烧结余热发电技术应用难点及解决方法

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烧结不稳定对余热发电的影响及其解决方案

烧结不稳定对余热发电的影响及其解决方案

烧结不稳定对余热发电的影响及其解决方案摘要:烧结余热发电是一项将烧结废气余热资源转变为电力的节能技术。

该技术不产生额外的废气、废渣、粉尘和其他有害气体,能够有效提高烧结工序的能源利用效率。

当前国家能源紧缺、大力提倡生产过程的节能降耗的关键时期,烧结余热回收发电可以帮助钢铁企业实现节能降耗目标,同时也能为企业本身创造可观的经济效益。

关键词:烧结;余热发电;不稳定性;节能减排引言烧结余热有自身不稳定的特点,严重影响了发电机组稳定性、安全性及运行寿命。

针对烧结余热发电不稳定性对机组产生的影响做了分析和总结,并介绍了市场常用的解决方案,并分析了各方案的优缺点。

1烧结余热回收发电应用现状1.1造成的原因。

(1)运行工况波动影响。

烧结烟气量大,每吨烧结矿最终产生4000~6000m3烟气。

由于烧结料透气性的差异及铺料不均等原因,造成烧结烟气系统的阻力变化较大,最终导致烟气量变化大,变化幅度可高达40%以上。

同时,烧结混合料水分、燃料比、环冷机进料口温度等都影响了烟气整体热量的稳定。

由于烧结环冷机结构特性和运行特点,以及烧结生产设备大小、环境温度及湿度、生产组织及工艺调整、市场需求的波动等诸多因素的影响,导致了进入余热锅炉的烟气热量波动大,连续性差。

(2)漏风影响。

烧结环冷机排出的大量烟气,有含粉尘量大、有害气体多、湿度高等特点。

为防止烟气外溢造成环冷机场地内灰尘过大,甚至影响工人操作,环冷机烟罩通常微负压运行。

尽管加强密封,包括台车与烟罩间的密封、烟罩及烟囱的密封、环冷机头部受料点的密封等,烧结环冷机漏风还是高达40%~50%,漏风导致热辐射散热、热风外溢、吸冷风等问题,使烟气温度下降,使进入余热锅炉的烟气温度低且不稳定。

(3)频繁启停机影响。

生产过程中,各类生产性热停,如堵料、生产性皮带跑偏等生产线短时检修,造成机组被迫频繁停机,严重影响了蒸汽生产的稳定性。

烧结机时常需要检修,根据某厂实际操作经验,单台烧结机平均一个月停5、5次。

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化随着我国能源结构的多元化发展,煤炭作为主要的能源资源仍在我国能源结构中占有重要地位。

而煤炭燃烧产生的废热余热一直以来被认为是一种资源的浪费,而利用余热进行发电则成为提高能源利用效率和减少环境污染的重要途径。

烧结余热发电是指利用烧结炉的余热进行发电,是一种节能环保技术,可以有效提高烧结炉能源的利用率,同时也可以减少大气中的二氧化碳排放,对于节能减排有着积极的意义。

在这种背景下,研发和应用烧结余热发电技术成为了当前烧结生产中的重要课题。

烧结是炼铁生产过程中的重要环节,其主要目的是将粉末状矿石和配料块料加热到一定温度,使自然发生的化学反应使颗粒之间焦结为某种粘结合物,以及焦炭和矿石颗粒之间焦化和还原反应得以发展,形成一种多孔的块状烧结矿。

在烧结过程中,往往会产生大量的余热,其中蕴含着丰富的能量。

烧结矿石有机械性强、耐高温、导电率低、热传导率低等特点,通过合理的设计和运用一些先进的设备和工艺,可以更好的收集和利用烧结机的余热,从而实现烧结余热发电,具体的技术创新和工艺优化可以从以下几个方面来做。

一、余热回收与利用技术的创新1. 烧结热能回收技术通过在烧结机排烟系统中设置余热回收装置,可以将热风炉产生的高温烟气回收,利用余热进行热水或蒸汽的生产,满足企业生产和生活的热能需求,同时也可以用于发电。

