目前，在我國電廠的能源結(jié)構(gòu)中，燃煤電廠的發(fā)電量占全國總發(fā)電量的80%以上，即使到2020年，燃煤發(fā)電廠的發(fā)電量仍將在70%以上。煤燃燒排放的SO2 和NOx以及粉塵仍是大氣主要污染源。努力提高能源利用率，盡可能減少煤炭消耗，減少溫室氣體和SO2的排放，仍然是環(huán)境保護(hù)的主要任務(wù)。為此，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，這已成為我國的一項(xiàng)基本國策。建設(shè)熱電廠，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)供是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。也是我國實(shí)施節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。

        開展資源綜合利用是我國的一項(xiàng)長期的重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，也是我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，對(duì)于節(jié)約資源、改善環(huán)境狀況、提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。礦熱爐生產(chǎn)過程中一方面有大量的中、低品位的余熱被排放掉，另一方面又消耗大量的電能。為了將中、低品位余熱轉(zhuǎn)換為電能并回收用于礦熱爐生產(chǎn)，從而進(jìn)一步降低礦熱爐生產(chǎn)能耗、節(jié)約能源，對(duì)于礦熱爐生產(chǎn)企業(yè)，可以大幅減少向社會(huì)發(fā)電廠的購電量。同時(shí)可避免礦熱爐廢氣余熱直接排入大氣造成的熱島現(xiàn)象，又由于減少了社會(huì)發(fā)電廠或礦熱爐生產(chǎn)企業(yè)燃燒燃料的自備電廠的燃料消耗，可減少二氧化碳等燃燒廢物的排放而有利于保護(hù)環(huán)境。

         國內(nèi)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)從60年代末期即開始研制，到70年代中期，無論是熱力系統(tǒng)還是裝備都已進(jìn)入實(shí)用階段。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用到80年代初期達(dá)到了高潮，尤其是日本，此項(xiàng)技術(shù)較為成熟，該技術(shù)在水泥行業(yè)以及鋼鐵行業(yè)得到了大量的推廣和應(yīng)用。目前設(shè)備基本上實(shí)習(xí)了國產(chǎn)化。我國已有幾十年回收工業(yè)高溫廢氣顯熱的余熱鍋爐的經(jīng)驗(yàn)，低品位汽輪發(fā)電機(jī)組在我國成功運(yùn)行亦不少見，所以礦熱爐余熱發(fā)電技術(shù)在技術(shù)上是完全可行的。

        利用礦熱爐生產(chǎn)過程中的余熱建設(shè)電站后，汽輪發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的電將回用于礦熱爐生產(chǎn)，這套系統(tǒng)在回收礦熱爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余熱的同時(shí)，又減少了礦熱爐對(duì)環(huán)境的熱污染以及粉塵污染，這將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這套系統(tǒng)是一個(gè)典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)范例。礦熱爐余熱發(fā)電項(xiàng)目是近年國家重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造中央投資年度工作重點(diǎn)，符合國家產(chǎn)業(yè)政策。

        在“十三五”規(guī)劃期間，國家將加大對(duì)高能耗、低產(chǎn)能的部分生產(chǎn)線或企業(yè)實(shí)行關(guān)停淘汰及產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在2017年之內(nèi)全國大部分地方單爐裝機(jī)容量在12500KVA以下的電爐全部淘汰。隨著部分生產(chǎn)線或企業(yè)的不斷關(guān)停，勢必會(huì)有更多較大規(guī)模的新建項(xiàng)目。政府對(duì)于新上項(xiàng)目在環(huán)保、節(jié)能方面將實(shí)行嚴(yán)格審批，要求新上項(xiàng)目必須配套上余熱利用項(xiàng)目，否則不準(zhǔn)生產(chǎn)。國家的這一強(qiáng)制性政策，將會(huì)促使高能耗企業(yè)通過余熱利用等措施實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，以降低單位生產(chǎn)能耗。

