烧结余热回收利用途径探讨

2007年6月 第15卷第3期 河南冶金 HENANMETAI‘I。URGY Jun．2007 VDl。15No。3 烧结余热回收利用途径探讨 闰为群栾颖 (中冶北方 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术有限公司) 摘要 介绍了国内外烧结余热利用情况。以实际工程为例 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 探讨了余热发电的社会效益、环境效益和经济效 益，以及烧结余热回收利用的途径，并提出了提高烧结回收余热的技术措施。 关t词余热回收发电途径 h妇鞠阻啪TDRECoVERYⅥ憎圆TE胍ATFROM因Dn嘎强ⅡNGPROC麟 YahWeiqunImanYins (Noahem鼬IgiI嘲曩i玛&Teehnologyco叩舶，MCC) ABSTRACTThestatusofhome&abroaduti]ig硝onmethodsafwasteheatfainsimeringprocessU。l积讪诚Taking practicalopenltiolm硝example8，thesocial，envinmmemalandeconomicalbeQefitsofpOW翻l"senem妇andmethodtol争 coverywasteheatm．e-,,-lr∞cLSometechnicaln冀嘲n荡forimlmwingwasteheatrecoveryefficiencymzeeccum啪ded． KEYWORDSWasteheatRecoveryPowergenerationMethod 0前言 在“十·五”期间，通过产业政策调整，淘汰小 型落后的烧结生产线，单机规模大型化，优化工艺流 程及采用节能型设备，强化操作管理等，使我国的烧 结技术装备及生产管理水平得到很大提高。 同时，在能源综合利用方面也取得很大进展，对 烧结冷却机余热进行回收利用。但由于受到技术等 多方面原因的限制，目前热回收利用率仍较低，与日 本的烧结厂相比，差距还较大。 烧结生产过程可被回收利用的热量是烧结烟气 显热和冷却机废气显热。烧结烟气平均温度一般不 超过150T：，所含显热约占总热量的23％，机尾烟气 温度达3∞℃-4000C。冷却机废气温度在100。C一 400。C之间变化，其显热约占总热量的28％，故回收 这两部分热量是烧结工序节能的一个重要环节，对 烧结生产节能增效，降低成本起着重大的作用。 烧结烟气和冷却机热废气属于中、低温热源，对其 进行回收利用，提高热回收率和经济性是十分重要的。 余热利用有两种方式：一是动力利用，即将热能 转化为电或机械能；二是热利用，即利用余热来预 热、干燥、供热、供暖等。 。 1 日本烧结余热利用情况 日本在烧结热废气余热回收方面技术较领先。 其大多数烧结厂均设有余热回收系统，一般采用是 锅炉形式，进行热利用或热和动力综合利用。日本 住友和歌山4号烧结机对烧结烟气和冷却机热废气 进行余热回收利用，回收循环利用热量达30％。日 本部分烧结厂余热回收系统情况见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf l： 囊1 日本蕾分烧翁厂余热回收系统情况 根据厂况及工艺情况采用多种利用形式，热利 用率比较高。主要回收方式有- 1)回收烧结热烟气余热，用作点火、保温炉燃 烧用空气，以节省燃气消耗；进行热风烧结，改善烧 结矿质量； 2)预热混合料，以降低固体燃料清耗； 3)采用余热锅炉回收冷却机热废气余热生产 蒸汽，并网使用； 4)回收冷却机热废气余热，进行余热发电。 2国内烧结余热利用情况 目前国内对烧结生产余热利用主要是回收冷却 机余热，回收利用方式大多为热利用。 2．1预热混合料及热风烧结 利用鼓风冷却机与抽风烧结机压力差，设置自 联系人：目为群，总 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 师，高级工程师，辽宁．鞍th(n4002)，中冶北方工程技术有限公司设计部；收稿日期：∞叽—5一16 万方数据 河南冶金 2007年第3期 流式热风管道和热风罩，以降低燃料消耗，改善烧结 发电或作为动力直接拖动机械是最为有效的余热利 矿质量。 用方式。马钢两台300m2烧结机余热发电系统的 1)点火炉前预热混合料。