烧结环冷机余热演示
承钢烧结机提高余热汽轮机自发电量实践
总第２１８期 ２０１４年第２期 河北冶全
ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ Ｔｏｔａｌ ＮＯ．２ｌ８
２０１４，Ｎｕｍｂｅｒ ２
承钢烧结机提高
余热汽轮机自发电量实践
马银泉，张有武，贾庆华，张国祥，刘成刚
（河北钢铁集团承钢公司，河北承德０６７００２）
摘要：承钢公司３６０ ｍ ２＃、３＃烧结机余热发电项目自投产后烟温一直偏低，环冷机一段烟温２６０～３１Ｏ ℃、二段烟温１５０～２２０℃、三段烟温１２０～１８０℃，远远低于一段烟温４００ ｏＣ、二段烟温３００℃、三段烟温
２００ ｏＣ的设计值，余热锅炉所产生的蒸汽温度无法满足汽轮机最低３５０ ｏＣ和１９２ ｏＣ的设计要求。在确保
机组安全稳定运行的情况下，通过降低汽轮发电机组的主蒸汽和补汽温度、压力参数，实现了机组长周
期工作稳定，每年的发电效益为１ ０６４．５万元。
关键词：烧结机；余热；汽轮机；自发电量；实践
中图分类号：Ｘ７０６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—５００８（２０１４）０２—００６５一Ｏ４
ｄｏｉ：１０．１３６３０／ｊ．ｃｎｋｉ．１３—１ １７２．２０１４．０２２１
ＰＲＡＣＴＩＣＥ ＴＯ ｎ ＣＲＥＡＳＥ ＳＥＬＦ
ＷＡＳＴＥ ＨＥＡＴ ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ ＡＭＯＵＮＴ ＯＦ ＴＵＲＢ Ｅ
Ｍａ Ｙｉｎｑｕａｎ，Ｚｈａｎｇ Ｙｏｕｗｕ，Ｊｉａ Ｑｉｎｇｈｕａ，ｚｈａｎｇ Ｇｕｏｘｉａｎｇ，Ｌｉｕ Ｃｈｅｎｇｇａｎｇ
（Ｃｈｅｎｇｄｅ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ，Ｃｈｅｎｇｄｅ，Ｈｅｂｅｉ，０６７００２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｂｅｉｎｇ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｕｓｅ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｃｏｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ２＃，３＃３６０ ｍ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｏｆ Ｃｈｅｎｇ Ｓｔｅｅｌ，ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｃｏｏｌｅｒｇ ｓｍｏｋｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ ａｒｅ：２６０ ｔｏ ３１０ ｏＣ ｉｎ ｓｅｇｍｅｎｔ １，１５０ ｔｏ ２２０ ｏＣ ｉｎ ｓｅｇｍｅｎｔ ２，１２０ ｔｏ １８０ ｏＣ ｉｎ ｓｅｇｍｅｎｔ ３，ｆａｒ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｖａｌｕｅ ４００ ｏＣ，３００ ｏＣ ａｎｄ ２００
邯钢西区烧结余热发电技术应用
ＳＩＬＩＣ 【技术应用】。 囊 ＶＡＬ
邯钢西区烧结余热发电技术应用
徐甲庆
（邯郸钢铁集团邯宝公司能源中心技术室河北邯郸０５６０１５）
摘要： 介绍邯钢西区烧结双压余热锅炉及双压补汽式汽轮机余热发电技术，此发电技术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；且大幅度减少环冷机对空排放的热量，减少热污染效果显著，具有充分利用低温废气、变废为宝、净化环境的多重意义。
关键词：废气余热回收；烧结余热发电；环保节能效益
中图分类号：ＴＭ６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－７５９７（２０１０）０８１０１３５—０１
０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，仅
１５０￣４５０℃，加上以前余热回收技术的局限，余热回收项目往往给人以
“造价高，发电少，回收年限长”的印象，长期以来被人们忽略遗忘。
１邯钢烧结环冷机余热回收意义
环冷机余热的回收，是通过环冷烟气低温余热锅炉回收烟气的低品味
余热能源，结合低温余热发电技术，用余热锅炉的过热蒸汽来推动低参数
的汽轮发电机组做功发电的最新成套技术；其与火力发电相比，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：它是当前
