日本住友Kalina循环系统回收炼钢余热

        日本住友Kalina循环系统回收炼钢余热

    日本住友金属工业公司前不久宣布，用Kalina循环系统回收炼钢余热发电取得节能佳绩。该改进系统自1999年11月在住友公司Kalina厂投产以来至今一直运行良好。该系统发电能力提高到3450KW，热效率已达11％，每年可节省原油6000公吨。

    Kalina循环回收余热发电系统是用氨水作流体工作介质，能从温度相当低的废热中回收热量。住友公司是世界上第一家在炼钢生产中采用Kalina系统从低温废水(98~C)中回收热能的炼钢厂家。废水是住友公司Kalina厂第2炼钢车间顶吹氧气转炉烟气回收系统水冷装置排出的废水。第2炼钢车间用两座转炉炼钢，每座转炉每次出钢275公吨。

   在采用Kalina循环系统前，住友公司的炼钢余热发电一直是用氟氯碳(CFC)气体吹动气轮机带着发电机发电，发电量仅为480KW，热效率徘徊在7．6％左右。1995年住友公司按环保部门要求，为防止破坏臭氧层而停止使用CFC。从此以后住友公司一直用Kalina循环系统回收利用其顶吹氧气转炉炼钢烟气净化水冷系统排出的低温废水热能发电。

  Kalina循环系统的创造

    1984年AlexanderKalina提出用氨和水的混合液作流体工作介质的Kalina循环系统。此热循环系统是在锅炉及冷凝器中用不同成分(两种以上)的氨水混合液作流体工作介质，能比先前Rankine循环系统获得更高的热效率。因为氨水不在水或蒸汽系统这类等温热过程中，而在非等温热过程中蒸发或冷凝，所以氨水能减少锅炉及冷凝器这类系统热传导当中的能量损失而提高热效率。
           　 
    氨水混合液可在不同的温度下蒸发，随着热源温差线走低，对流换热器中的氨水混合液温度升高。Kalina循环系统由于气轮机所排气体温度高于周围冷却介质温度，故容易从气轮机的排气中吸收更多热量。因此Kalina循环系统比用单一成份介质的传统Rankine循环系统效率高。此外氨水还是一种低沸点热介质，适合从温度较低的废热中回收热能。气轮机所排气体的余热可使Kalina循环系统中大部分流体工作介质蒸发。而低浓度氨水则能吸收气轮机所排气体、降低气轮机所排废气的反压力，从而提高发电量。