通过余热回收装置,可以将排放的废气中的热能回收利用,极大的提高能源的利用效率。

2. 蓄热式余热发电技术蓄热式余热发电技术是一种新型的余热发电技术,通过蓄热设备蓄存热能,再利用蓄热设备释放热能,驱动发电机组发电。

这种技术不仅可以提高余热的利用效率,还可以实现对燃料的有效利用,降低企业的能源消耗。

3. 余热发电系统的优化设计在余热发电系统的设计中,应当从热源的选择、传热系统、蓄热设备、发电机组等方面进行综合优化设计,确保整个系统的稳定高效运行。

还需要根据工艺流程的特点,合理确定余热发电系统的工作参数,以最大化地提高系统的能量转换效率。

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化烧结余热发电是指将烧结机组废气中的余热利用,通过热电转换技术转化为电能。

烧结余热发电具有低能耗、低排放等优点,是一种环保、节能的新能源。

为了进一步提高烧结余热发电量,需要进行技术创新和工艺优化。

一、技术创新(一)全膜式透平技术总热量利用率和透平效率是决定烧结余热发电量的重要技术参数,对于现有透平技术,其透平效率较低,导致了热量的浪费。

全膜式透平技术是近年来出现的一种新技术,其采用全膜式结构,使得透平的压比得到了提高,透平效率也得到了增加。

同时,采用了新型材料的透平叶片,可以有效降低透平的纵向力矩,进一步提高透平效率。

(二)换热器技术现有的换热器技术存在换热面积小、传热效率低、易结垢等问题,影响了烧结余热发电量。

为此,需要进行换热器技术的创新。

一种创新的换热器结构是采用多组管束,使得管线布局更加合理,管道间传热更加均匀。

同时,采用表面处理技术,可以使得管内壁面更加光滑,减小结垢的风险,增加换热面积,提高传热效率。

(三)低温余热发电技术低温余热发电技术可以有效提高烧结余热发电量。

该技术通过利用烧结机组废气中的低温余热,利用锂离子电池、纳米管技术等进行电热转换,实现废气中低温余热的有效利用。

这种技术具有投资成本低、适用范围广等优点。

二、工艺优化(一)机组布置优化机组布置优化是提高烧结余热发电量的关键。

合理的机组布置可以使得废气的热量更加充分地被利用,使得机组的发电效率得到优化。

对于现有的烧结机组,可以采用两台透平式烧结设备并联的方式,使得机组的总热量利用率提高至90%以上,进一步提高发电量。

(二)调控鼓风量调控鼓风量是提高烧结发电量的重要因素之一。

太大的鼓风量会导致废气中的热量不能充分利用,太小的鼓风量又会导致烧结机组的生产效率下降。

因此,需要对烧结机组的鼓风量进行精细调控,使得废气中的热量被充分利用。

(三)废气的再循环利用废气的再循环利用可以使得机组的总热量利用率进一步提高。

浅谈韶钢烧结余热发电运行现状

浅谈韶钢烧结余热发电运行现状

浅谈韶钢烧结余热发电运行现状文章简要说明了韶钢烧结环冷机余热发电技术的原理与基本工艺,分析了韶钢烧结环冷机废气余热利用过程中存在的问题以及改进的方向。

标签:烧结余热;环冷机;烟气余热;余热回收;余热发电;改进方向1 烧结余热发电技术在韶钢的应用现状1.1 韶钢烧结余热发电项目建设背景韶钢原有5号和6号烧结机均为360m2,设计烧结矿年产量均为370万吨;其中5号烧结机2005年2月建成投产,6号烧结机2008年2月建成投产,2台烧结机均没有建设环冷机烟气余热回收装置。

2010年韶钢为满足节能减排需要,利用当时国内较成熟的技术水平,对烧结厂环冷机烟气进行余热回收利用技术改造,以回收5号和6号烧结环冷机的烟气余热进行发电。

1.2 烧结环冷机余热发电原理与基本工艺烧结矿在环冷机上通过鼓风进行冷却,底部鼓入的冷风在穿过热的烧结矿层时与热烧结矿进行换热,产生大量的高温废气。

将这些高温的废气通过引风机引入锅炉,加热锅炉内的水产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动带动发电机发电。

烧结余热发电工艺流程由三部分组成:烟气系统、锅炉系统、汽轮机及发电机系统。

烟气回收系统主要由烟囱、烟气引出管、烟气流量控制阀和烟筒的对空排气阀构成,主要功能是利用锅炉引风机产生的负压将带冷机烟罩内温度较高的烟气引到锅炉内,同时避免外界的冷风进入锅炉。