工业企业节能和环保要求下的必然趋势和产物，具有充分利用低温废气、
变废为宝、净化环境的多重意义。具体来讲环冷余热回收的意义体现在如
下几个方面：
ｉ）利用烧结环冷机烟气余热发电，部分代替来自电网的以化石燃料
为能源的供电量，从而起到减少温室气体排放的效果；
２）降低邯钢烧结工序能耗，促进资源节约，降低邯钢的单位产值的
能耗，增加企业的效益；
３）有利于企业可持续发展目标的实现，减少当地由常规火电厂带来
的Ｓ０２、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
烧结矿竖式冷却工艺的分析与研究
4冶金冶炼Metallurgical smelting烧结矿竖式冷却工艺的分析与研究屈鹏飞［普锐特冶金技术（中国）有限公司，上海 ２０１１０３］摘 要：烧结矿竖式冷却工艺是烧结生产工艺的一项革新性技术，主要是为了解决目前烧结矿冷却工序的余热回收品位低、污染的问题。传统对烧结矿竖式冷却工艺的研究大部分停留在理论领域，直到最近几年才有了工业化和商业化的应用。本文通过对竖式冷却工艺和现有烧结矿竖式冷却商业化应用项目的介绍，为烧结矿竖式冷却工艺的进一步发展提供依据。关键词：烧结矿竖式冷却；节能环保中图分类号：ＴＦ０４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２３－０００４－３Analysis and Research on Vertical Cooling Process of Sintered OreQUPeng-fei［Ｐｒｉｍｅｔ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （Ｃｈｉｎａ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１１０３，Ｃｈｉｎａ］Abstract: Ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｏｒｅ ｉｓ ａｎ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｉｔ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｌｏｗ ｇｒａｄｅ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒ． Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｏｒｅ ｈａｓ ｍｏｓｔｌｙ ｒｅｍａｉｎｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｉｅｌｄ， ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｕｎｔｉｌ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ ｔｈａｔ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚｅｄ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｏｒｅ ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｏｒ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｏｒｅ．Keywords: ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｅｄ ｏｒｅ； Ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－１０作者简介：屈鹏飞，男，生于１９８８年，汉族，湖北宜昌人，本科，中级工程师，研究方向：冶金热能与动力。在烧结工序总能耗中，有近50%的热能转化为烧结烟气和环冷烟气的显热排入大气[1]。怎样高效回收利用这部分显热成为降低烧结工序生产成本的关键。目前烧结环冷的余热回收已经是成熟工艺，但是由于环冷机本身的技术特点，导致环冷机的余热回收率低、余热品位低，同时环冷机的漏风严重、冷却风量大，导致环冷区域有大量无组织排放的粉尘，严重影响烧结厂环境。早在1993年开始就有专业技术人员投入了竖式冷却技术的研究与开发，但当时节能环保的要求不高，加上竖式冷却工艺是一个全新的工艺，技术和装备并不成熟，而且没有强烈的市场需求，因此竖式冷却工艺没有得到应用和推广。