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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。
钢铁企业烧结厂利用热管技术回收环冷（带冷）机余热撰文宣化华冶冶金设备工程有限公司技术总工邓瑞云/ 施春霞一、烧结环冷（带冷）机余热回收的必要性在钢铁企业生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10%，位居第二。
而在烧结工序总能耗中，有约50%的热能以烧结机烟气和冷气机（环冷机）废气的显热形式排入大气，这样造成能源浪费，严重污染环境。
显然，回收和利用这部分余热，是符合企业发展和环保要求的。
二、某钢厂环冷机余热回收利用实例环冷机是烧结生产过程中为冷却烧结矿的设备，环冷机的冷却面积为90m2，台车速度设计为每分钟1-4转，设计有3台立式轴流风机，采用抽风式冷却，烧结矿入口温度约750℃，经冷却后的出口温度为150℃，可具有大量的高温废气被排放掉，根据测定：在环冷机依次排开的三台轴流风机中，一号抽风机的废气温度为：180-220℃之间，（冬季低，夏季高）而2号抽风机的废气温度在150℃以下，3号更低一些，目前每台轴流风机的标况风量为5400m3/min，那么就有大量的高温烟气被排放掉。
这些热量的排放除对环境构成污染外，对风机，电机的寿命造成危害，增加检修的频率。
采用较为先进的热管技术，是高效利用余热的最好办法，其综合效果是最理想的。
三、环冷机余热利用项目的技术方案烧结生产时，环冷机台车上入口的烧结矿温度达700℃左右，以辐射热的形式向外散热，环冷机上部依次排开的三台轴流风机，使冷却风通过风罩强制穿过矿层，经过热矿加热在第一风罩内的冷却风约在180℃-230℃之间，在第二风罩内的冷却风温度加热到150℃左右，这两个风罩内的冷却风都可利用。
依据此特点，决定在第一风罩内安装换热效率高的热管换热器，并将产生的蒸汽应用于二次混合料加热。
1、工艺流程，其整个余热利用产汽及应用流程图如下：由加压泵压至0.8-1.0MPa，然后送入环冷机第二密封罩内的水预热器—相当于锅炉省煤器，水温由10℃左右提高到90℃左右，然后送到汽包。
烧结冷却机余热回收热力计算及应用烧结冷却机是烧结过程中常用的设备，用于冷却和降温烧结矿石。
烧结冷却机的操作产生大量的余热，如果这些余热得不到回收利用，不仅会造成能源浪费，还会增加环境污染。
因此，对烧结冷却机余热的回收热力计算及应用显得尤为重要。
首先，我们来计算烧结冷却机的余热。
烧结冷却机的工作原理是通过气体或液体对烧结矿石进行冷却，使其从高温状态降至合适的温度。
在这个过程中，烧结气体以及冷却介质都会产生余热。
我们可以通过测量每小时烧结冷却机的燃料消耗量，来计算余热产量。
假设每小时燃料消耗量为Q，烧结冷却机的热效率为η，燃料的热值为H，那么烧结冷却机的余热产量为Q*(1-η)*H。
这个余热的温度通常较高，需要进行进一步的处理和利用。
对于烧结冷却机余热的应用，可以考虑以下几个方面：1.发电：利用余热发电是一种常见的回收方式。
烧结冷却机产生的高温余热可以用来加热工质，通过蒸汽或有机工质驱动发电机组发电。
这种方法可以实现能源的再利用，同时减少对外部电力的需求。
2.热水供应：将余热用于热水供应是另一种常见的应用方式。
可以借助余热设备，将高温余热通过换热器传热给水，提供洗浴、采暖等生活和工业用水。
这种方式可以减少对其他能源的依赖，实现节能环保。
3.废气处理：烧结冷却机在运行过程中会排放大量的烧结气体，这些气体中含有一定的有害物质。
通过余热回收，可以将烧结气体中的热量转运给应用用途，同时降低烧结气体的温度，减少有害物质的排放，保护环境。
4.节能改造：对烧结冷却机进行节能改造也是一种常见的应用方式。
可以利用余热对冷却机进行预热，减少外部能源的投入。
例如，通过在冷却介质进入冷却机前进行预热，可以提高热效率，减少能源消耗。
总结起来，对于烧结冷却机余热的回收热力计算及应用，需要考虑烧结冷却机的燃料消耗量、热效率以及燃料的热值等因素。
