阶梯式自密封技术在烧结环冷机余热发电上的应用
环冷机密封对烧结余热回收效率影响的研究
环冷机密封对烧结余热回收效率影响的研究前言随着社会的发展，人们对于节能的重视程度越来越高，大量的节能技术被应用在社会各个领域当中。
其中，烧结余热回收是一种较为重要的节能技术。
经过不断的发展和改进，余热回收效率和相应的发电量都发生了很大的提升。
当前较为常用的烧结余热回收工艺主要有开式系统和闭路循环。
但是在这两种工艺当中，基本上都会面临环冷机漏风的问题，使得余热回收效率有所降低。
不过，在对环冷机进行密封改造之后，发现余热回收效率并没有发生明显的提升。
因此，本文对相关问题进行了研究，并且分析了环冷机密封与烧结余热回收效率之间的关系。
一、烧结余热回收的热量转换在余热回收的过程当中，烧结矿中的显热，会被转化为水蒸汽中的显热，需要分两步完成这个转移过程。
首先，在鼓风机的作用下，环境空气会将环冷机台车当中的烧结矿料层穿透。
在这一过程中，20摄氏度的空气会被升温至380摄氏度。
烧结矿中没有完全燃烧的烧结矿将会与空气中的氧气发生反应。
从而会将冷空气转化为高温的烟气，并且吸收烧结矿当中的热量。
此后，380摄氏度的高温热烟气在锅炉换热面积中穿过，对换热管当中的常温水进行加热，使其转化为水蒸汽。
此时热烟气的温度会下降，并将其中的热量传递给水蒸汽。
在整个余热回收过程当中，这两个步骤的效率，将会对热回收的效率产生直接的影响。
其中，在第二个步骤中的反应和转换过程较为简单，锅炉的换热效率将会对该步骤的转换效率产生直接的影响。
在当前的烧结余热锅炉当中，换热效率基本上能够达到80%到85%左右。
而第一个步骤中，有很多不同的因素会对转换效率产生影响。
例如冷却风机风量、环冷机密封效果、烧结矿透气性等方面的因素。
如果环冷机具有越好的密封效果，冷却风机就能够有更多的越多的风量穿透料层，烧结矿的热量也就会被空气带走更多。
不过，在穿透料层当中，空气温度并不会一直上升，因此，烧结余热回收的效率也不会一直保持上升。
二、余热回收效率影响测试系统在某钢厂当中，拥有两台360平方米的烧结机，并且配套安置了415平方米的环冷机。
烧结余热发电电气控制系统应用
烧结余热发电电气控制系统应用发布时间：2021-05-17T02:45:07.305Z 来源：《电力设备》2021年第1期作者：任冬[导读] 烧结环冷机余热发电技术是近年来出现的一种新的余热利用技术，这一技术是将大量来自环冷机冷却矿料后的高温热空气通过余热锅炉进行换热，余热锅炉内的水吸热后产生一定量的蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机进行发电，从而实现了将热能转化为电能的过程。
（北京佰能蓝天科技股份有限公司北京 100096）摘要：烧结环冷机余热发电技术是近年来出现的一种新的余热利用技术，这一技术是将大量来自环冷机冷却矿料后的高温热空气通过余热锅炉进行换热，余热锅炉内的水吸热后产生一定量的蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机进行发电，从而实现了将热能转化为电能的过程。
在烧结余热发电过程中，与传统火电厂对比，电气控制系统仍面临诸多问题，如何解决现有问题是企业发展建设的当务之急。
关键词：烧结；余热发电；电气控制系统；应用分析前言随着中国现代化建设的进程钢铁工业也迅速发展，与此同时相关产业的发展也在加快，其中烧结余热发电技术的进步尤为突出。
烧结余热发电是利用热结热烟（空）气余热进行的清洁和无害环境的绿色发电技术，符合国家清洁能源和节能工业政策，具有广阔的发展潜力和前景。
一、余热发电概述1.余热发电简介在钢铁企业生产过程中，烧结过程的能耗约占总能耗的10%，仅次于炼铁，居钢铁冶炼过程耗能的第二位。
烧结过程总能耗近50%以烟气和冷却气体的高温形式排放到大气中。
由于废气温度范围一般在150℃至450℃之间，受以往的热回收技术限制，钢铁工业将此部分高温热烟（空）气直接排放，造成了能源的极大浪费。
烧结发电过程包括三个部分:烟气余热回收系统、余热锅炉系统、汽轮机和发电机系统。