随着冶金行业乃至整个社会对节能降耗和环境保护的重视，烧结环冷工艺的低余热回收率，导致的能源浪费和大量漏风以及无组织排放问题越来越突出，竖式冷却工艺自然而然成为了解决这些问题的最佳答案。从2015年开始，我国陆续出现了多个烧结矿竖冷项目。1 烧结冷却工艺现状目前国内主流的烧结冷却技术为环冷工艺。烧结热矿均匀布在环冷台车上，冷空气由分布在环冷机四周的鼓风机每隔一段距离从台车下部鼓入，和烧结矿进行交叉换热后排出。这种结构最大的优点是换热温差大，可降低冷却时间和空间。但是有一个较突出的问题：由于每隔一段距离注入新鲜的冷空气，导致排风温度整体不高，余热品位较低[2]。而且环冷台车在生产时呈现运动状态，罩体与台车间需留有间隙，导致环冷机有大量漏风，部分环冷机的漏风率可达48.74%[3]，高温区的热风泄露导致了高品位余热的浪费，低温区的余热品位低也无法被回收利用只能浪费。根据各个生产厂披露的数据，国内环冷余热回收利用的实际效率约为20%~30%[4-6]，导致烧结工艺的生产成本较高，环保也存在较大问题。国内外也针对上述问题对环冷进行了许多研究及改进，但是鉴于环式冷却采用的交叉换热原理的先天不足，其改进对余热回收效率的提高非常有限，并不能从根本上解决环冷交叉换热带来的冷却风量大、余热品位低、环境不友好的问题。2 竖式冷却工艺竖式冷却工艺是针对环冷提出的革新性的技术。与环冷的交叉换热不同，竖式冷却工艺采用逆向流动原理，即冷却空气的流动方向与烧结热矿的移动方向正相反[7]。烧结热矿和冷却空气在竖冷设备中是逆流，烧结矿在由上往下流动过程中温度逐渐降低，在排出前会接触到新鲜鼓入的冷空气，温度进一步降低；冷空气从下往上流动过程中温度逐渐上升，在排出前会接触到新鲜加入的热烧结矿，其温度进一步升高。逆流式换热使得烧结矿和冷却空气的换热更加充分，大大提高了换热效率，而且竖冷的排烟温度不会像环冷一样温度沿圆周方向下降，避免了环冷最后一段低温5冶金冶炼Metallurgical smelting余热被白白浪费的情况。竖冷的烧结矿在竖冷窑内由重力作用往下移动，竖冷窑本体并没有运动设备，因此没有环冷机存在的大量漏风问题，同时充分高效的换热使得竖冷需要的冷却空气量仅为环冷空气量的约30%[4]。逆向流动的原理很简单，但它关系到物质流和能量流，需要智能地控制烧结矿和冷却空气以达到最佳的传热和冷却效果[7]。竖冷工艺的换热过程是移动床的气固换热，烧结矿在窑体内的均匀分布和均匀下移是竖冷窑达到良好性能的关键。烧结矿在加入窑体时小颗粒会在落料点附近聚集，大颗粒会移动到远离落料点的地方，这样就形成了烧结矿的偏析。小颗粒聚集的区域热矿透气性差，阻力大，大颗粒聚集的区域热矿透气性好，阻力小，这样的后果是大量的冷却空气会从大颗粒聚集区域换热后排出窑体，导致出口烟温低，而小颗粒聚集区域的热矿冷却不够，导致排料温度高，直接影响了竖冷的性能。为了避免烧结矿在窑体内的偏析，采用如图1所示DEM模型对烧结矿的流动特性及特定结构下的分布情况进行分析，并优化加料系统。图1烧结矿流动DEM模型竖冷窑体的直径远远大于烧结矿粒径，如果加料系统只有一个布料点，势必会在窑体内形成较严重的偏析。多点布料相对单点布料其偏析程度更低，料层孔隙率均匀性更好，冷却空气气流速度沿宽度分布更加均匀[8]。加料系统的核心是布料系统，但是热矿输送系统同样重要。烧结机的排料是台车在机尾翻车将每台车的烧结矿排到输送系统，不均匀不连续的烧结矿在加入布料系统后会增加布料的偏析。对热矿输送系统进行专门设计，将烧结机不连续不均匀的烧结矿变成连续均匀的物质流加入到布料系统中，无序的物料变为有序可控，对避免偏析也有重要作用。经过特别设计的竖冷窑加料系统，能够将烧结热矿均匀分布在竖冷窑体的上部，最大化避免了烧结矿的偏析，当烧结矿在窑体内往下移动换热时，也要尽量避免发生烧结矿的偏析。烧结矿的粒径大小不一，表面不规则，流动性也不一样，这就对烧结矿的排料系统提出了要求。排料系统和内部流动通过如图2所示CFD进行模拟验证和优化设计。图2竖冷窑CFD模拟排料系统需要尽可能保证烧结矿在窑体内的均匀下移，不能形成局部区域的快速流，局部区域的快速流会增加孔隙率，从而大量的冷空气会从该区域不经过充分换热“逃出”竖冷窑。烧结矿加入竖冷窑的温度大约为500℃~650℃，在窑体内要将烧结矿冷却至135℃，需要良好的换热效率和充分的换热时间，因此排料系统的运行要保证烧结矿均匀下移和合适的换热时间。排料系统还需要根据烧结机的负荷波动进行实时调节，当加入竖冷窑的烧结矿量降低时，为了维持稳定的料位高度和物料流动，排料系统可以降低运行负荷。排料系统的调节手段越丰富，竖冷系统在冷却烧结矿时越平稳，生产越稳定。竖冷窑体作为主要的换热空间，其结构要有利于烧结矿的均匀下降和冷却空气的均匀分布。尽量减少死角，以免被动形成无料区域，导致大量冷却风直接从这部分区域不经过换热直接排出。