将冷却机热废气于 成功经验为我国烧结余热利用开辟了新途径。 点火前抽过烧结料层，对上层混合料进行预热、干 3．1社会效益和环境效益 燥。如津西钢铁公司200m2265m2烧结机均采用 提高二次能源利用率，节约一次能源，改善环 此种预热方式，可降低固体燃耗2—3kg／t。 境。以马钢两台300m2烧结机为例，余热利用发电 2)点火炉后迸行热风烧结。据沙钢3号360m2后，可节约近3万t(标煤)／a，这意味着每年减少 烧结机对比测试，进行热风烧结，烧结矿转鼓强度提 CO：排放约8万t，减少SO：排放约300t。 高一1．5％。 3．2生产环境的改善 2．2生产蒸汽 烟气余热和冷却机废气余热，烟气(废气)实现 回收冷却机一冷段热废气，采用热管／翅片管蒸 闭路循环，粉尘通过余热利用集灰系统收集，减少粉 汽发生装置生产蒸汽，这种方式目前为我国大多数 尘排放量，改善生产环境，并可回收含铁粉尘，提高 烧结机普遍采用，宝钢和太钢烧结冷却机余热采用 循环利用率，节约资源。以马钢2台3GOre2烧结机 的是余热锅炉回收技术。热管／翅片管蒸汽发生装 为例，可回收含铁粉尘lOt／月。 置结构简单，投资较低，但换热效率也较低，蒸汽产 3．3技术可靠性 生量少，200m2—400m2烧结机产汽量为lOt／h一16由于烧结技术装备水平和生产操作水平的提 t／h。因烧结生产过程需消耗蒸汽，如混合料预热、 高，为提高余热回收利用率创造了有利的条件。从 机头除尘器灰斗保温等，这种方式所产蒸汽基本上 国内其他行业中、低温废气余热利用设施建设及运 被烧结自身所消耗。 行情况看，国产设备完全可满足技术及运行要求，结 2．3余热发电 合马钢两台300m烧结机余热发电系统的成功运 ———马钢两台300m=烧结机设置了国内第=套余——行经验，技术是可靠盼，并且整个系统可完全国产 热发电系统(如图l所示)，该系统将烧结带冷机热 化。 废气余热进行回收，生产蒸汽，进行动力发电，最大 3．4经济效益 限度地利用余热。 圈l马钢300m=烧结机余热发电系统漉程 废气锅炉采用卧式自然循环汽包炉，汽轮发电 机组采用多级、冲动、混压、凝汽式。系统额定参数 见表2： 裹2系统额定参散 废气流量废气温度 蒸汽产量 蒸汽压办 温度 额定功率 ／Nm’／II ／℃ ／t／h ／llPa ／℃ ／kW 80x10"380—40074．8 1．95 375 17．5 该项目于2005年9月顺利并网发电，现系统运 行正常，日均发电在20万kW·h以上，年发电量 0．7亿kw·h，经济效益在4000万元以上。 3采用锅炉回收余热及发电技术效果 从能源利用的有效和经济性角度看，利用余热 根据日本SPCO公司统计数据，回收冷却机余 热方式，发电量为12(kW·h)／t；回收烧结机和冷 却机余热方式，发电量为15(kW·h)／t。马钢两台 300m2烧结机运行发电量约10(kW·h)／t。 以1台360m2烧结机为例。利用系数按1．3t／ (m2·h)，年产烧结矿370．66万t，发电量约10(kW" ·h)／t。则年发电量为0．37亿(kW“)，直接经济 效益约2000万元。 余热回收发电系统投资估算约为6000万元，3 年可收回投资。 目前国内多家钢铁公司在考虑建设烧结余热发 电系统，如安阳钢铁公司新建400m2烧结机，配置 一套独立的环冷机热废气余热发电系统。沙钢新建 6号、7号360m2烧结机，回收环冷机热废气，用余 热锅炉生产蒸汽，送余热电厂集中发电。 4提高回收余热能力的技术措拖 中、低温余热发电的关键问题是热回收率的高 低。为了最有效地回收冷却机热废气余热，必须保 持热量稳定和高的热回收率，以提高蒸汽产量。 4．1稳定烧结生产。控制烧结终点 提高进入冷却机的烧结矿温度是提高热回收量 的重要途径。进入冷却机的 (下转第37页) 万方数据 2007年第3期 河 南 冶 金 受力环、二睚；圭三f一受力环图4受力环示意图2．7对辊破碎机增加项带轮 对辊破碎机主动轮与从动轮之间靠12根三角 带传动，主动轮从动轮直径相差3倍以上，在运行过 程中经常出现打滑现象。解决办法为在三角带下面 安装顶带轮，顶带轮设计为平面轮，两端用丝杠固定 在地面底座上，根据运行情况通过调整两端丝杠使 三角带张紧。 3改造效果 1)生产实践表明，燃料系统改造是成功的，减 少了燃料破碎系统的停机时问，提高了系统稳定运 行率，同时改善了工作环境，减轻了工人劳动强度。 