烟气余热回收系统主要由烟囱、烟气输出管道、烟气流量控制阀和烟囱截止阀组成，将空气吹至环形冷却器进行冷却，当来自底部的冷空气通过热的烧结矿料时被加热，被加热的热空气通过余热锅炉时，便会再次发生冷却，冷却的空气继续冷却烧的矿料，形成循环系统，这些高温废气通过引风机引入锅炉，锅炉受热面里的水被加热产生蒸汽，推动汽轮机转动，带动发电机发电。
烧结环冷机余热回收利用技术的应用
36!"工程Mining Engineering第15卷第6期2017年12月•烧结球团！烧结环冷机余热回收利用技术的应用吴天月(中冶北方工程技术有限公司，辽宁大连116600)摘要：环冷机余热回收利用技术的应用可将烧结环冷机一、二段风箱排出的气体作为余热锅炉的热源进行回收利用，产生蒸汽推动汽轮机做功达到作为主抽风机动力的目的，实现了机械能#机械能直接转化的过程。
通过S H R T系统从而提高钢铁企业能源利用率，节约了大量的能源，项目的经济效益十分可观。
关键词：余热回收；汽轮机；烧结主抽风机（节能中图分类号：T F321.4 文献标识码：B文章编号：1671 —8550 (017)06 —0036 —020引言现有环冷机余热回收利用技术多为产生蒸汽或发电并网，而烧结主抽风机电机功率高，电耗高达烧结厂总用电量的50R%若将二者有机结合，环冷机余热回收利用产生蒸汽，推动汽轮机做功，作为主抽风机的动力，则可实现机械能#机械能直接转化的过程，可节约大量的能源。
1技术特点—布置合理，废气利用范围及热力系统技术可靠实用，利用率高，运行安全可靠，成本低，投资省，效率高。
—余热锅炉烟气系统采用烟气再循环方式，在不影 响烧结料冷却工艺前提下，尽量提高余热锅炉进口废气温度，提高热能利用率。
循环风机具有可靠的耐磨措施，且 采用高压变频调速方式。
—环冷余热锅炉采用双进烟气自然循环双压余热锅炉。
余热锅炉换热面积有足够的容量，以确保获得较大的经济效益。
SHRT机组是烧结余热能量回收与电动机联合驱动烧结主抽风机的新型能量回收机组，由烧结余热汽轮机、变速离合器、烧结主抽风机、同步电动机组成。
它将 钢铁企业烧结余热回收的能量直接作用的烧结主抽风机轴系 ，通过 电机 电到节 的的，通过系统集成提高能量回收效率，节省投资及运行成本。
汽轮机 组采用补汽式纯凝汽轮拖动机组，选用技术先进、成熟、可靠的国产定型设备。
—采用机力通风冷却塔的循环供水系统，提高水的重复利用率。
环冷机上部密封对余热发电的影响
（ 浙 江西子联 合 工程 有 限公 司 ， 杭州 ３ １ ０ ０ １ ９ ）
摘 要： 针对钢铁厂环冷机余热利用问题 ， 结合一 台 ４ １ ５ ｍ 环 冷 机 的 烟 罩 与 其 台车 顶 面 之 间 的漏 风 进
行研究 ， 计 算 了对 该 间隙 进 行 密 封 改 造 前 后 发 电量 的 差 异 。结 果 表 明 ： 环 冷 机 密 封 改 造 后 可 增 加 发 电功 率
在钢铁 生产 过 程 中， 烧 结 环 冷机 余 热 已得 到
了越 来越 多的利用 。然 而 由于环 冷机 回转运 行 的 自身 特点 以及 环 冷 机加 工 的 粗制 ， 环 冷 机 密 封 已
项目
表 １ （ 续）
数 值
１ ５ ０ ０
４ １ ５
环 冷 机 料层 厚 度 ／ ａｍ ｒ
项目 烧结面积／ ｍ 烧结料层厚度／ ａｍ ｒ 烧 结 矿产 量 ／ （ ｔ ・ ｈ ）
环 冷 机人 口矿 料 温 度 ／ ℃
少冷 风 的漏 人 ， 以提 高后续余 热发 电的效 率 。
图 １ 为环 冷机 平面 图 。
１ 设 备 概 况
某工 程一 台 ４ １ ５ １ Ｔ Ｉ 。的烧 结 环冷 机 设 备 主要 参数 见表 １ 。
表 １ ４ １ ５ ｍ 的 烧 结 机 、 环 冷 机 生 产 线 设 备 的 主 要 参 数
第 ２ ７ 卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ３月
发电 ． 淡 参
Ｐ ０Ｗ ＥＲ ＥＱＵ Ｉ ＰＭ ＥＮＴ
Ｖｏ １ ． ２ ７，ＮＯ ． ２
Ｍａ ｒ ．２ ０１ ３