烧结矿的均匀分布和稳定下移使得烧结矿和冷却空气6冶金冶炼Metallurgical smelting[1]祁腾飞,孙俊杰,张永杰.我国烧结余热回收技术发展与展望[J].冶金经济与管理,2021(05):39-42+45.[2]卢红军,戚云峰.烧结余热的基本特点及对烧结余热发电的影响[J].烧结球团,2008(01):35-38.[3]冶飞.环冷机密封对烧结余热回收效率影响的探讨[J].新疆钢铁,2017(04):38-42.[4]仲园.梅钢烧结竖冷炉运行实践[J].冶金动力,2021(02):79-82+85.[5]汪磐石,张永忠.宝钢烧结余热梯级利用及展望[J].冶金能源,2019,38(01):46-51.[6]钱惠明.宁钢2~#烧结环冷余热回收利用实践[J].冶金动力,2020(02):50-52+55.[7]BoeberlM,屈鹏飞,PuschitzP,etal.烧结矿竖冷窑——烧结厂能量回收的新标准[J].河北冶金,2018(11):43-46.[8]祁腾飞,黄军,孙俊杰等.布料方式对竖冷炉内烧结矿偏析及气流分布的影响[J].东北大学学报(自然科学版),2022,43(10):1422-1429.[9]梁长林，郭宏伟，烧结矿竖冷窑冷却工艺及余热回收技术，2015钢铁企业中低温余热回收与高效利用新设备、新技术交流会，2015.[10]冯建英,张红旭,杨小胜.铸造厂烧结竖冷机节能技术应用[J].山西冶金,2020,43(02):112-114.的接触更加充分，换热也更加充分，烧结矿温度沿着窑体高度稳定下降，冷空气温度沿着窑体高度稳定上升，从而会在竖冷窑内部形成如图3所示的良好温度场。图3竖冷窑温度场需要指出的是，烧结竖冷窑作为冷却烧结矿的工艺设备，烧结矿的粒径、温度等质量特性直接影响竖冷窑的设计运行，同时烧结机的生产会随着原料以及操作人员的操作习惯等变化，竖冷窑需要有一定的空间承担这种波动，同时烧结机的生产也要尽量平稳，在正常生产的情况下与竖冷窑相配合，一起降低烧结工艺的总能耗。3 竖式冷却工艺的应用从2015年开始，国内已有多个烧结竖冷项目投入建设运行。天津天丰150m2步进式烧结机的烧结矿显热竖式回收项目是行业内首个工程示范案例。天津天丰烧结机竖冷窑回收余热蒸汽发电项目自2015年3月并网发电以来，系统运行平稳，基本实现连续、稳定发电[9]。梅山一家冶金企业烧结竖冷炉项目于2018年建成投产以来运行稳定，减排效果显著，吨矿蒸汽回收在92kg/t以上，吨矿发电量16.8kW·h/t[4]。辽宁某冶炼厂1#烧结机竖冷窑项目于2022年12月成功完成了168小时性能测试，竖冷窑在265m2烧结机最大负荷下连续稳定运行，主要性能指标均达到设计预期，标志着烧结竖冷技术取得关键性突破。辽宁某家冶金企业竖冷窑系统的热矿输送系统，利用了特别设计的全国首台大倾角烧结矿斗式输送机，可实现大倾角连续上料，把每台车的烧结矿均匀输送到竖冷窑内。加料系统有一个专利设计的水平式布料装置，能够最大限度减少烧结矿在竖冷窑中的偏析，这对保证烧结矿-冷却空气的气固换热至关重要。当烧结矿被冷却后，由特别设计，以满足气密性和均匀下降要求的排料系统排出，这对保证冷却效果非常重要[7]。竖冷在烧结领域是一个革新性的烧结冷却技术，目前几个竖冷窑项目在工业化应用实践中都遇到了各种各样的问题，但是鉴于其在节能前景和环保方面的巨大优势，同时烧结矿在竖冷中缓慢冷却有利于提高烧结矿的转鼓强度、成品率[10]，相信烧结竖式冷却技术会在该技术成熟后得到大规模的推广和应用。4 结论烧结竖冷工艺的逆流式换热相比环冷的交叉式换热有着很大的优势，其换热效率更高，余热回收率更大，而且品位较高能提高，后续余热利用的效率。竖冷相比环冷的漏风率大大降低，对烧结环冷区域以及烧结厂的环保都有很大的改善。随着烧结厂烧结技术的提高，目前配置的很多烧结冷却设备限制了烧结产能的有效利用。竖式冷却是完全不同于环冷的冷却技术，其本体占地面积比环冷小，因此竖冷技术在现有厂区冷却设备升级改造中具有非常大的优势。按照烧结、球团工业大气污染物排放标准要求，“烧结其他生产设备”的颗粒物特别排放限值为20mg/Nm3，烧结冷却设备配备烟气处理系统也是大势所趋，竖冷的烟气量远小于环冷的烟气量，因此应用竖冷可大大减少烟气处理系统的投资运行成本。一个革新性的技术从理论到商业应用需要进行不断的创新和优化完善，这也需要行业所有专家以及技术人员的共同努力。避免物料的偏析是竖式冷却技术的关键，上料的连续性、布料的均匀性和下料的同步性直接影响偏析程度，也影响了竖冷系统的整体性能，怎么改善解决这个问题成为广大技术工作者继续深入研究的目标。
烧结机烟道废气余热回收利用
