35. Классификация вэр, выход вэр

Предприятие черной металлургии потребляют большое количество топлива, тепловой и электрической энергии, при этом образуются большое количество ВЭР. По виду энергии ВЭР делятся на: горючие (топливные), тепловые, избыточного давления.

К горючим ВЭР относятся: побочные газообразные продукты технологических процессов, которые могут быть использованы в качестве энергетического или технологического топлива.

Тепловые ВЭР представляют собой физическую теплоту основных и побочных продуктов отходящих газов технологических агрегатов, а также систему охлаждения их элементов. Однако, если эта теплота используется для подогрева сырья, газа или воздуха, т.е. возвращается в технологический процесс, то в ВМР она не относится.

ВЭР избыточного давления – потенциальная энергия газов, выходящих из технологических агрегатов с избыточным давлением, в котором может быть использована в утилизационных установках для получения др.видов энергии.

Виды ВЭР и способы их использования

Виды ВЭР	Носители ВЭР	Энергетический потенциал	Способы использования
Горючие	Газообразные отходы	Низшая теплота сгорания	Сжигание в топливоиспользующих установках
Тепловые	Отходящие газы, готовая продукция и отходы производства, теплоносители сис-м охлаждения	Энтальпия (теплосодержание)	выработка в теплоутилизационных установках водяного пара, горячей воды
	Отработанный и попутный газ	энтальпия	Покрытие теплопотребности, выработка электроэнергии в конденсационном или теплофикационном турбоагрегате
Избыточного давления	Газы с избыточным давлением	Работа изоэнтропного расширения	Выработка электроэнергии в газовом утилизационном турбоагрегате

Количество ВЭР, образующееся в технологическом агрегате называют выходом ВЭР, эту величину относят либо к единице времени работы агрегата (час, сутки), либо в удельных показателях к единице продукции.

Выход ВЭР определяется произведением количества энергоносителя на его энергетический потенциал.

Для горючих ВЭР: q^гор = m∙ ; для тепловых ВЭР : q^теп = m∙i ;

для ВЭР избыточного давления: q^{изб.давл.} = m∙l, где

q^гор, q^теп, q^{изб.давл} – выход соответственно ВЭР [ ], [ ].

l – работа изоэнтропного расширения газов, [ ] или [ ]

В некоторых случаях горючее ВЭР выражается в единицах условного топлива.

b = , где

b – выход ВЭР, кг условного топлива на единицу продукции или единицу времени;

Q_ут – теплота сгорания условного топлива равная 29300 кДж/кг;

Q_н – теплота сгорания 1 кг каменного угля

ВЭР условно разделяют на 2 группы: высоко- и низкопотенциальных.

35. Использование высокопотенциальных вэр.

К этим ВЭР принадлежат нагретые до высоких температур (1000-1700˚С), отходящие газы металлургических агрегатов и отходы, содержащие горючие компоненты. На практике используют достаточно эффективные способы утилизации хим. и физ. теплоты этих газов.

Утилизация теплоты отходящих газов

Для максимального проведения утилизации теплоты отходящих газов наиболее часто используют такие операции:

1. Пропускают отходящие горячие газы через котел-утилизатор с целью получения пара;

2. Используют отходящие газы для предварительного (перед загрузкой в сталеплавильный агрегат) подогрева металлолома;

3. Создают условия для передачи теплоты горячих газов воздуху или газу, подаваемому в металлург. агрегат для горения (применение теплообменников регенеративного или рекуперативного типов).

Особенности утилизации конверторных газов

Основным составляющим конверторных газов является СО, температура которого, в зависимости от периода плавки колеблется от 1300-1700˚С. При работе конверторов с подачей кислорода только сверху, в отходящих газах отсутствует водород, тогда как при данной продувке и защите фурм при помощи подачи жидких или газообразных углеводородов в отходящих газах может содержаться значительное количество водорода.

Конверторные газы – ценный источник высокопотенциальных ВЭР (возможность утилизировать физ.тепло нагретых газов или хим.теплоту после сжигания СО и Н₂), но при этом необходимо учитывать следующее:

1. Интенсивность выделения газов из конвертора периодически изменяется от 0 до max;

Отходящие конверторные газы выносят с собой значительное количество плавильной пыли (иногда до 250 м³/газа). Выброс запыленных газов не допустим по санитарным, экологическим и экономическим нормам, поэтому все конверторы оборудованы системами очистки отходящих газов, т.к. конверторы являются частью единой системы: Конвертор –холодильник газов, газоочистное оборудование – дымосос – приспособление для выброса газов в атмосферу или для их утилизации. Горячие конверторные газы можно использовать в качестве восстановителя железорудного сырья или для предварительного подогрева металлолома.