根据余热的特点和温度，可以选择合适的应用方式，如发电、热水供应、废气处理和节能改造。
利用余热的回收可以实现能源的再利用，减少环境污染，同时实现节能效益。
烧结环冷机低温烟气余热发电技术探讨摘要:介绍了目前国内烧结环冷机余热发电系统的基本情况和组成,对该系统的设计特点和存在的问题进行了分析,并提出了一些建议。
关键词:烧结环冷机余热锅炉汽轮发电机组闪蒸器1 概述钢铁工业是一个国家的经济基础,但其能耗高、污染严重,是国家节能减排的重点行业。
而钢铁企业能耗的10%又是烧结系统消耗的,因此烧结系统又是钢铁企业节能减排的重点对象之一。
在烧结矿生产过程中,鼓风式环冷机冷却烧结矿时,会向大气中排出大量低温烟气(280～400℃),这部分烟气的热能约为烧结系统热耗的33％,如将其转换为电能,将给企业带来巨大的经济效益。
近年来低温烟气余热锅炉制造技术逐渐成熟并国产化,低参数汽轮机技术被研发并投入批量生产,使低温烟气的热量回收在技术上成为可能。
目前国内各大钢铁企业都在建设烧结环冷机时配套建设低温烟气的余热发电设施,此种方法已经成为国内各大钢铁企业节能降耗的重要措施。
如济钢、马钢、武钢、重钢、安阳钢厂等的烧结环冷机烟气余热发电设施均已建成投产。
2 烧结环冷机废热发电系统的组成与工艺流程烧结环冷机废热发电系统主要由三部分组成:烟风管道、蒸汽锅炉和汽轮发电机组。
烟风管道把烧结环冷机产生的烟气送至蒸汽锅炉;蒸汽锅炉利用烟气的热量把水加热成过热蒸汽;过热蒸汽通过主蒸汽管道送入汽轮机做功,带动发电机发电,蒸汽冷却成的凝结水进入除氧器除氧后,由锅炉给水泵送回锅炉,冷却后的烟气被循环风机重新送回环冷机,冷却烧结矿。
这一过程,实现了烧结环冷机废烟气的热能转化为电能。
2.1 烟气再循环目前国内建设的大多数烧结环冷机余热锅炉烟气均采用烟气再循环方式运行。
即在环冷机烟囱出口设有电动钟罩阀,当余热发电系统正常工作时,电动钟罩阀关闭,烟气引出管控制蝶阀打开,从烧结环冷机高温段烟囱及密封罩引出的烟气(400℃左右)进入余热锅炉,将烟气的热量传递给水产生蒸汽,冷却后的烟气(165℃左右)从锅炉下部排出,通过管道接至循环风机,加压后,再送回环冷机继续冷却烧结矿,实现烟气再循环;当余热发电系统不工作,将烟囱出口电动钟罩阀打开,同时烟气引出管控制蝶关闭,环冷机的烟气排入大气,整个烧结环冷机的运行不受任何影响。
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。
武钢3×450m2烧结环冷机低温烟气余热的开发应用1前言随着能源的日趋紧张，节能成为烧结工序的又一主题，烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的10%，仅次于炼铁而居第二位，冷却机废气带走的显热约占总能耗20%～28%。
可见，回收利用冷却机废气带走的余热成为降低烧结工序能耗的一个重要环节。
武钢炼铁总厂共有5台烧结机，分别为一烧（450m2）、二烧（280m2）、三烧（360m2）、四烧（450m2）、五烧（450m2）。
总所周知，在烧结矿的生产过程中，烧结机结尾下料温度为700～800℃，鼓风环冷机冷却过程中会排出大量温度为280～400℃的低温烟气，该部分低温烟气带走的热量不能回收，不仅浪费了宝贵的能源，而且也污染了环境。
因此，对烧结环冷机废气余热进行有效回收利用，对武钢推行节能降耗、改善环境、拓展循环经济、实现可持续发展具有十分重要的现实意义。
从能源利用的有效性和经济性来看，将余热用来发电或作为动力直接拖动机械是最为有效的利用方式，因此武钢选择了余热发电方式来回收3台450m2烧结环冷机低温烟气余热。
该工程由中国设备公司总承包，于2007年9月9日正式开工，2008年11月28日热负荷试车成功。
2低温烟气余热发电的可行性研究2.1武钢烧结低温烟气余热利用情况国内烧结低温余热回收利用从产气原理上可归纳为两大类：一类是热管式蒸汽发生器装置，另一类是翅片管式蒸汽发生器装置。
两者相比，翅片管式余热锅炉较之热管，其换热效率、产气量等都大大胜出。