2)燃料系统改造带来很大经济效益，对辊板带 寿命由以前的3—4天延长至半年以上，并且节省了 皮带扣费用，同时破碎辊寿命也延长了4倍以上。 3)燃料系统改造同时提高了焦粉粒度合格率， 该合格率由改造前的85％左右提高至了现在的 95％以上。 4参考文献 [1]周恩蒲．矿山机械[M]．北京：机械工业出版社，1997．79． [2]雷天觉，新编液压工程手册[M]．北京：北京理工大学出版社， 1999．102． (上接第24页) 烧结矿温度受到原料种 类、燃料粒度及烧结料层厚度、机速、风量等生产条 件影响，应保证原料条件及生产操作的稳定性，以保 证烧结矿热源的稳定性。从热回收的角度看，烧结 终点控制在靠近排矿端是有利的。根据日本有关研 究表明，在保证烧结矿质量、成品率并同时满足余热 回收的烧结终点位置控制在最后一个风箱的前半部 最合适。冷却机第一段废气温度可达400。G-4500C。 4．2提高冷却介质初始温度 提高冷却介质初始温度是提高热回收率的有效 方法，是控制并稳定热回收量变化的可靠措施。有 关研究表明：当冷却介质初始温度为50℃时，热交 换后的介质终温比常温时高15℃；当介质初始温度 为120℃时，介质终温比常温时高45℃。为提高冷 却介质初始温度，应采用热风循环方式，设置热废气 循环风机，将经热交换后的冷却介质经冷却机强制 循环，同时减少粉尘排放量。日本和歌山厂生产实 践，采用热废气循环系统，使热回收率提高40％。 热废气回热温度1400C一160℃。 4．3提高冷却机料层温度 料层是影响烧结矿冷却速度和冷却介质终温的 主要因素。 相关资料表明⋯，冷却机料层厚度每提高0．1 m，废气温度提高lO℃。而且料层越厚，冷却越趋均 匀。温度波动越小。 4．4改善密封争加强保温措施 改善冷却机台车与风箱之间、台车与烟罩之间 密封，降低漏风率。对烟罩、风管、锅炉及蒸汽管道 等加强保温措施。 5烧结余热回收发展思路 5．1 大力发展余热回收综合利用技术 随着烧结技术的不断发展，在“十一·五”期 间，应加大余热回收技术的研究开发和利用，根据各 生产厂实际情况，回收烧结生产过程中的余热，可进 行产汽、发电、预热及热风烧结等多种利用方式。 5．2提高烧结热循环利用率 目前国内烧结回收余热多为利用冷却机第一冷 却段热废气余热，热循环利用率较低。应对冷却机 第二冷却段及烧结机尾部热废气余热进行回收利 用，最大限度的提高热循环利用率。烧结机机尾风 箱热废气温度达300℃一400。C，回收其余热可进行 产汽及发电。冷却机第二冷却段热废气温度约 200℃，回收其余热可进行预热及热风烧结。 5．3发展余热发电技术 余热发电技术是最有效的余热利用方式，该项 技术已趋于成熟，目前国内已有成功运行经验，成套 设备可完全国产化。 开发利用烧结机机尾热废气和冷却机第一冷却 段热废气余热综合回收技术，进行发电，将大大提高 烧结热循环利用率，节约一次能源，并为企业带来良 好的经济效益。 6结语 烧结余热回收是节约能源，加强二次能源的回 收利用的重要和最有效措施。采用多种回收利用方 式，提高热循环利用率。烧结余热回收系统对节约 资源，改善生产条件，加强环境保护起到积极作用， 同时可降低烧结生产成本，给企业带来良好的经济 效益。为发展清洁型、节能型、效益型企业提供保证 条件。 7参考文献 [1】唐先觉，李希超．现代钢铁工业——烧结．北京：冶金工业出版 社。1984．198．220． 万方数据 烧结余热回收利用途径探讨 作者： 闫为群， 栾颖， Yan Weiqun， Luan Ying 作者单位： 中冶北方工程技术有限公司 刊名： 河南冶金 英文刊名： HENAN METALLURGY 年，卷(期)： 2007,15(3) 被引用次数： 4次 参考文献(1条) 1.唐先觉.李希超 现代钢铁工业--烧结 1984 引证文献(4条) 1.徐国群 烧结余热回收利用现状与发展[期刊论文]-世界钢铁 2009(5) 2.邢宏伟.魏航宇.胡长庆 高炉渣余热回收探讨[期刊论文]-河北冶金 2008(4) 3.王兆鹏.胡晓民 烧结余热回收发电现状及发展趋势[期刊论文]-烧结球团 2008(1) 4.贾勇.胡攀 济钢烧结余热发电生产现状[期刊论文]-山东冶金 2010(5) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_henyj200703008.aspx