將燒結煙氣余熱“一網打盡”
燒(shao)(shao)結工序是(shi)(shi)鋼(gang)鐵(tie)(tie)生(sheng)產(chan)工藝(yi)的(de)重(zhong)要組(zu)成部分(fen)，燒(shao)(shao)結廠是(shi)(shi)各個鋼(gang)鐵(tie)(tie)企業(ye)的(de)耗能(neng)大戶，其所排放的(de)熱(re)(re)廢氣(qi)(qi)中顯(xian)熱(re)(re)占(zhan)(zhan)有很大的(de)比例(li)。多年(nian)以來(lai)，國(guo)內外對燒(shao)(shao)結余(yu)熱(re)(re)的(de)回收利用進(jin)行了大量的(de)研究。數據顯(xian)示(shi)，燒(shao)(shao)結過(guo)程中可供利用的(de)余(yu)熱(re)(re)占(zhan)(zhan)鋼(gang)鐵(tie)(tie)廠總熱(re)(re)耗的(de)12%，其中燒(shao)(shao)結礦的(de)余(yu)熱(re)(re)占(zhan)(zhan)8%，燒(shao)(shao)結廢氣(qi)(qi)余(yu)熱(re)(re)占(zhan)(zhan)4%，而冷卻機廢氣(qi)(qi)和燒(shao)(shao)結煙氣(qi)(qi)的(de)顯(xian)熱(re)(re)約占(zhan)(zhan)燒(shao)(shao)結過(guo)程全部熱(re)(re)支出的(de)50%。若能(neng)把這些(xie)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)余(yu)熱(re)(re)加以利用，無疑(yi)是(shi)(shi)燒(shao)(shao)結工序節能(neng)的(de)重(zhong)要途徑和發展趨(qu)勢。
在全國大力發展(zhan)燒(shao)結(jie)(jie)余熱(re)(re)(re)回(hui)(hui)收的(de)現階段，利用現有技(ji)術對(dui)冷卻(que)機的(de)余熱(re)(re)(re)進行(xing)回(hui)(hui)收，主要集中在冷卻(que)機廢熱(re)(re)(re)煙(yan)氣的(de)回(hui)(hui)收，采用的(de)是單壓余熱(re)(re)(re)鍋爐或者回(hui)(hui)熱(re)(re)(re)式雙壓余熱(re)(re)(re)鍋爐。而(er)燒(shao)結(jie)(jie)機主抽風機大煙(yan)道部(bu)(bu)分(fen)煙(yan)氣量(liang)較(jiao)大、溫度高，但由于其灰塵(chen)較(jiao)大，硫(liu)含量(liang)較(jiao)高，導致回(hui)(hui)收難度較(jiao)大，對(dui)這部(bu)(bu)分(fen)余熱(re)(re)(re)進行(xing)回(hui)(hui)收利用的(de)企業較(jiao)少。若可以(yi)對(dui)燒(shao)結(jie)(jie)工序兩個部(bu)(bu)分(fen)的(de)余熱(re)(re)(re)都(dou)進行(xing)回(hui)(hui)收利用，可以(yi)實現更高的(de)環境和經(jing)濟效益。
燒結余熱聯產系統設備特點
采用回熱(re)式雙壓余熱(re)鍋爐和(he)大(da)煙(yan)(yan)道熱(re)管(guan)換熱(re)器(qi)進(jin)行聯產(chan)，可有效對燒(shao)結機冷(leng)卻機廢熱(re)煙(yan)(yan)氣(qi)余熱(re)和(he)主抽風(feng)機大(da)煙(yan)(yan)道煙(yan)(yan)氣(qi)余熱(re)進(jin)行回收利用。
與(yu)常規余熱(re)(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)相(xiang)比，回熱(re)(re)式(shi)雙壓(ya)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)有更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)換(huan)(huan)熱(re)(re)效率，可(ke)生(sheng)產更多(duo)的(de)(de)(de)蒸(zheng)汽，同時降低鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)排煙(yan)溫度;回熱(re)(re)風(feng)機(ji)的(de)(de)(de)使用可(ke)以提(ti)高(gao)(gao)余熱(re)(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)入口(kou)溫度，提(ti)高(gao)(gao)廢(fei)熱(re)(re)煙(yan)氣(qi)的(de)(de)(de)熱(re)(re)值，可(ke)替換(huan)(huan)掉部分(fen)冷卻鼓風(feng)機(ji);分(fen)段式(shi)梯度煙(yan)氣(qi)入口(kou)可(ke)以將不同溫度的(de)(de)(de)熱(re)(re)廢(fei)氣(qi)分(fen)段利用，將余熱(re)(re)回收得更徹底;獨立的(de)(de)(de)控制系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)將余熱(re)(re)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)與(yu)燒結主(zhu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)獨立分(fen)開，對(dui)燒結主(zhu)工藝的(de)(de)(de)影響降到最低;鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