เทคโนโลยีการนำความร้อนเหลือทิ้งจากเตาเหนี่ยวนำกลับมาใช้ใหม่

เปรียบเทียบกับเตาอาร์คไฟฟ้า (EAF), การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ (WHR) ข้อมูลส่วนตัวของ เตาเหนี่ยวนำ (ถ้า) เป็นเอกลักษณ์: ของมัน “ก๊าซไอเสีย” อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ, แต่ น้ำเย็น ดูดซับความร้อนจำนวนมหาศาล (ประมาณ 20-30% ของพลังงานเข้าทั้งหมด). ดังนั้น, กลยุทธ์ WHR สำหรับเตาเหนี่ยวนำมุ่งเน้นไปที่เป็นหลัก การใช้พลังงานความร้อนของน้ำหล่อเย็น, ตามมาด้วยการใช้ก๊าซไอเสีย.

โครงการที่ 1: น้ำหล่อเย็นสำหรับเครื่องทำความร้อนในสำนักงาน/ในครัวเรือน

ปัจจุบันนี้เป็นการใช้งานที่ครบกำหนดที่สุดสำหรับเตาเหนี่ยวนำที่มีระยะเวลาคืนทุนสั้นที่สุด.

• หลักการทางเทคนิค:
  • แหล่งความร้อน: ตู้คอยล์และจ่ายไฟของเตาเหนี่ยวนำต้องใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำ. เพื่อป้องกันการเกิดตะกรันและการเกิดออกซิเดชันของขดลวดทองแดง, โดยปกติอุณหภูมิของน้ำทางออกจะถูกควบคุมที่ 40° C – 55° C.
  • วิธีการใช้:
    • โดยตรง การแลกเปลี่ยนความร้อน (เครื่องทำความร้อนอุณหภูมิต่ำ): การใช้ก จาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (เพ) เพื่อถ่ายโอนน้ำร้อนอุณหภูมิ 45°C-50°C ไปที่โดยตรง เครื่องทำความร้อนใต้พื้นแบบกระจาย ระบบ (ซึ่งมีความต้องการอุณหภูมิต่ำ, โดยทั่วไปคือ 35-45°C).
    • ปั๊มความร้อน ระดับความสูง (เครื่องทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง): หากสำนักงานใช้หม้อน้ำแบบเดิมๆ (ต้องใช้น้ำอุณหภูมิ 70-80°C), ก ปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ ถูกเพิ่ม. ปั๊มความร้อนใช้น้ำหล่อเย็นเป็นแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำและใช้พลังงานไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเพื่อผลิตน้ำที่มีอุณหภูมิสูง (75องศาเซลเซียส+).
  • การใช้งานเพิ่มเติม: สามารถใช้อาบน้ำพนักงานได้ (ความต้องการตลอดทั้งปี) หรือเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับในฤดูร้อน (แม้ว่าประสิทธิภาพจะต่ำที่ 50°C, โดยทั่วไปจึงไม่แนะนำ).
• การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์:
  • การลงทุนครั้งแรก (ฝ่ายทุน): ต่ำ. อุปกรณ์หลัก ได้แก่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น, กลุ่มปั๊ม, และถังเก็บน้ำ. (ค่าใช้จ่ายปานกลางหากเพิ่มปั๊มความร้อน).
  • ผลประโยชน์จากการดำเนินงาน (โอเป็กซ์): สูงมาก. ทดแทนต้นทุนหม้อต้มก๊าซธรรมชาติหรือเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าในฤดูหนาว.
  • ผลตอบแทนจากการลงทุน (ผลตอบแทนการลงทุน):1.5 – 2.5 ปี.
  • กรณีอ้างอิง: โรงหล่อใช้น้ำหล่อเย็นจากเตาเหนี่ยวนำขนาด 5 ตันสองเตาผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบน้ำ-น้ำเพื่อให้ความร้อน 3,000 อาคารสำนักงานและหอพักขนาด ตร.ม, ประหยัดได้ประมาณ 400,000 RMB ในต้นทุนก๊าซธรรมชาติต่อปี.