第３３卷第５期 ２０１ ３年１ ０月 黑龙江冶金 Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ｖｏｌ＿３３ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１３
烧结机烟道废气余热回收利用
康跃
（日照钢铁控股集团有限公司机动部，山东 日照２７６８０６）
摘要：本项目为烧结机余热回收利用二期工程，是回收利用２×３６０ｍ 烧结机机尾烟道余热，新设置２套余热 锅炉，产生蒸汽分别并入一期烧结环冷机余热发电站。烧结余热锅炉系统除盐水、工业水由现有外网供给，机 尾余热锅炉采用ＤＣＳ集中控制系统，考虑设现场电气室，发电主厂房集中控制。大大减少了热源排放，经济效 益和环保效益显著。 关键词：烧结机；烟道余热；主抽风机；废气；节能改造
Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｆｌｕｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ
Ｋａｎｇ Ｙｕｅ （Ｒｉｚｈａｏ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｒｉｚｈａｏ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２７６８０６ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ，ｈｅａｔ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｆｒｏｍ ｔａｉｌ ｆｌｕｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｏｆ ２×３６０ｍ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ．Ｗｅ ｂｕｉｌｔ ｕＤ ｎｅｗ ２ ｓｅｔｓ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｓｔｅａｍ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｏｎｅ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｉｎｔｅｒ ｒｉｎｇ ｃｏｏｌｅｒ．Ｄｅｓａｌ－ ｒｉｎｇ ｗａｔｅｒ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｔｅｒ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｓｕｐｐｌｉｅｄ ｂｙ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｏｕｔｓｉｄｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈｅ ｔａｉｌ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｂｏｉｌｅｒ ｉｎ ＤＣＳ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｔｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｒｏｏｍ．１．Ｔｈｉｓ ｐｒｏ－ ｊｅｃｔ ｇｒｅａｔｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｂｅｎｅｆｉｔ ｉｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ． ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ；Ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｕｅ；ｍａｉｎ ｅｘｈａｕｓｔ ｂｌｏｗｅｒ；Ｗａｓｔｅ ｇａｓ；Ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖ—
烧结余热发电技术应用及改进
烧结余热发电技术应用及改进
高光星
【摘 要】烧结余热发电技术是利用烧结环冷机生产过程中产生的高温烟气进行余热回收,通过锅炉系统产生蒸汽,再由汽轮机进行发电,发电可应用于企业内部生产.由于烟气的循环利用,在回收生产过程产生的大量余热的同时,也减少了烧结环冷机原高温烟气对环境的热辐射及粉尘污染.对余热发电系统运行过程中出现的一些问题,如环冷机密封改造效果不佳、余热发电波动较大等进行分析和总结,并进行改进和完善,以提高发电效率.