)風(feng)循環、給水系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)和鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)主(zhu)體的(de)(de)(de)集中布置(zhi)，減少(shao)了鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)占地(di)，塔式(shi)布局更節省了燒結機(ji)側的(de)(de)(de)安(an)裝空間(jian);環冷罩上的(de)(de)(de)二次加熱(re)(re)裝置(zhi)可(ke)以進(jin)一步(bu)提(ti)高(gao)(gao)蒸(zheng)汽的(de)(de)(de)品質。
大煙道(dao)熱(re)(re)管換熱(re)(re)器的(de)結構采(cai)用了熱(re)(re)管形式(shi)(shi)，箱體采(cai)用模塊和插排方式(shi)(shi)，方便安裝和更換;采(cai)用單片式(shi)(shi)拼接組裝，可(ke)避免(mian)熱(re)(re)管的(de)放熱(re)(re)段漏水對大煙道(dao)的(de)影響。
大煙道(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)設備比(bi)常(chang)規(gui)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)設備更安全、可(ke)靠，可(ke)長期(qi)連續運(yun)行(xing);傳熱(re)(re)(re)(re)(re)效率高，熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)受熱(re)(re)(re)(re)(re)段(duan)根(gen)據(ju)需要采(cai)(cai)用纏繞翅片來增加(jia)傳熱(re)(re)(re)(re)(re)面積(ji)(ji);每根(gen)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)都是相對獨立的(de)密閉單(dan)元(yuan)，冷、熱(re)(re)(re)(re)(re)流體均(jun)在管(guan)外流動，并由(you)中間密封結(jie)構將(jiang)冷、熱(re)(re)(re)(re)(re)流體完(wan)全隔開(kai)，可(ke)有(you)效避免冷、熱(re)(re)(re)(re)(re)流體的(de)串流;可(ke)有(you)效防(fang)止(zhi)露(lu)(lu)點(dian)腐蝕，通過調整(zheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)根(gen)數(shu)或調整(zheng)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)冷、熱(re)(re)(re)(re)(re)側的(de)傳熱(re)(re)(re)(re)(re)面積(ji)(ji)比(bi)，使(shi)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)壁溫提高到(dao)露(lu)(lu)點(dian)溫度以上;可(ke)有(you)效防(fang)止(zhi)積(ji)(ji)灰(hui)，換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)設計時(shi)能夠采(cai)(cai)用變(bian)截面形式，保證流體通過熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)時(shi)等(deng)流速流動，達到(dao)自(zi)清灰(hui)的(de)目的(de);單(dan)根(gen)熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)的(de)損壞(huai)不影響(xiang)其他熱(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)，同時(shi)對整(zheng)體換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)效果的(de)影響(xiang)也(ye)可(ke)忽略不記。
燒結余熱聯產系統應用實例
在技術指(zhi)標方面，雙(shuang)壓余(yu)熱鍋爐的(de)(de)循環風機在冷卻(que)機臺(tai)車底部(bu)可形成4000Pa的(de)(de)風壓，可以替代部(bu)分冷卻(que)鼓風機，二次加(jia)熱裝置采用不(bu)銹鋼(gang)制造(zao)能夠耐受500℃的(de)(de)熱風和(he)料礦的(de)(de)輻射烘(hong)烤。雙(shuang)壓工藝的(de)(de)好處是可以分別生產(chan)(chan)2.06MPa和(he)0.5MPa的(de)(de)過(guo)熱蒸汽(qi)，方便汽(qi)輪機的(de)(de)發(fa)電和(he)廠內生產(chan)(chan)自(zi)用。
作(zuo)為換熱(re)組件的(de)(de)熱(re)管(guan)耐高(gao)溫(wen)(wen)可(ke)以(yi)達(da)到450℃，長期(qi)工(gong)作(zuo)可(ke)以(yi)承受400℃的(de)(de)溫(wen)(wen)度。熱(re)管(guan)換熱(re)器的(de)(de)壽命在3年以(yi)上，可(ke)將煙氣的(de)(de)溫(wen)(wen)度有效降低到200℃左右，對燒(shao)結主(zhu)抽風機的(de)(de)引風機影響(xiang)較小(xiao)。