锅炉系统是余热回收的核心,在锅炉受热面上,高温烟气将热量逐级传递给受热面内的工质(水或者蒸汽)生成过热蒸汽。

汽轮机及发电机系统将过热蒸汽携带的能量转化成电能,最终完成烟气余热能向电能的转化。

韶钢烧结环冷机余热发电工艺流程如图1所示。

1.3 韶钢烧结余热发电的运行模式烧结余热热源具有整体品质低、废气温度波动大和连续性差的特点。

其中废气温度波动大和热源连续性差是当前技术条件下,烧结余热发电技术应用的最大难点。

另外,如何有效的提高系统的回收效率,尽可能多的提高吨矿发电量也是烧结厂所关心的。

韶钢烧结余热发电系统结合本厂生产工艺特点,采用“二炉带一机”的配置模式:配有二台双压余热锅炉(型号:QC360(410)/400(285)-47(20)-2.45(0.78)/375(225))和一台25MW补汽式凝汽机组(型号:BN25-1.96/0.49)。

烧结余热发电技术应用难点及解决方法

烧结余热发电技术应用难点及解决方法

烧结余热发电技术应用难点及解决方法1.1烧结余热发电技术应用难点由余热锅炉、汽轮机和发电机组成的余热发电机组对热源有一定的要求,除要求废气具有一定的数量和品质外更要求废气的温度要稳定。

一般来讲,汽轮机允许的蒸汽温度波动范围在额定温度的,烟气温度的波动应该保持在设计参数30% 以内。

烧结余热热源具有整体品质低、废气温度波动大和连续性差的特点[18]。

(1)烧结余热热源的稳定性烧结生产中,随着烧结矿在烧结机上的烧成情况不同,其冷却过程中产生的废气温度也不同。

烧结矿欠烧时,冷却过程中产生的废气温度高;过烧时,冷却过程产生的废气温度低[18]。

废气温度波动大和热源连续性差是当前技术条件下,烧结余热发电技术应用的最大难点。

汽轮机发电机组对热源的稳定性要求较高,温度波动大直接威胁机组的安全运行。

废气温度过高,会大大缩短锅炉的使用寿命,甚至威胁汽轮机的安全运行;废气温度过低,蒸汽温度将无法保证,过低的蒸汽温度亦将威胁汽轮机的安全运行,并且当温度低至汽轮机进汽参数的下限而不能及时恢复时,机组将被迫停机。

(2)烧结余热热源的连续性烧结余热主要来自热烧结矿所携带的物理显热,只有当烟气回收段连续不断的有烧结矿通过时,烧结余热才能成为一种连续的热源。

若烧结矿物流中断,整个余热回收系统的热源也就中断了。

在烧结生产中由于设备运行的不稳定性,短时间的停机很难避免,烧结矿物流的中断是经常出现的情况,所以烧结余热热源的连续性难以保证[16]。

热源的中断很容易导致机组的频繁解列,从而严重影响发电量和热力设备的寿命。

因此,利用烧结余热进行发电,必须解决烟气温度大幅度波动的问题。

(3)烧结余热热源的品质烧结余热热源品质整体较低,低温部分所占比例大。

随着烧结矿冷却过程的进行,带冷机烟囱排出的废气温度逐渐降低,烟气温度从450℃逐渐降低到150 ℃以下。

高温部分温度在300~ 450 ℃之间,根据测量结果,这部分废气占整个废气量的30% ~ 40% ;低于300℃的废气量占所有冷却废气量的60% 以上。

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化烧结是冶金过程中的一种重要的炼铁方法,其优势在于生产效率高、质量稳定、能耗低等。

