1、探讨烧结余热技术在钢铁企业的应用摘要: 我国某钢厂新建 2 台 360m2 烧结环冷机，为响应国家节能减排政策，提高企业效益，该项目拟同步建设余热发电机组。鉴于国内烧结环冷机余热回收大多是对烧结工序环冷机的余热进行了回收利用，而对于烧结机大量可利用的烟气未得到充分回收利用，故在本项目中为提高经济效益，将烧结机烟气回收一并考虑到本项目实施计划中。 关键词：烧结、余热技术、钢铁企业、应用 中图分类号：C29 文献标识码：A 我国某钢厂新建 2 台 360m2 烧结环冷机，为响应国家节能减排政策，提高企业效益，该项目拟同步建设余热发电机组。鉴于国内烧结环冷机余热回收大多是对烧结工序环冷机的余热进行了
2、回收利用，而对于烧结机大量可利用的烟气未得到充分回收利用，故在本项目中为提高经济效益，将烧结机烟气回收一并考虑到本项目实施计划中。根据热量平衡及可回收部分余热进行热力计算，本项目拟建设两台环冷机余热锅炉、两台烧结机余热锅炉、一台 35MW 补汽凝汽式汽轮发电机组。 一、烧结余热回收利用现状 目前对烧结工序的余热利用大多限于冷却机部分，且技术成熟，运行稳定。而对于烧结机的大量可利用余热多数未考虑回收利用，因目前钢铁企业竞争激烈，为考虑到降低烧结工序能耗，最大限度的回收烧结生产工序产生的中低温烟气余热，提高烧结余热回收利用率，实现能源循环利用，提高烧结余热发电机组的利用效率，提高企业经济效益，本次
3、烧结余热利用发电方案在对常规环冷机余热回收的基础上，对烧结机尾部大烟道处增加余热锅炉以提高经济效益。将环冷机余热锅炉和烧结机机尾余热锅炉产生的蒸汽并入蒸汽母管，在一同进入汽轮发电机组。 二、发电系统的设计方案 1、整体发电方案 2 条 360m2 烧结生产线，配套两台环冷机余热锅炉、两台烧结机余热锅炉、一台 35MW 补汽凝汽式汽轮发电机组。 A经热量平衡计算得到烧结环冷机可利用余热参数如下： 环冷机（单台） 1#段烟气：流量 380000 Nm3/h，温度 400； 2#段烟气：流量 380000 Nm3/h，温度 300。 烧结机（单台） 机尾烟气：流量 200000 Nm3/h，温度 3
4、50。 B经过热力计算选定余热锅炉参数，如下： （1） 环冷机余热锅炉（单台） 额定主蒸汽压力：2.0MPa (g) 额定主蒸汽温度：380 额定主蒸汽流量：48 t/h 额定低压蒸汽压力：0.5 MPa (g) 额定低压蒸汽温度：230 额定低压蒸汽流量：20t/h 凝结水进口温度：40 排烟温度：145 （2） 烧结机余热锅炉（单台） 额定主蒸汽压力：2.0MPa (g) 额定主蒸汽温度：320 额定主蒸汽流量：15 t/h 凝结水进口温度：40 排烟温度：180 C汽轮发电机参数 两台环冷机余热锅炉+两台烧结机余热锅炉共同进入汽轮机，经热平衡计算得汽轮机参数，如下： 主蒸汽额度进汽压力：
5、 2.0MPa (a) 主蒸汽额度进汽温度: 355 主蒸汽额定进汽量： 126t/h 补汽额定进汽压力: 0.5MPa (a) 补汽额定进汽温度: 220 补汽额定进汽量： 40t/h 额定功率： 31.2MW 最大功率： 35MW 2、工艺流程 工艺流程见图 1: 因环冷机系统成熟，以下仅对烧结机余热系统进行介绍 烟气系统流程 在 360m2 烧结机大烟道上设置隔板，将用于余热回收的高温烟气和不进入余热锅炉的低温烟气隔开。用于余热回收的高温烟气引至余热锅炉入口，经由锅炉各级换热器降温后，废气返回大烟道，与不进入余热锅炉的低温烟气汇合后进入脱硫除尘系统，再利用主抽风机把低温烟气通过烟囱排入大
