纳米碳材料的过程,如今使用石墨烯作为正极材料,放电比容量已经达到14722 m Ag~(-1),并达到了超过20个周期的循环周期,已初具使用价值,具备极大的研究潜力和前景。
2017年S2期 v.36 119-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 92K] - 张斌;未艺超;孟达;王玉顺;汤琦;龙渊;
文章介绍了SCR反应的原理,给出反应式并从化学计量、协同作用等方面分析了其中标准SCR、快速SCR等反应对脱硝速率的影响,给出了Eley-Rideal和Langmuir-Hinshelwood两种模型的应用;介绍了现阶段为止SCR催化剂的研究进展,着重分析了商用钒基催化剂和离子交换沸石类催化剂的催化机理,并简要进行了经济性评价,对其改性发展结合相关文献进行了介绍;SCR催化剂的失活与再生在文献最后部分进行了阐述,介绍了碱金属、硫氧化物、水的失活作用,并给出了酸碱及热处理再生的过程及效果介绍。
2017年S2期 v.36 122-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 94K]