【期刊名称】《宝钢技术》
【年(卷),期】2019(000)002
【总页数】6页(P23-28)
【关键词】烧结环冷机;余热锅炉;汽轮发电机;余热发电
【作 者】高光星
【作者单位】上海宝钢节能环保技术有限公司,上海201999
【正文语种】中 文
【中图分类】TF046.4
钢铁工业是国民经济重要基础产业,钢铁企业也是耗能大户,钢铁业能源消耗量约占全国工业总能耗的15%,废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的14%和17%,是节能减排的重点行业。在钢铁企业中,烧结工序能耗是仅次于炼铁的第二大耗能工序,占总能耗的9%～12%。烧结工序中会产出大量的温度在250～450 ℃的烧结机烟气和环冷机废气,这些烟废气每小时可达几十万立方米,含尘浓度约达3
g/m3,带走了烧结工序中50%的热能,如果直接排入大气,不仅浪费能源,也对环境造成严重的粉尘污染和热污染。从环境保护的角度看,余热发电完全利用烧结生产过程中产生的废气余热作为热源,整个发电过程不需要燃烧燃料(煤、油、燃气),因此,对大气环境不增加任何污染物(粉尘、NOx和SO2)的排放,而且余热锅炉还能起到收尘和降温作用,降低了烧结生产废气中的粉尘排放浓度和气体温度,对减少温室效应、保护生态环境起着积极的促进作用。近年来,随着我国烧结机的大型化和低温烟气余热锅炉技术、低参数补汽凝汽式汽轮发电机组技术不断发展和日臻完善,烧结余热发电已在全国大中型钢铁企业得到推广。
南钢360m2烧结余热发电项目工艺系统优化
第１３卷 ２０１３芷 第６期 ６月 中 国水运 Ｃｈ ｊ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ＶｏＩ．１３ Ｊｕｎｅ Ｎｏ ６ ２０１３
南钢３６０ｍ２烧结余热发电项目工艺系统优化
朱能闯
（武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉４３００７１）
摘要：文中结合南京钢铁股份有限公司３６０ｍ。烧结余热发电项目实际案例，提出烧结余热发电项目需对冷却机温 度场进行模拟计算，并据此优化热风系统设计和热力系统设计，从而实现最佳的余热发电经济指标。
关键词：烧结冷却机；余热发电；优化设计 中图分类号：Ｘ７７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９７３（２０１３）０６—０１２２—０３
一、前言 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、粉尘和其它有害气
体，能够有效提高烧结工序的能源利用效率。工信部为此在 ２００９年发布了 钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》ｌ１ Ｊ，
在国内大中型钢厂推广实施烧结余热发电技术，并指出烧结余
热发电技术平均每吨烧结矿产生的烟气余热回收可发电
２０ｋｗｈ，折合吨钢综合能耗可降低约８ｋｇ标准煤。 随后烧结余热发电技术在国内钢厂得到了快速应用，陆
续投产了一系列机组，在充分展示烧结余热项目具有良好的
经济效益、环保效益和社会效益的同时，也暴露了一些不足 之处，主要集中在：吨矿发电量指标差别较大。很多烧结发
电项目实际运行发电量远低于设计值，且同类型烧结余热发
电项目之间指标差别较大，如同样３６０ｍ 烧结余热发电项
目，吨矿发电量高的达到２４ｋｗｈ，而低的项目在１２—１４ｋｗｈ 左右。 烧结余热发电项目的技术难点在于如何科学合理的设计
热风系统，在兼顾经济性同时最大限度的利用烧结矿的余热，
以及如何将热风系统、热力系统联合优化设计以确保将取得 热风得以高效充分的转化为电能。
南钢３６０ｍ 烧结余热发电项目于２０１０年投产，该项目
石横特钢烧结余热发电项目投产实践
石横特钢烧结余热发电项目投产实践
山东石横特钢集团有限公司发电车间，山东肥城271612
摘要 本文介绍了石横特钢烧结余热发项目生产情况，以及出现的问题和解决方法，对烧结余热发电系统的设计、建设和运行中可能出现的问题给出了建议。
关键词 烧结环冷机；烟气回收；余热发电