6、气。锅炉进、出口设置旁通烟道并在进、出口及旁路装有电动插板阀，当余热锅炉事故或检修时，打开旁通烟道上阀门，关闭余热锅炉进、出口阀门，从而保证烧结机的正常运行。 在保障烧结机脱硫除尘、主抽风机安全运行的前提下，为避免酸露点对锅炉的腐蚀，经计算酸露点温度约 155，因此本工程锅炉排烟温度设定在 180，若温度偏低，可通过余热锅炉烟气旁通阀进行调节以保证整个系统安全可靠。 B热力系统流程 根据国内低温余热回收技术来看，目前普遍采用的有以下几种热力循环系统:单压系统、闪蒸系统、双压系统。根据烧结机尾气波动性较大、磨损性强、含硫量较大的特性，需要以系统简单、稳定作为主要原则，因此本项目余热锅炉的热力工艺
7、系统采用单压系统。 两台环冷机余热锅炉与两台烧结机余热锅炉通过蒸汽管道汇集到汽机房蒸汽母管，由蒸汽母管将蒸汽引至汽轮机发电，汽轮机凝结水通过凝结水泵后通过调节阀重新分配给各台锅炉的凝结水加热器，将凝结水加热约 104后进入大气旋膜除氧器进行除氧，除氧水在经过锅炉给水泵将水打入锅炉，经省煤器，蒸发器，过热器各级受热面产生蒸汽完成整个汽水循环过程。 三、烧结机尾余热发电主要技术特点 1、系统安全： （1）为提高发电量，需尽量回收利用烧结机机尾高温烟气，但更要避免出现露点腐蚀，以保证锅炉及后续设备不受腐蚀，因此合理的排烟温度选择是非常关键的。 （2）采用废气旁路系统，确保在余热锅炉检修或故障时不影响
8、烧结机的正常生产。 2、工艺可靠： （1）采用单压汽水系统，系统简单，故障率低，运行维护方便。 （2）采用换热管束防磨损技术，延长余热锅炉使用寿命，提高换热管束换热效率，材质和容量设计时考虑一定的裕量，能够适应烧结工艺的负荷波动并能长期稳定运行。 四、经济分析 根据上述方案，本项目增加的烧结机尾余热发电项目的经济分析如下： 按每台烧结机尾余热锅炉每小时产 2.0MPa，320过热蒸汽 15t/h 计算，两台锅炉共产过热蒸汽 30t/h。发电功率每小时约提高 5860kWh，机组年运行按 7000h 计算，年发电量为 4102 万 kWh；发电电价按 0.50 元/kWh 计算，每年可创经济效益
9、约为 2051 万元。由此可见，烧结机尾余热发电具有十分明显的经济效益。 五、总结 综上所述，在节能减排大环境的影响下，钢铁企业为可持续发展，能源回收利用方面将起到至关重要的地位，未来钢铁企业会逐渐加强对烧结机尾余热发电部分的重视，在未来的时间里烧结环冷机余热联合发电将会成为主导工艺，与单纯环冷机余热发电相比，二者的有机结合将更加充分地利用烧结余热，将烧结生产能耗降到最低点，为企业带来巨大经济效益的同时，也会为社会带来较大的环保效益。随着该技术的推广也许过程中会遇到一些问题，但笔者认为烧结机尾余热发电主要的问题就是在磨损和腐蚀，合理的排烟温度设定和锅炉受热面防磨技术的提高将成为该技术成功的关键。 参考文献： 1叶匡昔.我国烧结能耗现状和节能对策J.烧结球团.2011. 2徐国群.烧结余热回收利用现状与发展J.世界钢铁.2012. 3常连生.电除尘器中影响烟气露点的因J.环境工程.2010. 4孙浩.钢铁联合企业余能余热发电自供电比例研究J.中国钢铁业.2011. 5李冬庆.烧结冷却机余热发电系统及其关键技术.J.烧结球团.2010.