โครงการที่ 2: ความร้อนเหลือทิ้งสำหรับการอุ่นเศษเหล็ก

บันทึก: ทั่วไป “การอุ่นเศษเหล็ก” ในอุตสาหกรรมมักจะหมายถึง ระบบอุ่นแก๊สอิสระ, ไม่ใช่ WHR จากตัวเตาเอง. การใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากเตาเหนี่ยวนำเพื่ออุ่นถือเป็น “เทคโนโลยีขั้นสูง”

• หลักการทางเทคนิค:
  • ความท้าทาย: ถ้าเป็นน้ำหล่อเย็น (<60° C) เย็นเกินไปที่จะอุ่นเศษได้อย่างมีประสิทธิภาพ. หากอุณหภูมิควันต่ำกว่า EAF มากเช่นกัน, โดยมักจะมีอุณหภูมิเพียง 100-150°C หลังจากผสมกับอากาศแวดล้อมในเครื่องดูดควัน, ขาดระดับความร้อนที่เพียงพอ.
  • แนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้ (ก๊าซหุงต้ม WHR): ระบบดักจับควันจะต้องได้รับการติดตั้งเพิ่มเติมด้วย ฝาปิดเตาปิดผนึก หรือ ปิดฝาครอบการจับภาพ เพื่อลดปริมาณอากาศเย็นเข้า, รักษาอุณหภูมิควันที่สกัดออกมาให้สูงกว่า 300° C – 400° C. จากนั้นควันที่มีอุณหภูมิสูงจะถูกส่งไปยังถังหรือสายพานลำเลียงสำหรับอุ่นเศษเหล็ก.
  • ความปลอดภัย อันตราย: หากเศษมีสีหรือจาระบี, การอุ่นเครื่องด้วยอุณหภูมิต่ำ (<500° C) สามารถสร้างไดออกซินหรือสารอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่เผาไหม้ได้, ต้องได้รับการบำบัดการเผาไหม้ในภายหลัง.
• การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์:
  • การลงทุนครั้งแรก (ฝ่ายทุน): สูง. เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงท่อที่ซับซ้อน, พัดลมทนอุณหภูมิสูง, ฝาปิดที่ปิดสนิท, และระบบบำบัดไอเสีย.
  • ผลประโยชน์จากการดำเนินงาน (โอเป็กซ์): ดี. สำหรับอุณหภูมิของเศษที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 100°C, ปริมาณการใช้ไฟฟ้าละลายลดลงประมาณ 20-25 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ตัน.
  • ผลตอบแทนจากการลงทุน (ผลตอบแทนการลงทุน): 3 – 4 ปี.
  • คำแนะนำ: หากเป้าหมายคือความปลอดภัย (ขจัดความชื้นเพื่อป้องกันการระเบิด), ใช้การอุ่นแก๊สอิสระแบบผู้ใหญ่. พิจารณาโครงการ WHR นี้เพื่อการประหยัดพลังงานขั้นสูงสุดเท่านั้น หากโรงงานมีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านสิ่งแวดล้อมที่แข็งแกร่งอยู่แล้ว.

โครงการที่ 3: ขับเคลื่อนการผลิตไฟฟ้า ORC

สำหรับเตาเหนี่ยวนำมาตรฐาน, โดยปกติแล้วจะไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจเว้นแต่จะมีการแก้ไขเฉพาะเจาะจง.