中图分类号tf7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）61-0147-02
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。环冷机排出的烟气带走的热量，其热能大约为烧结矿烧成系统热耗量的35%，充分利用这部分热量以显著降低烧结工序的能耗。
山东石横特钢集团有限公司（以下简称石横特钢）两台126m2烧结机设计年产烧结矿130万t。烧结环冷机以前的热量回收利用仅仅是在烟气高温段安装一台小的余热锅炉，生产少量低压蒸汽，作为烧结工艺补充用，其余热量随烟气直接排入大气中。为发展循环经济，提高烧结余热回收，石横特钢投资进行烧结余热发电项目建设，设计为补汽式汽轮发电机组，并于2010年11月21日通过72小时试运行，系统运行逐渐趋于稳定，日发电量达到12万kw·h。
1 石横特钢烧结余热发电系统概况
石横特钢烧结余热发电系统由烟气回收系统、锅炉系统和汽轮机发电组三部分。为两台双压余热锅炉和一台汽轮发电机组，一台锅炉配原烧结机，另一台锅炉配新烧结机。
1.1 锅炉烟气回收系统
烧结余热发电烟气系统充分考虑热能的回收利用，利用烧结环冷机1#段和2#段高温部分的废热气进行余热发电。对环冷机料层上部活动烟罩进行密封处理，提高了可利用的烟气量及温度，热风采用再循环方案。
循环风机将烧结环冷机1#段、2#段高温部分的废烟气引出，混合后进入双压余热锅炉。循环风机将排气和从风机入口吸收的冷风加压后送入1#段、2#段进口风箱，形成烟气再循环。调节增加1#段风机的风门开度，使后段增加部分风量，即可满足烧结矿料出口温度不高于120℃的要求。回收的低温烟气温度在300℃~450℃，根据烧结运行情况，2#烧结机的矿温有时可达到500℃。
烧结环冷余热补燃高炉煤气发电的可行性分析
翟霄1第524者M冶ETALL金URGIC动ALPOW力ER49总第期
烧结环冷余热补燃高炉煤气发电的可行性分析
贾希存
(首钢京唐钢铁联合有限责任公司．河北唐山063200)
I摘要】国内烧结余热发电大多为纯余热发电技术，仅仅回收环冷机前两段的废气显热。为了深化余热利用程度，增加余热回收总量。提高系统效率，通过补燃厂区内可调节的高炉煤气，可回收环冷机前三段余热进行发电。【关键词】余热：补燃；发电【中图分类号】TM617【文献标识码】B【文章编号b006—6764(2012)04-0049—03
FeasibilityAnalysisofPowerGenerationbySinteringCirculation
WaterWasteHeatHeatedbyBlastFurnaceGas
JIAXi—eunfsJlo燃扫嗍Iron＆SteelUnitedCo．。Ltd．。砌咿J诚Hebei063200,珊酬
【Abstract]Domesticsinteringwasteheatpowergenerationismostlywasteheatpower
generationtechnology．Itonlyrecover8,wastegassensibleheatinthefirsttwostagesofthe
circulatingcooler-Inordertodeepenthelevelofwasteheatutilization，increasethetotal
amountofwasteheatrecoveryandimprovesystemefl3eieney，thewasteheatinthefirst
threestagesofthecirculatingcoolercallberecoveredtogenerateelectricitybyafter-burning
adjustableblastfurnacegasintheplant．【Keywords]wasteheat；after-burning；powergeneration
265m 2烧结机余热回收的应用与实践
莱钢科技 第４期（总第１３０期）
２６５ ｍ２烧结机余热回收的应用与实践
王 珂 王继永 夏建刚 李连海 张 惠
（烧结厂）
摘 要：介绍了烧结厂新二区２６５ ｍ 烧结机环冷烟气余热利用的工艺流程、生产实践以及今后发展
方向等情况，阐述了余热利用在节能降耗方面的重要作用。