武钢集团非常重视节能降耗，早在1993年就在老一烧车间（现已拆除，原址上建起了炼铁总厂8#高炉）3#带冷机上安装了热管式蒸汽发生器；2003年5月，又在三烧“四改一”工程396m2环冷机的高温段上安装了翅片管式余热锅炉，投产至今已6年有余，运行良好，产生了巨大的经济和环境效益。
2.2余热发电情况调研随着近年来低温烟气余热锅炉技术和低参数补气式汽轮发电机组技术参数不断发展和日益完善，使低温烟气余热回收发电成为可能，为此我们分别考察了马钢300m2（2005年9月投产，年发电量约6100万KWh）烧结带冷机余热发电系统和海螺集团宁国水泥厂回转窑余热发电设施（98年投产，年发电量约5500万KWh），通过与上述两家的烟气情况进行对比，武钢烧结环冷机所产生的烟气温度及烟气量完全具备发电条件，而且一烧、四烧和五烧三个车间的现有场地，能够满足余热发电工艺设施及管道布置需要。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
烧结工程中环冷机余热发电利用技术的应用与探索
正式版
烧结工程中环冷机余热发电利用技术的应用与探索正式版
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节能环保、资源回收再利用是社会的
主题。
钢铁行业耗能巨大，其中，烧结环
冷机节耗能就占钢铁生产1/10，并浪费巨
大的可再用能源。
高温废气中含有大量粉
尘，若不经处理向大气直接排放，则会造
成粉尘污染与热污染，同时浪费能源。
在
调查研究某钢铁企业的余热资源后得出，
环冷机的余热资源充足，因此有必要对高
温废气余热资源进行利用，余热发电工程
投产之后，其经济效益、社会效益、环境
效益十分显著。
1.目前国内外烧结工程中余热
利用情况介绍
世界主要发达国家中，日本的资源尤其稀缺，其能源利用率处于世界先进水平。
在余热利用技术上，其理论与实践应用领先于其他发达国家，取得成效明显。
在该国，钢铁企业都普遍安装了余热利用设施，用以发电或供热，从而降低钢铁厂能耗。
在我国，上世纪90年代，上海宝钢新建2#烧结机，向日本进口环冷机2台。
并在随后改造了3#烧结机，宝钢依靠自主创新，安装了余热利用设施，已投入使用。
另外，太钢、马钢等企业也相应从日本进口余热锅炉。
在国外同行业余热利用技术不断进步现状下，国内钢铁行业不
甘落后，在余热利用技术自主创新能力明显增强，技术瓶颈也逐渐被突破。
但是，当前我国余热利用的烧结机仍然仅占总量的5%左右，余热发电设施也并无大规模兴建。
利用余热利用技术和设施，实现现有资源利用的最大化，将是今后钢铁企业节能减排、降本增效的必然趋势和要求。
2.本次工程概述
某北方地区的钢铁企业拥有220m²烧结环冷机2台，原来烟气直接排放污染大气、浪费能源。
经研究分析，该集团烧结机可以安装汽轮发电一组、余热锅炉两套。
在经技术人员研究与参考实测参数、相同型号烧结机运作状态，明确了烧结环
冷机可向余热锅炉提供的烟气条件：1、2段高温端的热烟气，其出口温度分别为365-520℃、256-365℃，平均温度是425℃、320℃；246 960Nm³/h为额定热烟气流量；将烟囱与风罩设置在1段引出热烟气出口，将烟囱与风罩设置在2段高温附近；排除点火余热；150℃为余热锅炉的烟气温度；以500-1500mg/Nm³为烟气含粉浓度，60℃<热烟气露点温度。
3.设计余热利用的方案
3.1.环冷机热风数据
环冷机上设置有五台冷却鼓风机，并与五个冷却段对应，鼓风机参数一致，265000m³/h为风量，3659Pa为其风压。
余热锅炉热源是环冷机1、2段的热烟
气。
余热锅炉热烟气的利用为循环利用法，即在余热锅炉的烟气出口和环冷机1#相连，并从鼓风机吹出。
在计量烟气的热平衡后，承认漏风系数，设
169000Nm³/h与7286900Nm³/h为1、2段热烟气抽出含量，并将其引进余热锅炉；150℃为余热锅炉烟气排放温度，
246890Nm³/h为烟气量。
将再循环风机设置在余热锅炉的烟道出口，由1段鼓风机回收烟气，实现热风循环使用，1段1#鼓风机此时可停止运作待使用。
这样，1段排烟温度将会得到提升，余热锅炉接受的热风温度也会增高，蒸汽可增产5%-10%。
