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燒結余熱再利用,燒結環冷機節能又環保

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燒結余熱再利用,燒結環冷機節能又環保

發布日期:2018-09-18 作者: 點擊:

       經濟的發展伴隨著能源消耗的快速增長,大量化石燃料的使用給生態環境帶來了一系列負面影響。尤其鋼鐵、有色冶金、建材等高耗能行業,在這些行業的生產過程中,不可避免地會產生大量的中低溫余熱煙氣資源。這部分余熱如果沒有得到充分利用,而是被白白地排放到了環境中,在破壞大氣環境的同時更造成了資源的浪費。冶金燒結工藝就是其中典型的一例,在鋼鐵生產中,燒結工序的能耗僅次于煉鐵,占總能耗的10%~20%。研究開發新技術,充分利用現在工業過程中產生的廢氣、廢熱,提高余熱資源利用效率和品質已經成為一個重要課題。

  河北華通重工機械制造有限公司作為鋼鐵行業設備領域重要的設計和研發力量,一直致力于燒結節能減排工藝的改革與創新,以打造綠色燒結為己任,開發了包括燒結煙氣循環技術、活性焦煙氣綜合治理技術、多功能高效環冷機等節能減排技術。這些新工藝、新技術都在實際的工程中得到應用,并取得了良好的效果。而這些新技術的研發,為余熱利用技術的研發也奠定了堅實的基礎。

  滿足行業需求,邁出燒結余熱發電一步

  鋼鐵工業燒結余熱回收主要有兩部分:一部分是燒結機尾部廢氣余熱,另一部分是熱燒結礦在冷卻機前段空冷時產生的廢氣余熱。這兩部分廢氣所含熱量約占燒結總能耗的50%,充分利用這部分熱量是提高燒結工藝的效率,顯著降低燒結工序能耗的途徑之一。

  目前,國內燒結廢氣余熱回收利用主要有3種方式:一是直接將廢煙氣經過凈化后作為點火爐的助燃空氣或用于預熱混合料,以降低燃料消耗,這種方式較為簡單,但余熱利用量有限,一般不超過煙氣量的10%;二是將廢煙氣通過余熱鍋爐或熱管裝置產生蒸汽,并入全廠蒸汽管網,替代部分燃煤鍋爐;三是將余熱鍋爐產生的蒸汽用于驅動汽輪機組發電。

  從實現能源梯級利用的高效性和經濟性角度來看,有效的余熱利用途徑是余熱發電,對燒結礦產生的煙氣余熱回收,平均每噸成品礦可發電16千瓦時~20千瓦時,折合每噸鋼綜合能耗可降低約8千克標準煤。目前,我國燒結余熱發電機組按余熱鍋爐形式主要分為4種:單壓余熱發電技術、雙壓余熱發電技術、閃蒸余熱發電技術和帶補燃余熱發電技術。近年來,純低溫余熱發電技術已在建材等行業得到了廣泛應用,特別是隨著雙壓、閃蒸發電技術和補汽、凝汽式汽輪機技術獲得突破,大大提高了余熱回收效率,為鋼鐵企業燒結余熱發電技術的推廣創造了條件。

  在這種新形勢下,經過一段時間的考察、研究等知識儲備,中冶北方在2008年設計了一個燒結余熱發電項目,并在之后持續改進和提高余熱利用技術及利用率,陸續設計、建設了各類燒結余熱利用項目20余個,余熱利用效果顯著,其中不乏像國內裝機容量大的單臺燒結余熱發電站——日照鋼鐵(營口)公司600平方米燒結機余熱發電工程這樣的優勢項目。就這樣一步一個腳印,中冶北方逐漸在燒結余熱利用領域嶄露頭角。

  依托自主優勢,形成系列完整的余熱利用技術

  隨著多項燒結余熱工程的投產和應用,中冶北方的余熱利用技術日臻成熟,依托打造綠色燒結的技術優勢,余熱利用成為中冶北方開疆拓土的利器,在冶金節能減排市場收取得顯赫戰功——

  多功能高效燒結環冷機成套技術與燒結余熱利用技術。中冶北方自主研發的多功能高效燒結環冷機成套技術,具有國際水平,運用先進的密封技術,極大地降低了燒結環冷機的漏風率,有效提高了環冷機余熱鍋爐的取風溫度,平均增加噸礦發電量2千瓦時。