关键词：余热利用 余热回收装置节能降耗实践 Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｓｔｅ Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ２６５ ｍ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ Ｐｒａｃｔｉｃｅ
Ｗａｎｇ Ｋｅ Ｗａｎｇ Ｊｉｙｏｎｇ Ｘｉａ Ｊｉａｎｇａｎｇ Ｌｉ Ｌｉａｎｈａｉ Ｚｈａｎｇ Ｈｕｉ
（Ｔｈｅ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｐｌａｎｔ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ￣ｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｏｒｉ－ ｅｎｔａｔｉｏｎ，ｅｔｃ．ｏｆ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｎｕｌａｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｏｆｆ－ｇａｓ ｈｅａｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ２６５ ｍ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｗ Ａｒｅａ Ｔｗｏ ｉｎ
ｔｈｅ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｐｌａｎｔ，ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃ—
ｔｉｏｎ；ｐｒａｃｔｉｃｅ
１ 前言
烧结厂２６５ ｍ 烧结机２００５年建成投产以来，烧
上置式烧结余热锅炉在环冷机余热回收利用实践
上置式烧结余热锅炉在环冷机余热回收利用实践
摘要：宁钢2号烧结机通过采用“上置式烧结余热锅炉在环冷机余热回收利用技术”解决了2号烧结机因烧结机区域空间狭小无法安装余热回收利用设备的难题，实现了2号烧结机环冷机的余热回收利用，取得了显著的经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用价值。
关键词：上置式余热锅炉；烟气余热回收；烟罩改造，环冷机密封改造。
前言：
宁钢目前有2台470m2烧结环冷机，其中1号烧结机于2005年投产运行，2号烧结机于2012年投产运行，采用2台470m2，供2座2500m3高炉的生产模式。2010年通过技术改造实现了对1号烧结机环冷机的余热回收利用，并取得了显著的经济效益和社会效益。
虽然在2号烧结机设计建设时就同步考虑了对环冷机的余热回收利用，但随着国家对钢铁企业环保要求的不断提高，对2台烧结机增加了烟气脱硫脱硝工艺系统，使得本身空间就比较狭小的烧结机区域显得更加拥挤，没有空间位置安装环冷机余热回收利用系统设备。直到2019年，采用上置式环冷机余热回收锅炉技术实现了2号烧结环冷机余热回收利用，并取得了很好的经济效益。
1. 工艺方案：
1.1设备改造：
（1）环冷机上部烟罩的改造：在环冷机高温段上部烟罩的上部开孔引出烟气管道，在引出管道上安装DN3000电动蝶阀用于控制烟气流量，在烟气出口下游的高温段烟罩的顶部安装一块隔热挡板，用于隔断高温烟气气流，防止高温烟气窜入低温段，提高高温烟气的回收量。 （2）余热锅炉换热器采用横跨在环冷机两侧的四根钢结构立柱支撑安装在环冷机高温烟罩的上部，烟气管道由DN3000电动蝶阀出口直接接到换热器入口，再从换热器烟气管道上部出口接到循环风机入口，最后从循环风机出口返回环冷机的下部。
（3）取消原环冷机的1号空气鼓风机（电动机额定功率1000kW），在原1号鼓风机的基础上安装本系统所需要烟气循环风机（电动机额定功率1120kW），风机改造后，电动机的功率增加了120kW，但同时也取消了常规环冷机余热回收系统的外置循环风机，宁钢1号烧结环冷机余热回收系统烟气循环风机的电动机功率为3800kW，本系统所需电动机的实际功率明显降低。