环 冷 机 上 部 密 封 对 余 热 发 电 的 影 响
周 勇 平 ，刘 海 明 ，黄 华 ，易 庆， 姚 琼 ， 潘增生， 何 世 民
一种烧结环冷机烟气余热梯级利用系统
矿 业 工 程
Ｍｉ ｎｉ ｎｇ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ ６ ３
・
综合 利用 ・
一
种 烧 结 环 冷 机 烟 气 余 热 梯 级 利 用 系 统
王 峰 （ 中冶北 方工 程技术 有 限公 司 ，辽宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ５ １ ）
１ ． ２ 二 级 回 收 与 利 用
应一段烧结环冷 机上方 的 １ 烟 气 环 冷 罩 ，５ ～７ 风 箱 排
出 的烟 气 平 均 温 度 约 ２ ８ ０ ￣ Ｃ，对 应 二 段 烧 结 环 冷 机 上 方 的
在 环 冷 机 部 分 二 段 高 温 端 风 箱 对 应 的 上 部 风 罩 顶 部 分 别 设 置 集 气 烟 筒 ，在 烟 筒 顶 部 设 置 烟 气 连 通 管 与 热 风 烧 结 的送 风 管 路 相 连 接 ，将 环 冷 机 部 分 二 段 高 温 端 风 箱 温 度 较 高 的烟 气 送 至 烧 结 机 台 车 面上 ，用 于 热 风 烧 结 。 热 风 烧 结 不 但 节 约 了 固体 燃 料 ，而 且 可 使 料 层 中 温 度 分 布 较 均 匀 ，克 服 普 通 烧 结 上 层 温 度 不 足 、烧 结 矿 强 度 低 、 粉 末 多 ，下 层 温 度 高 、烧 结 矿 Ｆ ｅ Ｏ 含 量 高 的缺 点 ，从 而 改
有 烟 气 经 过 余 热 锅 炉 使 其 产 生 蒸 汽 进 行 供 暖 、发 电 、 拖 动
１ ． １ 一级 余 热 回 收 与 利 用
在 环 冷 机 一 段 和部 分 二 段 高 温 端 风 箱 对 应 的 上 部 风 罩 顶 部 分 别 设 置 集 气 烟 筒 ，在 烟 筒 顶 部 设 置 电 动 蝶 阀 ，在 烟 筒 中部 设 置 烟 气 连 通 管 ，将 环 冷 机 一 段 和 二 段 高 温 端 风 箱
烧结环冷机余热发电技术的应用
关 键 词 ｉ烧 结 环 冷 机 ；余 热 利 用 ；应 用
中 图 分 类 号 ：ＴＫ １ ５ １ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ ０ ０ 一 ｏ ４ 一Ｏ ６ １ ５０ ２ １） １ Ｏ ８ ３
矿 业 工 程
４８
Ｍ ｉ ｎ ｇｎ ｅｉ ｎｉ ｇ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎｇ
第８ 卷
第 １期
２１ ０ ０年 ２月
・ 备与维修 ・ 设
烧 结环 冷机 余热 发 电技术 的应用
宋 冀 鹏
（ 中冶北方 工程技 术有 限公司 ，辽 宁 鞍 山 １ ４ Ｏ ） １ ０ ９
摘 要 ｉ介 绍 了烧 结 环 冷 机 余 热 利 用 技术 的特 点 和设 计 方 案 的确 定 ， 随着 新 技 术 的 应 用 ，使 烟 气 的 余 热
１ 国 内外 烧 结余 热利 用 概 况
日本 是 一 个 能 源 十 分 短 缺 、并 且 十 分 追 求 经 济 效 益 的 于 １０毫秒 ，通 常 使 用 同 段 别 毫 秒 电 雷 管 或 导 爆 管 ；２ 预 ０ ）
裂 孔 与主 炮 孔一 次 起 爆 时 ，微 差段 数选 择 应 恰 当 ，预 裂 孔 至
高温段 ２０ ５＂ ５ ￣４ ０Ｃ的废 气 可 达 每 小 时 几 十 万 标 立 米 。含 尘
收 稿 日期 ：２０ —０ — １ ０９ ８ ８ 作 者 简 介 ：宋冀 鹏 （ ９ ｏ ） １ ７ 一 ，男 （ 族 ） 汉 ，辽 宁 鞍 山人 。 中冶 北 方 工 程 技 术 有 限公 司热 电分 公 司 高 级 工 程 师 ， 一 直 从 事 电厂 、锅 炉 、 供 热 等 设 计 工作 。
烧结环冷余热回收发电技术特点及应用
