廢熱發電可助力降低成本和減少碳排

　　西門子公司日前最新開發的一項技術，可通過電弧爐運營產生的滾燙廢氣來制造電能。采用這種技術方法可以回收熔煉廢鋼時所需的約20%的電能。

　　眾所周知，電弧爐在通過高壓電加熱的電弧下熔煉廢鋼，其溫度為3500攝氏度左右。這種設備每熔煉出1噸鋼，需要耗電370度左右。而這個過程中產生的廢氣溫度可達到1700攝氏度。迄今為止，由于氣體溫度和體積波動不定，之前所嘗試的用廢氣制造電能的方法均以失敗告終，因為蒸汽輪機需要的是能持續供應，并溫度變化幅度小的蒸汽。

　　為此，西門子公司開發出一種儲鹽裝置，充當熔鋼爐與輪機之間的能量緩沖器。第一套試點系統已于2012年4月中旬在德國圖林根州投入生產，而第一套商用化系統將于2013年投產。

　　該技術的創造靈感來源于太陽能光熱行業。具體而言，靈感是來自西門子冶金技術部所采用的一種儲鹽裝置，這與在發電廠中使用的裝置非常類似。利用這種裝置，技術人員從廢氣中提取熱能，將鹽溶液加熱至450攝氏度左右。讓水流通過高溫鹽溶液，產生用于驅動輪機的蒸汽。這種高溫鹽溶液使得廢氣發電過程的能效可達24%，高于另一種在電弧爐中制造電能的潛在方法。這種潛在方法是通過廢氣產生蒸汽，然后再將蒸汽暫時儲存在增壓鍋爐中。然而在實際應用中，儲鹽裝置不僅成本要比增壓鍋爐低，操作過程也要相對安全。

　　目前，新開發的這項技術可回收運行電弧爐耗用的約20%電能，這意味著二氧化碳的排放也將隨之降低。即每制造1噸鋼，二氧化碳排放量可降低 40千克左右(具體數值將取決于能源的構成)。如果說典型的電弧爐產能是120噸，那么每年減少的二氧化碳排放量即為3萬噸左右。這意味著，鋼鐵廠每年可節省包括電費和二氧化碳排放費在內約500萬歐元的生產成本。