        礦熱爐生產(chǎn)屬于高耗能、高污染的冶金生產(chǎn)。礦熱爐根據(jù)其冶煉工藝和設(shè)備的密封程度來分，一般分為四種爐型，第一種為全封閉型；第二種為矮煙罩半封閉型；第三種是高煙罩敞開型（淘汰型），第四種為高煙罩半封閉型。高煙罩半封閉型工業(yè)硅電爐是國家廣泛推廣的爐型首選。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，礦熱爐在生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔�，�?jīng)過除塵凈化，粉塵被回收再利用，而煙氣帶走的熱能相當(dāng)于輸入礦熱爐全部熱能的30%～40%，溫度可達(dá)到450℃～700℃，不但浪費(fèi)了大量能源，而且對(duì)周圍環(huán)境也會(huì)造成污染。礦熱爐還原反應(yīng)主要原料為礦石與還原劑。原料入爐后在熔池高溫條件下生成高溫含塵可燃?xì)怏w。其透過料層逸散于料層表面，當(dāng)接觸空氣時(shí)其中的可燃?xì)怏w燃燒形成高溫含塵煙氣。

        電爐在正常生產(chǎn)時(shí)排煙口溫度達(dá)到500℃左右，除塵設(shè)備進(jìn)口處煙氣溫度也很高。在翻渣時(shí)溫度升高，可達(dá)500℃～700℃，除塵器內(nèi)部煙氣溫度會(huì)更高，除塵布袋在高溫狀態(tài)下運(yùn)行，使用壽命短、容易損壞，更換頻繁，增加公司維護(hù)成本；如果上余熱發(fā)電項(xiàng)目后則可把煙氣溫度降到150℃左右。

        正常生產(chǎn)過程中，把礦料燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣熱能充分利用來發(fā)電，利用余熱發(fā)出的電可以彌補(bǔ)生產(chǎn)用電的需求，提高能源的利用率，降低公司生產(chǎn)成本，可取得良好的節(jié)能效益。余熱發(fā)電系統(tǒng)中的余熱鍋爐吸收電爐礦料燃燒時(shí)排出的煙氣熱能，高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐后再到除塵器，這時(shí)煙氣溫度會(huì)降低，有利于保護(hù)除塵系統(tǒng)的除塵布袋、機(jī)械設(shè)備及電器設(shè)備，提高除塵設(shè)備的利用率，降低設(shè)備事故率，從而達(dá)到高效高產(chǎn)的目的。

        礦熱爐余熱鍋爐的發(fā)電量是礦熱爐耗電量的8%～12%，設(shè)備投資回報(bào)期2～3年。

        礦熱爐煙氣余熱發(fā)電熱力系統(tǒng)工作原理：余熱發(fā)電系統(tǒng)的熱力系統(tǒng)與火力發(fā)電系統(tǒng)相同，主要工作原理為：利用余熱鍋爐回收煙氣余熱，將鍋爐給水加熱生產(chǎn)過熱蒸汽，過熱蒸汽送到汽輪機(jī)中膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)熱能→機(jī)械能→電能的轉(zhuǎn)換。做過功的蒸汽（乏汽）從汽輪機(jī)排出，經(jīng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻后形成冷凝水，冷凝水及補(bǔ)充水混合在一起作為鍋爐的給水，經(jīng)給水泵在送回到鍋爐中，這樣就完成了一個(gè)熱力過程。

        余熱發(fā)電系統(tǒng)主機(jī)包括余熱鍋爐及冷凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，礦熱爐的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙風(fēng)管道進(jìn)入余熱鍋爐，產(chǎn)生的過熱蒸汽全部進(jìn)入汽輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)組。余熱發(fā)電系統(tǒng)的熱力系統(tǒng)由余熱鍋爐及相應(yīng)的輔機(jī)、除氧器、給水泵等設(shè)備組成。余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽通過蒸汽母管匯總在一起后進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。過熱蒸汽經(jīng)隔離閥、主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功后，排至凝汽器，乏汽在凝汽器中凝結(jié)成水，在由凝結(jié)水泵送往除氧器作余熱鍋爐給水循環(huán)使用。循環(huán)冷卻水泵將水池中冷卻水打入凝汽器對(duì)汽輪機(jī)排汽（乏汽）進(jìn)行冷卻，然后再排往機(jī)械通風(fēng)冷卻塔進(jìn)行冷卻，經(jīng)過冷卻的水回到水池作為凝汽器冷卻介質(zhì)循環(huán)利用。發(fā)電機(jī)冷卻介質(zhì)為空氣，冷卻方式為閉式循環(huán)通風(fēng)冷卻。