烧结环冷余热回收发电技术特点及应用史保东;刘业;袁伟飚【摘要】合理利用烧结环冷机废气,通过余热锅炉产生高压高温蒸汽,来推动低参数的汽轮机组做功发电,降低烧结工序能耗,促进资源节约,增加企业的效益.【期刊名称】《冶金动力》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】3页(P53-55)【关键词】烧结;环冷机;余热发电;双压余热锅炉【作者】史保东;刘业;袁伟飚【作者单位】安阳钢铁集团有限责任公司动力厂,河南安阳,455004;安阳钢铁集团有限责任公司动力厂,河南安阳,455004;安阳钢铁集团有限责任公司动力厂,河南安阳,455004【正文语种】中文【中图分类】TM611 前言在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10%，仅次于炼铁工序，位居第二。
在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。
由于烧结环冷机废气的温度不高，以往对这部分热能的回收利用重视不够，实际上烧结废气不仅数量大，且可供回收的热量也很大。
低温余热发电技术是利用低温的废气产生低品位蒸汽，来推动低参数的汽轮机组做功发电。
与火力发电相比，它不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体，能够充分利用低温废气以达到变废为宝，净化环境的节能环保效果。
2 余热回收作用及意义2.1 回收利用烧结环冷机烟气余热发电，替代电网供电，减少购电成本。
2.2 降低安钢烧结工序能耗，促进资源节约，降低安钢的单位产值的能耗，增加企业的效益。
2.3 有利于其它可持续目标的实现，减少当地由常规火电厂带来的SO2、NOX、粉尘之类的大气污染物，有助于改善当地的能源结构，提高能源安全。
3 主要技术特点3.1 原始条件安阳钢铁公司拥有360 m2及400 m2烧结机各一套。
其中360 m2烧结机配套环冷机配置5台相同的风机，每台风机风量为 45.3～48.4×104m3/h；400 m2烧结机配套环冷机配置5台相同的风机，每台风机风量为35.6～48.4×104m3/h，上述风机的送风经环冷机冷却矿料后，分别向大气排放150～450℃左右的“低温废气”，其中还含有一定数量的矿物粉尘。
烧结环冷机纯低温余热发电技术的应用效果
能 源研 究 与 管 理 ２ １（ ） ０ ２ １
・ １ ９ ・
烧结环冷机纯低温余热发 电技术的应用效果
肖南石 ，潘春 晖
（ 江西萍钢 实业股份有 限公 司，南 昌 ３ ０ ３ ） ３０８
摘 要 ：介绍 了余 热发 电技术在 萍钢公司烧结 机上的应用 ； 合本企业使用情况 证明该技术 的应用 既可净化环境 ， 结
Ｋｅ ｒ ｓ ｓｅ ｌ ｎ ｅｐ ｉｅ ｓ ｔｒ ｃ ｉ ｅ ｃ ｇ ｅ ａｉ ｎ ｂ ｎ ｆ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔｅ ｔ ｒ ｒｓ ； ｉ ｅ ｍａ ｈ ； ｏ ｎ ｒ ｔ ； ｅ ｅ ｔ ｅ ｎ ｎ ｏ ｉ
引言
在钢铁企业中 ， 烧结工序能耗仅次于炼铁工序 ， 占总能耗的 ９ ％～１％，节能潜力很大 。烧结余 热发 ２ 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 它有 害气体 ，能够有效提高烧结工序的能源利用效率，平 均每吨烧结矿产生的烟气余热 回收可发电 ２ ・， ０ Ｗ ｈ ｋ 折合吨钢综合能耗可降低约 ８ ｇ 标准煤［。 ｋ Ｉ － ２ ］
