烧结余热发电工艺
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1概论在钢铁生产过程中,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%的热能以烧结烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。
由于烧结冷却机废气的温度不高,仅150~450℃,加上以前余热回收技术的局限,余热回收项目往往被忽略。
随着近几年来余热回收技术突飞猛进,钢铁行业的余热回收项目造价大幅度降低,同时余热回收效率大幅提高,特别是闪蒸发电技术和补汽凝汽式汽轮机在技术上获得突破,为钢铁行业余热回收创造了优越的条件。
时值目前国家能源紧缺、大力提倡生产过程节能降耗的关键时期,国家有关部门对企业节能指标提出了很高的要求。
在这样的形势和技术条件下,一些有远见的钢铁企业,迅速启动各种余热回收项目,不但完成了钢铁企业的节能降耗任务,同时也能为企业本身创造可观的经济效益。
烧结冷却机余热的回收,是通过回收烧结机尾落矿风箱及烧结冷却机密闭段的烟气加热余热锅炉来回收低品味余热能源,结合低温余热发电技术,用余热锅炉的过热蒸气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:1)不需要消耗一次能源。
2)不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体。
具体来讲烧结冷却机余热回收的意义体现在如下几个方面:1)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效果;2)降低烧结工序能耗,促进资源节约;降低产品单位价格,使企业更具竞争优势。
3)有利于企业可持续发展目标的实现,减少由常规火电厂带来的SO2、CO2、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。
2 国家政策一国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知国发【2005】 21号文件中提出“在冶金、有色、煤炭、电力、化工、建材、造纸、酿造等重点行业组织开展循环经济试点”。
具体内容:1)钢铁工业。
要加快淘汰落后工艺和设备,提高新建、改扩建工程的能耗准入标准。
实现技术装备大型化、生产流程连续化、紧凑化、高效化,最大限度综合利用各种能源和资源。
180烧结余热发电项目基本技术方案目录1 总论 (1)1.1 建设单位基本情况 (1)1.2 工程条件 (1)1.3 工程概述 (3)1.4主要经济技术指标 (7)1.5技术特点 (8)2 各专业方案 (9)2.1 工艺设备 (9)2.2 热力系统 (12)2.3 总图运输 (21)2.4 水工 (23)2.5 电气 (25)2.6仪表自动化 (36)2.7建筑结构 (45)2.8暖通空调 (48)3 消防 (49)3.1设计范围 (49)3.2 消防措施 (49)4 环境保护 (50)4.1 环境保护设计原则 (50)4.2 主要污染源、污染物 (50)4.3 控制方案 (50)4.4 环境管理及监测 (51)4.5 污染治理效果预测 (51)5 劳动安全及工业卫生 (52)5.1 生产过程中的危险、有害因素分析 (52)5.2 安全和卫生技术内容 (52)5.3 安全和卫生管理 (54)6 节能 (55)6.1 节能 (55)6.2 节水 (55)6.3 环保 (55)6.4 综合利用 (55)7 组织机构劳动定员 (56)7.1 概述 (56)7.2 组织机构、人员编制及指标 (56)7.3 人员配备 (57)附图一:银钢总平面布置图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k01 附图二:余热电站汽水平衡图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k02 附图三:锅炉汽水系统图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k03 附图四:汽机热力系统图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k04 附图五:化学水处理系统图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k05 附图六:电气主接线图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k06 附图七:烟气系统流程图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k07 附图八:汽轮机房布置图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k08 附图九:除盐水站布置图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k09 附图十:余热锅炉布置图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍k101 总论1.1 建设单位基本情况1.2 工程条件1.2.1 烧结机、环冷机基本参数由于钢铁烧结矿的需求量较大,180m2烧结能够满负荷生产。