然而,在烧结生产过程中,产生的余热能被有效利用,将会提高能源利用效率,降低生产成本,同时也有助于保护环境。

因此,提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化是烧结生产过程中的一项重要任务。

一、技术创新1. 改进热交换器热交换器是将冷却水通过冷却和回收余热的设备。

目前,常规的热交换器只能回收部分余热,无法实现全面回收。

因此,改进热交换器的设计是提高烧结余热发电量的重要技术手段之一。

改进热交换器的方案有很多,例如增加热交换器面积、优化冷却水的流动方式、改变热交换器材质等。

这些方案的实现可以提高热交换器的传热效率,进而提高烧结余热的发电效率。

2. 利用烧结废气发电烧结废气中含有高浓度的CO、CO2等可燃气体,可用于发电。

通过开发新型的烧结余热发电机组,在废气中安装发电机,将废气中的可燃气体转化为电能,从而提高烧结余热的发电效率。

同时,废气中产生的热量可以用于发电机的预热,提高发电机的效率,从而提高整个发电系统的效率。

3. 应用高效节能设备在烧结生产过程中,系统的各部分相互联系,一个环节的能耗高,就会影响整个系统的效率。

因此,应用高效节能设备是提高烧结余热发电量的又一重要手段。

例如,采用高效节能热风炉,可以减少能源浪费,提高烧结产能和热效率。

同时,还可以改变热风炉内燃烧的方式,减少NOx排放,改善烧结的质量。

二、工艺优化1. 烧结制度综合优化烧结制度是烧结生产过程中最为关键的部分,其完善与否直接影响到烧结产品的质量和余热利用率。

因此,在制定烧结制度时,需要从多方面考虑,进行系统优化。

例如,通过优化烧结制度中的升温速率和保温时间,保证热值的合理利用,提高烧结过程的热效率、热平衡性和产品质量。

同时,还可以针对不同品种的烧结产品进行制度优化,提高对不同品种烧结产品的适应性和生产效率。

2. 余热系统优化在烧结生产过程中,余热的回收和利用是提高生产效率的关键。

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化烧结余热发电是指利用钢铁、有色金属等高温烧结过程产生的余热发电。