（ ａ ｇ ｉ ｉｇ ｉｎ ｔｅ Ｉｄ ｓ ｉ ｏ，ｔ．Ｎａｃ ａ ｇ３ ０ ３ ， ｈｎ ） Ｊ ｎ ｘ ｎ ｘａ ｇＳｅｌｎ ｕｔ ａ Ｃ ． ｄ， ｎ ｈ ｎ ３ ０ ８ Ｃ ｉａ ｉ Ｐ ｒｌ Ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆｓ ｔｒ ｃ ｉｅ ｉ ｉ ｇ ｉ ｎ ｔｅ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆ ｏ ｅ ｅ ａｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｎ ｅ ｍａ ｈ ｎ Ｐ ｘ ａ ｇ Ｓ ｅ ｌ ｃ ｏ ｃ ｏ ｉ ｎ ｎ ｗａ ｒ ｄ ｃ ｄ Ａｃ ｏ ｄｎ ｔ ｎ ｏｈ ａ ｐ ｉａ ｏ ｆ ｉ ｃ ｏ ｏ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ， ｔ ｒ ｖ ａ ｉ ｃ ｏ ｏ ａｌ ｏ ｎ ｙ ｉ ｒ ｖ ｎ ｉ ｎ ｎ ｕ ｌｏ ｔｋ ｐ ｌ ｔ ｎ ｏ ｔ ｓｔ ｈ ｌ ｇ ｉ ｔ ｏ ａ ｙ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｔ ｈ ｓｔ ｈ ｌ ｇ ｃ ｌ ｎ ｔｏ ｌ ｃｉ ｈ ｅｎ ｙ ｎ ｈ ｈ ｔ ｅｎ ｙ ｍｐ ｏ ｅｅ ｖ ｒ ｍｅ ｔ ｔ ｓ ｅ ｏ ｂ ａ ａ ａ ｖ ｎ ａ ｅｏ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｒ ｄ ｃ ｅｃ ｓｓ ｎ ａ ｅｇ ｏ ｃ ｎ ｍｉ ｄ ｓ ｃａ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｔｇ ｆ ｅ ｏ ｒ ｅ ， ｅ ｕ ｅｔ ｏ ｔ ａ ｄ ｈ ｖ ｏ ｄｅ ｏ ｏ ｃａ ｏ ｉｌ ｎ ｆ ． ｈ ｎ ｂ ｉ
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前言钢铁是一个能耗很大的行业，各个环节都产生大量的余压余热，其中烧结球团生产是最大的能耗工序之一，约占钢铁企业能耗的10%。
烧结生产过程中，由烧结机和环冷机热烟气带走的热量约占整个工艺的一半，其中烧结机烟气带走的余热量占比在13%~23%左右，环冷机热烟气带走的余热量占比达到19%~35%左右，烧结能耗平衡图如图1所示。
图1烧结能耗平衡图其中烧结矿冷却环节冷却废气带走的余热占比最大，烧结机上烧成的高温烧结矿料的温度一般在750~850℃之间，在环冷机上通过鼓风强制冷却，烧结矿料最终温度低于150℃排出环冷机。
鼓风机鼓入的冷空气吸收烧结矿料显热变成废热烟气，其温度沿环冷机从高到低分布。
通过气-固传热，冷却烟气温度沿着环冷机圆周也是一个逐渐降低的过程，约从450℃下降到100℃以下。
可供利用的中、低温余热烟气分布在250~450℃之间，占全部废热量的40%左右。
自2006年后，在国家节能降耗目标以及企业自身成本控制要求的指引下，国内大部分钢铁企业都上马了烧结环冷机余热发电项目。
但受限于当时的技术水平等各种因素，所建成的烧结环冷机余热发电项目最终的经济效益与设计目标多数都有一定的差距，发电功率普遍在设计值的50%~70%左右。
韶钢5#、6#号烧结环冷机于2011年新建一余热电站，余热电站装机容量25MW，汽轮机为补汽凝汽式汽轮机，余热锅炉采用双压无补燃余热锅炉。
建成投产后，由于各种因素，余热发电项目最终的经济效益与设计目标有一定的差距，发电量一直处于较阶梯式自密封技术在烧结环冷机余热发电上的应用刘耀辉1，陶寿松1，何立波2(1、广东韶钢松山股份有限公司，广东韶关512123;2、广州市瑞溥投资有限公司，广东广州510650)【摘要】烧结环冷机台车与烟罩之间的密封问题是影响烧结余热发电的关键因素之一，解决密封问题能够减少冷风直接漏入高温废气中，提高余热发电效率。
韶钢烧结余热发电项目采用阶梯式自密封技术进行升级改造，取得了良好的效果。