  全密封環冷機成套技術與燒結余熱梯級利用技術。傳統燒結環冷機,僅一、二段高溫段封閉,后續冷卻段均為敞開式布置。中冶北方利用全密封環冷機成套技術,可實現燒結環冷機上罩全密封,高溫段熱風可用于燒結余熱發電等利用,中溫段熱風可用于換熱器換熱產生熱水及低溫蒸汽以供采暖等用途,較低溫度段熱風可以用于燒結礦料的解凍,大程度梯級利用燒結環冷機余熱資源。

燒結余熱再利用,燒結環冷機節能又環保

  燒結機及環冷機一體化余熱利用技術。燒結機大煙道余熱利用技術是華通重工的傳統優勢,而燒結機及環冷機一體化余熱利用技術,是將大煙道余熱鍋爐采用與環冷機余熱鍋爐一體化設計的方案,將大煙道余熱鍋爐產生的蒸汽送入環冷機余熱鍋爐,與環冷機余熱鍋爐產生的蒸汽共同進入過熱器過熱,從而產出穩定合格的蒸汽用于汽輪機發電。

  落料點取風技術。不同于傳統環冷機高參數取風,受料點取風技術是將環冷機高參數取風點前移至環冷機受料點。在取風的同時,切斷受料點處的除塵風門。通過對煙道系統的優化設計,實現熱風取熱和受料點除塵的一體化設計。同時,對環冷機余熱鍋爐進口煙道做特殊的防護處理,避免增加的粉塵對鍋爐過熱器受熱面的磨損。此技術可避免落料口除塵搶吸熱風的情況,減少高品質熱能流失,將燒結余熱鍋爐高參數段進口煙氣煙溫高于設計參數的時間增加10%,提高鍋爐產汽量3%。

  主抽風機燒結余熱回收三聯機系統。此系統是燒結余熱能量回收與電動機聯合驅動燒結主抽風機的新型能量回收機組,具體由燒結余熱汽輪機、變速離合器、燒結主抽風機、同(異)步電動機組成。其將鋼鐵企業燒結余熱回收的能量直接作用在燒結主抽風機軸系上,通過降低電機動電流而達到節能的目的,即通過系統集成提高能量回收效率,節省投資及運行成本。

  取風段前移的燒結余熱利用系統。在以往余熱利用的項目中,當外界溫度變化較大時,尤其在北方寒冷地區,在冬季運行時,由于外界溫度較低,燒結環冷機余熱鍋爐的高參數進口煙氣溫度會有較明顯的下降,這是因為環冷機上罩及煙道在冬季散熱量遠高于夏季,造成煙氣溫度在冬季明顯低于夏季,系統運行參數波動大。在改進的系統中,中冶北方將高、中溫取風段隔板前移,雖然取高溫段風量相應減小,但由于取風風箱都相對靠近落料口,高溫段風溫都相應提高;中溫段取風位置也相應前移,將原高溫段一個風箱作為起始取風點,從而使中溫段風溫較之以前也有程度的升高,而總風量仍為原系統的風量;將高溫段煙氣取風管道做成內保溫結構,大程度地減少散熱量,系統運行的冬夏季溫差可大幅下降。

  豎冷窯余熱利用系統。傳統的環式冷卻工藝漏風率高、顯熱回收效果差,而豎式冷卻窯具有結構簡單、設備臺套數較少、維護量小、密封效果好等特點。豎式冷卻窯可以將燒結礦中的顯熱回收到70%以上,噸礦冷卻風量只有傳統冷卻工藝所需風量的70%,節省了無效風量的設備投資及運行電耗,同時污染物排放只有傳統工藝的70%。另外,豎式冷卻窯余熱利用技術噸礦發電量在28kWh左右,極大程度提高了發電量。

  燒結余熱回收利用是鋼鐵企業開展節能減排、降耗增效的有效措施,也是鋼鐵企業實現循環經濟的必由之路。中冶北方將借此契機,依托自主優勢,在保持燒結余熱利用領域行業地位的前提下,不斷研發新技術,穩步發展,以打造綠色燒結為己任, 為鋼鐵行業的節能環保事業作出更大貢獻。




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