这种发电方式是一种节能环保的发电方式,可以通过技术创新和工艺优化来提高其发电量。

通过技术创新来提高烧结余热发电量。

技术创新主要分为两个方面,一是在余热回收装置上进行创新,二是在余热发电装置上进行创新。

在余热回收装置方面,可以考虑采用高效换热器,增大换热面积,提高热量回收效率。

可以采用多级余热回收系统,将烧结过程中产生的多个余热进行回收,提高发电量。

可以考虑采用新型余热回收材料,如气凝胶材料,具有较低的导热系数和较高的热稳定性,可以提高余热回收效果。

在余热发电装置方面,可以考虑采用高效发电机组,提高发电效率。

可以利用三废(废热、废气、废渣)综合利用技术,将烧结过程中产生的废气和废渣进行资源化利用,进一步提高发电量。

可以采用联合循环发电技术,将烧结过程中产生的余热与其他工序的余热进行联合发电,提高整体发电效率。

通过工艺优化来提高烧结余热发电量。

工艺优化主要包括四个方面,一是优化烧结工艺,二是优化余热回收过程,三是优化发电装置工艺,四是优化系统运行管理。

在烧结工艺方面,可以通过优化燃料燃烧过程,提高燃烧效率。

可以优化烧结物料配比,提高烧结物料的热值,增加余热产生量。

在余热回收过程中,可以优化余热回收装置的布置,减少热量损失。

可以优化换热器的运行参数,提高换热效率。

可以采用烟气再压缩技术,将余热回收装置的烟气再压缩,提高发电效率。

在发电装置工艺方面,可以优化发电机组的运行参数,提高发电效率。

可以优化发电机组的启停策略,降低启停频率,减少能耗。

在系统运行管理方面,可以建立完善的余热发电系统监控系统,实时监测系统运行状态,及时发现并处理问题。

可以建立科学的运行计划,合理利用余热资源,提高系统整体效率。

通过技术创新和工艺优化,可以提高烧结余热发电量,实现可持续发展。

这不仅可以减少能源消耗,降低碳排放,还可以提升企业的经济效益和竞争力。

烧结厂余热发电工作总结

烧结厂余热发电工作总结

烧结厂余热发电工作总结
烧结厂作为钢铁生产过程中不可或缺的环节,其产生的大量余热一直是一个难题。

然而,通过余热发电技术的应用,烧结厂的余热得以有效利用,实现了资源的最大化利用,同时也为环保事业做出了贡献。

在过去的一段时间里,我们烧结厂积极引进余热发电技术,并将其应用于生产中。

通过余热发电设备的安装和调试,我们成功地将烧结过程中产生的余热转化为电能,实现了能源的再生利用。

这不仅为企业节约了大量的能源成本,也为降低排放、减少环境污染做出了积极的贡献。

在余热发电工作中,我们也遇到了一些挑战和困难。

首先是技术方面的挑战,余热发电技术相对较新,需要我们不断学习和改进。

其次是设备运行的稳定性和维护保养的问题,需要我们加强设备管理和维护工作,确保设备的正常运行。

最后是人员的培训和意识的提升,需要我们不断加强员工的技术培训和环保意识的宣传,使每个员工都能够积极参与到余热发电工作中来。

通过不懈努力,我们取得了一定的成绩。

余热发电工作不仅为企业节约了大量的能源成本,也为环境保护事业做出了积极的贡献。

同时,我们也意识到余热发电工作还有很大的提升空间,需要我们继续努力,不断改进技术,提高设备运行稳定性,加强人员培训和意识提升,为实现绿色发展、可持续发展做出更大的贡献。

总之,烧结厂余热发电工作是一项具有重要意义的工作。

通过不断的努力和改进,我们相信余热发电工作一定能够取得更大的成绩,为企业的可持续发展和环保事业做出更大的贡献。

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烧结余热发电技术应用难点及解决方法
1.1烧结余热发电技术应用难点
由余热锅炉、汽轮机和发电机组成的余热发电机组对热源有一定的要求,除要求废气具有一定的数量和品质外更要求废气的温度要稳定。

一般来讲,汽轮机允许的蒸汽温度波动范围在额定温度的,烟气温度的波动应该保持在设计参数30% 以内。

烧结余热热源具有整体品质低、废气温度波动大和连续性差的特点[18]。

(1)烧结余热热源的稳定性
烧结生产中,随着烧结矿在烧结机上的烧成情况不同,其冷却过程中产生的废气温度也不同。

烧结矿欠烧时,冷却过程中产生的废气温度高;过烧时,冷却过程产生的废气温度低[18]。

废气温度波动大和热源连续性差是当前技术条件下,烧结余热发电技术应用的最大难点。

汽轮机发电机组对热源的稳定性要求较高,温度波动大直接威胁机组的安全运行。

废气温度过高,会大大缩短锅炉的使用寿命,甚至威胁汽轮机的安全运行;废气温度过低,蒸汽温度将无法保证,过低的蒸汽温度亦将威胁汽轮机的安全运行,并且当温度低至汽轮机进汽参数的下限而不能及时恢复时,机组将被迫停机。

(2)烧结余热热源的连续性
烧结余热主要来自热烧结矿所携带的物理显热,只有当烟气回收段连续不断的有烧结矿通过时,烧结余热才能成为一种连续的热源。

若烧结矿物流中断,整个余热回收系统的热源也就中断了。

在烧结生产中由于设备运行的不稳定性,短时间的停机很难避免,烧结矿物流
的中断是经常出现的情况,所以烧结余热热源的连续性难以保证[16]。

热源的中断很容易导致机组的频繁解列,从而严重影响发电量和热力设备的寿命。

因此,利用烧结余热进行发电,必须解决烟气温度大幅度波动的问题。

(3)烧结余热热源的品质
烧结余热热源品质整体较低,低温部分所占比例大。

随着烧结矿冷却过程的进行,带冷机烟囱排出的废气温度逐渐降低,烟气温度从450℃逐渐降低到150 ℃以下。

高温部分温度在300~ 450 ℃之间,根据测量结果,这部分废气占整个废气量的30% ~ 40% ;低于300℃的废气量占所有冷却废气量的60% 以上。

因此,整体来讲烧结余热属于中低品质热源。

1.2烧结余热发电技术应用难点解决方法
1.2.1提高烧结余热热源的稳定性的方法
提高烧结余热热源的稳定性要求减小废气温度的波动,使其稳定在一定的范围内,以满足锅炉对入口烟气温度。

目前解决这一难点的方案是可以采用“两炉带一机”的配置模式并稳定烧结过程。

(1)两炉带一机:一般来讲,一个烧结厂大都建有多台烧结机,两台机之间的距离不太远。

在两台烧结机旁建设两台余热锅炉,用两台余热锅炉带动一套汽轮机发电机组,即简称为“两炉带一机”。

当一台烧结机出现故障后,其对应的锅炉热源中断后,另一台烧结余热锅炉可以维持机组的正常运行,不至于出现解列;除此之外,两台锅炉并行运行对稳定蒸汽温度也有一定的作用。

“两炉带一机”配置模式能有效的解决烧结余热热源稳。

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