【关键词】阶梯式自密封；烧结环冷机；余热发电【中图分类号】TM617【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2017)08-0048-04Application of Step Self-Sealing Technology in Waste HeatPower Generating of Sinter Circular CoolerLiu Yaohui1,Tao Shousong1,He Libo2(1.Guangdong Shaogang Songshan Co.Ltd.of Baosteel Group,Shaoguan,Guangdong512123，China;2.Guangzhou Ruibo Investment Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong510650,China)[Abstract]Sealing between the cooler trolley and flue hood is one of the key factors in-fluencing sinter waste heat power generating;and solution of the sealing problem can reduce cool air directly leaking into high temperature flue gas and increase power generating effi-ciency.The sinter waste heat power generating project of Shaogang adopts step self-sealing technology in upgrading transformation,which has produced good results.[Keywords]step self-sealing;sinter circular cooler;waste heat powergenerating年份烧结矿年产量/t 年发电量/104kWh 年均吨矿发电量/（kWh/t)20115513123742713.4720126976198840812.05201387966271071112.18201488820431093412.3120157759740957512.3420163277672491915.01低水平。
2015年产量统计显示，全年平均吨矿发电量约为12.73kWh 。
经过各种加强管理和技术改造，在2016年前半年吨矿发电量提升到约15.01kWh ，之后遇到技术瓶颈难于再继续提升。
2017年年初，采用中科院广州能源研究所下属公司广州市瑞溥投资有限公司的环冷机烟罩自密封技术改造，发电量得到明显的提升。
环冷机烟罩自密封技术在不影响现有烧结生产工艺的前提下，通过对环冷机热风烟罩进行改造，调整控制烟罩内烟气的流场，使环冷机烟罩长度上烟罩与台车间的缝隙处烟气压力接近大气压，使得外界冷空气不能进入到热风罩内，烟罩内的热烟气也不会泄露到环境中，实现烟气的自密封，最终达到余热资源回收利用的最大化。
本文结合韶钢环冷机实际情况为对象，通过模拟计算数据与测量数据对比，分析环冷机烟罩自密封技术的应用情况以及实际取得的效果。
1改造前现状分析韶钢烧结环冷机余热发电系统的废气余热回收分系统的构成如图2所示。
建成投产后，吨矿年平均发电量统计如表1所示。
表1烧结吨矿年平均发电量统计表注：2016年是指1~5月份。
烧结矿产量以烧结实际产量统计（包括返矿量）。
改造前，两台烧结环冷机余热回收系统存在的主要问题为：（1）环冷机热风烟罩内热烟气速度紊乱分布，特别是抽吸口处局部有漩涡。
（2）烧结环冷机热风烟罩长宽比较大，现有余热回收系统利用在环冷机热风烟罩上开五个吸风口，其中第2#和3#吸风口通过引风机将烟气引入余热锅炉产生蒸汽发电。
但由于环冷机台车是运动的，而上面的热风烟罩是固定的，因此在环冷机热风烟罩于环冷机台车之间不可避免存在缝隙，缝隙宽度一般在30~100mm ，如图3所示。
图3热风烟罩与环冷机台车间缝隙这就导致了每个吸风口附近在吸入热烟气的同时也从缝隙中吸入了大量的外部冷空气；而远离抽气口的烟罩内的热烟气则不能全部被吸到吸入口，部分热烟气从缝隙往外冒，导致整体热烟气资源品质大幅降低，从而引起余热锅炉产生蒸汽量的减少及品质下降，环冷机的预热没有得到更高效率的利用。