2段2#鼓风机照常运行，在检修或余热锅炉发
生事故时，可启用备用1#鼓风机。
蒸汽量因再循环热风使用技术，发电量相应得到提升，当会增加矿料出口的温度。
对此，烧结技术人员经实践考证后，发现20-32℃为矿料升温范围，符合技术要求。
将集气烟囱设置在1、2段对应的风箱顶部，并将电动蝶阀设置于烟囱顶端附近。
在烟囱中部设置引出管，让余热锅炉接收环冷机排除的余热蒸汽。
当余热锅炉系统投入使用时，烟筒顶部的电动蝶阀将关闭，余热锅炉系统将会通过烟囱中部的引出管，接收全部的1段风箱产生的高温废气；若余热锅炉系统因故停止使用时，烟筒顶部的电动蝶阀可打开，将环冷机产生的废气排出，确保环冷机顺利运行
不受影响。
3.2.机炉选择
在废气余热发电中，为使热力循环系统运行成效提高，可最大限度提升主蒸汽参数；而多压系统可对烟气热量有效利用。
就单压与多压系统而言，二者关系为：在计算锅炉结构与热平衡时，若释放的烟气热量可由锅炉全部吸收，那么单压设计是首选；若完全利用部分热量，只可将部分热量以低压系统吸收，并将热量送回汽轮机，那么，双压系统较为适用。
如果热源比较单一，那么多压系统是可提升3%的系统热效。
在本次项目实施中，经企业与锅炉厂的仔细研究，环冷机1段风箱排除的部分烟气热量被单压系统锅炉吸收，通
过计算发现，烧结环冷机1、2段高温处的吸收烟气热量大于单压系统吸收的热量。
为充分利用余热，提升系统热效率，参考环冷机工作现状，余热锅炉最终采用单流程、立式、双压系统型，合并使用汽轮机低压补汽。
3.3.装机规模
参考环冷机高温位置的热风量，在计算基础上选择2台33t/h的产汽余热锅炉，其所产气体完全引进支汽轮机进行发电，实现12567kW发电量，考虑环冷机运作工况（实测值即为烟气温度），企业还配设了汽轮发电机组（15000kW）一台。
因为双压参数产汽，所以，补汽式冷凝机为汽轮机型号，发电机则为无刷励
磁。
3.4.经济技术指标（参考）
发电厂用电率：19%；年发电量：99813000/kWh；年供电量：81682000/kWh；发电设施运作小时数：9000/h 。
3.5.布置余热锅炉
当前，环冷机布置对称，余热锅炉在环冷机附近不可布置，在设计人员对土建图纸与烧结工艺查阅过后，在保证余热锅炉存在过短烟气与环冷机通道不被占用，且方便安装检修的基础上，经仔细分析，提出了独创性布置办法：将余热锅炉布置在环冷机内部，考虑架设高余热锅炉。
余热锅炉现有钢柱，鼓风机间坐落在
钢柱的基础上，升高钢柱从而满足锅炉操作平台的要求，让风机在锅炉之下，原烧结机房与锅炉平台接通。
在环冷机外圈位置，布设循环风机。
此布置法是对现有空间的充分利用，在安装余热锅炉或其检修时，可借用环冷机之上的检修吊车。
3.6.布置厂房
在汽轮机原拖动站的固定处外端布置汽轮机厂房，可利用原站部分设施与空余空间，减少固定投资。
4.效益
投入的2台余热利用设备分别可产出370℃、2.0MPa蒸汽55t/h，210℃、0.7MPa蒸汽13t/h，相当于每年实现标煤26480t的节约。
该蒸汽也可带动汽
轮发电机组（15MW）实现
0.99813×109kWh/年的电力生产。
余热锅炉接收24.612万m³/h的热废弃经蒸汽生产再排放，可除烟尘率为80%，空气粉尘与热排放大幅减少。
余热锅炉的使用带来良好经济效益，首先可蒸汽发电，另外，将接收的铁矿粉通过回收通道返回钢铁生产车间，做到资源的最大限度利用。
当前，国际上通过价格购买方式取得CO2的排放权，大约为8欧元/t，在通过CDM项目的注册过后，因减少二氧化碳的排放量，那么每年可额外获取几十万欧元进账。
随着资源的日益消耗以及重工业生产的高能耗、高污染，世界面临着资源匮乏、环境污染的严重困境。
钢铁工业是耗能大户，同时也产生大量的CO2、
SO2、粉尘等气体污染源。
烧结工程中环冷机在钢铁生产中所占耗能与污染比重巨大，其产生的余热废气如果不能循环再利用，将造成资源的巨大浪费。
本文以某钢铁企业为研究案例，简要谈论了烧结工程中环冷机余热利用需注意的一些问题，希望以点带面，给今后的烧结工程余热利用技术的运用提供参考性意见。
——此位置可填写公司或团队名字——。