在性能指(zhi)標方(fang)面，雙壓余熱(re)鍋爐(lu)所生產的(de)余熱(re)蒸(zheng)汽壓力可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到(dao)(dao)2.06MPa和0.5MPa，過熱(re)蒸(zheng)汽的(de)溫度可(ke)(ke)以(yi)(yi)分別達到(dao)(dao)約340℃和200℃。余熱(re)蒸(zheng)汽的(de)有效(xiao)產量可(ke)(ke)以(yi)(yi)達到(dao)(dao)每(mei)百噸成品礦生產中、低壓蒸(zheng)汽分別為10噸和4噸。
熱(re)管換熱(re)器所(suo)生產的余熱(re)蒸汽的壓力可以達(da)(da)到2.06MPa，過熱(re)蒸汽溫度可以達(da)(da)到約340℃，余熱(re)蒸汽有(you)效產量可以達(da)(da)到每百噸成品礦生產5噸蒸汽。
以220平方米(mi)燒結(jie)(jie)機(ji)為例，冷卻機(ji)雙(shuang)壓余(yu)熱(re)鍋爐和熱(re)管換熱(re)器所生(sheng)產(chan)的(de)中(zhong)壓蒸汽(qi)分別為26t/h和14t/h，可并入燒結(jie)(jie)余(yu)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)系(xi)統，投產(chan)發(fa)(fa)電(dian)。合計其生(sheng)產(chan)中(zhong)壓余(yu)熱(re)蒸汽(qi)發(fa)(fa)電(dian)量約為每噸成品礦26千瓦時。另外，生(sheng)產(chan)的(de)低壓蒸汽(qi)約10噸可留作燒結(jie)(jie)車間自用(yong)。
燒結余熱聯產經濟效益顯著
目(mu)前(qian)，節能(neng)減(jian)排(pai)項目(mu)是(shi)我國重點推廣的(de)(de)項目(mu)，燒(shao)(shao)結(jie)余熱回(hui)(hui)收(shou)(shou)技術(shu)已被大(da)(da)多(duo)數鋼(gang)鐵(tie)企業認可(ke)和(he)重視。一般鋼(gang)鐵(tie)企業都只是(shi)將冷卻(que)機(ji)(ji)余熱回(hui)(hui)收(shou)(shou)作(zuo)為主要回(hui)(hui)收(shou)(shou)項目(mu)，在(zai)燒(shao)(shao)結(jie)機(ji)(ji)大(da)(da)煙(yan)(yan)道采用(yong)余熱回(hui)(hui)收(shou)(shou)裝置進行余熱利用(yong)的(de)(de)企業較少。主要是(shi)因為此處余熱利用(yong)的(de)(de)技術(shu)條件比較苛(ke)刻，大(da)(da)顆粒粉(fen)塵(chen)、高含硫的(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)回(hui)(hui)收(shou)(shou)比較困難，密封(feng)條件要求較高。在(zai)這部分進行余熱回(hui)(hui)收(shou)(shou)，其(qi)投(tou)入的(de)(de)資金僅為余熱回(hui)(hui)收(shou)(shou)項目(mu)總投(tou)資的(de)(de)20%，卻(que)可(ke)以(yi)增加(jia)近(jin)50%的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽產量，更能(neng)減(jian)少燒(shao)(shao)結(jie)機(ji)(ji)的(de)(de)高溫(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)浪費(fei)。因此，將燒(shao)(shao)結(jie)機(ji)(ji)和(he)冷卻(que)機(ji)(ji)的(de)(de)余熱聯(lian)產作(zuo)為一個(ge)整體回(hui)(hui)收(shou)(shou)系統，其(qi)推廣前(qian)景非常廣闊。該系統運(yun)行過程中除(chu)了水泵(beng)和(he)風(feng)機(ji)(ji)之(zhi)外，基本上沒(mei)有(you)其(qi)他的(de)(de)功率消(xiao)耗，操(cao)作(zuo)、維(wei)修簡便，所產蒸(zheng)(zheng)汽既(ji)可(ke)以(yi)并入蒸(zheng)(zheng)汽管網(wang)又可(ke)以(yi)發(fa)電。
回熱(re)式熱(re)風循環的使用(yong)(yong)可以(yi)提高生(sheng)產蒸汽的壓力和溫(wen)度，能(neng)大(da)幅提高蒸汽的產量，可以(yi)增大(da)余熱(re)的發電總量。同時，雙壓鍋爐(lu)的設計方案可以(yi)將單壓鍋爐(lu)不能(neng)夠利用(yong)(yong)的較低溫(wen)度的熱(re)風也進行(xing)回收。該部分蒸汽除(chu)了供(gong)給發電裝置使用(yong)(yong)，還(huan)可以(yi)用(yong)(yong)來加熱(re)燒(shao)結料(liao)礦，減少煤氣消耗。
燒結大煙道(dao)熱(re)管換熱(re)器的(de)(de)使用，可(ke)以將(jiang)原來(lai)廢棄的(de)(de)大煙道(dao)高含塵(chen)熱(re)煙氣進行回(hui)收，增(zeng)加近50%的(de)(de)蒸汽(qi)產量，并可(ke)以降低主(zhu)抽風機(ji)的(de)(de)入(ru)口(kou)溫度，保護后續的(de)(de)除塵(chen)器和脫硫設(she)備，減緩設(she)備老化。
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