虽然厂内采用过橡胶封堵等方式进行密封，但没有明显的效果，且使用时间不长，由于台车轨道并非绝对圆形以及烟罩的变形、橡胶长期处于高温状态下等因素，橡胶密封很快完全失去作用。
（3）现有吸入口烟囱的排烟阀门采用简易翻板图2环冷双压饱和蒸汽发电热力系统阀，此种类型的阀门漏风量较大，当吸风口抽力过大时，此处容易吸入大量冷风。
正是由于存在上述问题，说明余热回收系统的能力未能得到完全利用，尚有较大潜力可挖。
2改造前流场测量和模拟结果2.1流场测量与结果2.1.1测点布置从烧结机的落料口烟罩3轴沿台车运动方向至烟罩17轴的位置上，通过台车与烟罩的缝隙，，测量台车与烟罩缝隙处的烟气压力、温度，并测量台车与烟罩缝隙处内侧的烟气压力。
测点布置如图4所示。
图4测点布置图2.1.2测量结果分析以5#环冷机为例，根据测量，改造前余热回收温度及流场分布情况如图5和图6。
图5烟罩缝隙内沿轴线的温度分布通过测量数据分析，计算1#~5#风箱的平均烟气温度为518.8℃；6#~11#风箱的平均烟气温度为472.7℃。
高温烟囱的测量流量为256200m3/h，烟气平均温度为382.8℃；低温烟囱的测量流量为242300m3/h，烟气平均温度为380.5℃。
根据测量数据计算，环冷机烟罩的运行负压较大，烟罩存在较大的漏风，高温段漏风量约为27%，低温段漏风约为20%。
图6烟罩缝隙内沿轴线的压力分布2.2数值模拟计算分析以韶钢环冷机实物尺寸为基础，设定烧结矿为多孔介质模型，基于CFD计算流体力学软件FLU-ENT，选择合适的步长实行网格化，建立物理模型和环冷机台车和烟罩内流体流动过程及烧结矿热过程的数学模型，模拟环冷机密封设备改造前后的流场流动特性，与实际测量的数据比较，分析改造后流场优化的成果。
图7烟罩内沿轴线的压力分布模拟计算结果对比图6测量结果和图7数值模拟结果，其设备改造前，测量结果与数值模拟结果非常吻合，说明数值模拟计算所采用的方法和使用的边界条件与现状非常吻合。
设备供应方通过数值模拟的边界条件，预先模拟出设备改造后的烟罩流场，并根据数值模拟的结果设计和制造用于环冷机烟罩密封的具有专利技术的“阶梯式自密封技术”烟风抽吸装置。
3改造后的效果分析3.1改造后数值模拟结果按照设备的改造后的边界条件，模拟计算设备改造后的流场情况，并将改造前后烟罩内流场压力进行对比，对比图如图8所示。
由图可知，在安装烟（上接第47页）5结束语2#机组在利用小修机会时，对危急遮断模块实施了预定改进措施，通过近半年实际运行，AST 试验过程中未出现卡涩及压力开关不复位现象。
实践验证通过运行分析，采取行之有效的改进措施，应用可靠的模块部件，提高了危急遮断控制系统稳定性，降低了机组运行安全风险，后期将在1#机组推广应用。
通过此次故障风险分析处理，结合EH 油系统其它部分的类似问题，今后将继续运用技术手段对系统的流程、设备结构进行诊断，摸索总结，为机组的安全稳定运行积累经验。
收稿日期：2017-05-22作者简介：张鹏（1973-），男，工程师，大学本科学历，现从事汽轮机技术管理工作。
风抽吸装置之前，由于烟罩长宽比过大，靠近抽风口位置的负压过大，照成漏风严重，降低了烟气温度；在烟罩内安装阶梯式烟风抽吸装置后，沿烟罩长度上，烟罩缝隙内侧的压力变化变得平稳，均为微负压，这将很大限度改善烟罩缝隙的漏风情况，可以将漏风控制在10%以内。
图8高压蒸汽压力对蒸汽流量的影响3.2改造后流场测量结果通过改造，安装了专利设备“烟风抽吸装置”后，根据测量结果分析（图9所示）可知，烟罩内的流场分布与改造前比较，得到明显的改善，烟罩内流场分布较为均匀，使通过缝隙漏风得到有效的控制。
图9低压蒸汽压力对蒸汽流量的影响3.3改造后实际发电情况对比设备改造利用2017年2月份5#、6#烧结年休期间完成，改造后改造完成后，统计2017年3月1日~8日期间烧结余热电站吨矿发电量为17.90kWh/t ，对比与2017年2月1日~8日期间烧结余热电站吨矿发电量为15.30kWh/t ，提高了2.6kWh/t ，增幅为17%。
阶梯式自密封技术改造在韶钢烧结环冷机余热发电上取得了初步的成效，通过下一步的消缺等措施，效果应该会得到进一步的提高。