• หลักการทางเทคนิค:
  • คอขวดแหล่งความร้อน: วงจร Rankine อินทรีย์ (โออาร์ซี) โดยทั่วไปแล้วการผลิตจะต้องใช้แหล่งความร้อน >90°C เพื่อประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่เหมาะสม (ประสิทธิภาพการสร้าง ~ 8-10%). อย่างไรก็ตาม, หากน้ำหล่อเย็นมาตรฐาน IF เกิน 60°C, อายุการใช้งานคอยล์ทองแดงลดลงอย่างมาก, และความเสี่ยงในการขยายขนาดเพิ่มขึ้น.
  • สารละลาย (การทำความเย็นที่อุณหภูมิสูงด้วยแรงดัน): ระบบระบายความร้อนของเตาเผาจะต้องได้รับการอัพเกรดเป็น ระบบน้ำอุณหภูมิสูงแรงดันสูง (อุณหภูมิขาออกเพิ่มขึ้นเป็น 95-120°C). ซึ่งจำเป็นต้องมีการออกแบบคอยล์อุณหภูมิสูงพิเศษและการจัดการคุณภาพน้ำที่เข้มงวด (น้ำปราศจากไอออน).
  • คู่ แหล่งที่มาการมีเพศสัมพันธ์: อีกแนวทางหนึ่งผสมผสานกัน “ความร้อนทิ้งจากก๊าซไอเสีย” กับ “น้ำหล่อเย็นความร้อนทิ้ง”—ใช้ควันเพื่อให้ความร้อนแก่ของเหลวทำงานให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นและใช้น้ำหล่อเย็นเพื่ออุ่น—แต่ระบบนี้ซับซ้อนมาก.
• การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์:
  • การลงทุนครั้งแรก (ฝ่ายทุน): สูงมาก. ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ORC มีราคาแพง (ประมาณ. 8,000-12,000 หยวน/กิโลวัตต์), บวกค่าใช้จ่ายในการติดตั้งระบบทำความเย็นเตาเผา.
  • ผลประโยชน์จากการดำเนินงาน (โอเป็กซ์): เฉลี่ย. ประสิทธิภาพการสร้างสุทธิสำหรับ ORC ที่อุณหภูมิต่ำนั้นเป็นเพียงเท่านั้น 5%-7%.
  • ผลตอบแทนจากการลงทุน (ผลตอบแทนการลงทุน): > 6 – 8 ปี.
  • บทสรุป: เว้นแต่จะเป็นการประชุมเชิงปฏิบัติการการหลอมละลายอย่างต่อเนื่องขนาดใหญ่ (เช่น, single furnace capacity >20 tons, เตาหลายเตาทำงานอยู่), ORC บนเตาเหนี่ยวนำมักไม่คุ้มค่า.

การเปรียบเทียบที่ครอบคลุม & เมทริกซ์การตัดสินใจ

แนะนำขั้นตอนถัดไป

หากคุณกำลังพิจารณาเตาแม่เหล็กไฟฟ้า WHR เป็นครั้งแรก, ก วิธีการทีละขั้นตอน ขอแนะนำ:

ขั้นตอน 1 (จำเป็น): ดำเนินการ น้ำหล่อเย็น การแลกเปลี่ยนความร้อน ชุดติดตั้งเพิ่มเติม. ติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นขนานกับหอทำความเย็นที่มีอยู่.

การกระทำ: แก้ปัญหาความต้องการน้ำร้อนของพนักงานอาบน้ำก่อน (ประหยัดไฟฟ้า/ก๊าซตลอดทั้งปี). หากอยู่ในบริเวณที่มีอากาศหนาวเย็น, รวมเข้ากับตะแกรงทำความร้อนในฤดูหนาว.

ขั้นตอน 2 (ไม่จำเป็น): ประเมินการอุ่นเศษเหล็ก.

เกณฑ์: เตาของคุณมีเครื่องดูดควันแบบปิดผนึกหรือไม่? อุณหภูมิช่องควันสูงกว่า 200°C อย่างสม่ำเสมอ? ถ้าใช่, พิจารณาการอุ่นแก๊สไอเสีย. ถ้าไม่, จะดีกว่าถ้าซื้อถังอุ่นก๊าซธรรมชาติแบบอิสระเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพ แทนที่จะต้องใช้โซลูชัน WHR.