钢铁企业烧结余热利用与发电技术摘要:钢铁企业烧结工序的能耗仅次于炼铁工序,一般为钢铁企业总能耗的10%〜20%。
我国烧结工序的能耗与先进国家相比有较大差距,每吨烧结矿的平均能耗要高20kgce。
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,即浪费了热能又污染了环境。
据日本某钢铁厂热平衡测试数据表明,烧结机的热收入中烧结矿显热占28.2%、废气显热占31.8%。
可见,烧结厂余热回收的重点为烧结废(烟)气余热和烧结矿(产品)显热回收。
烧结余热也是目前我国低温余热资源应用的重点。
一、烧结余热利用方式与现状烧结余热主要利用方式有(1)在点火前对烧结料层进行预热;(2)送到点火器,进行热风点火;(3)实行热风烧结,回收烧结过程的热量和成品矿显热,降低烧结能耗;(4)利用余热锅炉回收烧结或冷却热废风,所产蒸汽用于预热烧结混合料或生活取暖等,或者进行蒸汽升值发电。
目前,我国大型烧结厂普遍采用了余热回收利用装置,但多数中、小烧结厂的余热仍未得到有效利用。
国内重点大中型企业,钢铁协会会员单位在2006年钢铁协会调研时,只有不到三分之一的烧结机配备了烧结余热利用设备,大部分是蒸汽回收并入全厂动力蒸汽管网,很少利用余热发电的。
近年来,随着低温烟气余热锅炉技术和低参数补汽式汽轮机技术的发展,使低温烟气余热发电成为可能。
二、烧结余热利用与发电技术目前我国烧结余热利用的重点和难点在于:由于存在漏风率高导致废气温度降低,又要保证进入除尘器前废气温度在露点以上等原因,回收利用烧结余热较困难。
因此,如何降低漏风率以提高烧结机烟气温度,以及在保证烧结废气除尘所需温度条件下,实现烧结机尾部高温段废气显热回收?烧结余热蒸汽发电核心技术的消化吸收和本土化,是烧结余热回收的重点。
如开发此技术将烧结矿余热充分利用,则钢铁行业年可节约能源约900万吨标准煤。
烧结余热发电是利用低温余热的一个有效途径,但目前来说应用很少,且存在一些问题,在运行过程中,由于烧结机和环冷机工况发生变化时,余热回收系统的工作参数也将随之变动,输出的蒸汽压力、温度、流量也将发生变化,从而影响发电机组的运行效率。
钢铁公司烧结余热回收发电工程摘要:当烧结机组工作时,烟气显热,烧结显热占烧结能耗的一半以上。
在生产过程中,可以有效地利用释放出来的热能资源,循环利用是降低烧结能耗的主要途径之一。
钢铁厂烧结余热发电过程采用双压锅炉和汽轮机,满足在生产过程中放出的热量进行分级回收和回用,发挥了蒸汽的平衡作用,使蒸汽压力达到稳定的目标。
在钢铁企业中,烧结过程的总能耗约为热能的一半。
由于我国能源紧张,节约能源、降低能耗十分重要。
因此,钢铁厂采用多种余热回收利用方式,希望能满足企业节能降耗的需要,也希望能创造更多的经济效益。
以某钢铁(集团)有限公司烧结余热发电工程为例,介绍了烧结烟气余热技术的有效回收利用,针对工程实际中的一些技术问题进行了探讨。
关键词:烧结;烟气余热回收;发电1项目概况1.1 烧结工艺主要设备参数某钢铁公司现有4条烧结生产线:3×90 m2烧结生产线,一条126 m2烧结生产线126m2烧结生产线,配备126 m2烧结机,一台鼓风机,一台冷却器;4台冷却风扇。
90 m2烧结生产线配备90 m2烧结机、一台主风机、一台冷却器和4台冷却风机。
由于烧结烟气和冷却机废气温度不高、中、低温余热的时候,空气的直接排放,没有余热回收,造成钢铁厂严重的热污染;同时还对余热资源的严重浪费。
公司决定建设烧结余热发电项目,回收这些宝贵的资源。
1.2 主要系统和设备配置烧结余热发电过程分为两部分,部分是余热回收烟气系统,部分是热力系统。
烟风系统将导致余热锅炉烟气冷却器、低压蒸汽和蒸汽产生,导致汽轮机热力系统,从而推动涡轮发电后的蒸汽凝结成水,然后送往锅炉,完成最后的热力学周期。
基于烧结工艺的设备配置,对余热资源的126平方米烧结系统烟气复合循环系统温度(尾和环冷机余热锅炉);90平方米烧结与闭式循环冷却器废热回收系统冷却系统,支持1台7.5 MW凝汽式汽轮机发电系统。
根据蒸汽热平衡系统,考虑该项目的汽水损失,新的7.5兆瓦的蒸汽汽轮发电机组1套(1)主持人:单位:1套汽轮机组的冷凝型参数:最大功率:9兆瓦额定蒸汽量:38吨/小时的主蒸汽阀前蒸汽压力:0.8 MPa(a)+ 0.3- 0.1在主汽阀前蒸汽温度:171±20℃额定蒸汽量:0 ~ 8 t / h补汽速关阀前压力:0.4±0.1 MPa(a)补汽温度: 145+20-40 ℃额定排汽压力:~0.007 MPa(a)发电机:台数:1 台额定功率:9 MW额定电压:10.5 kV额定转速:3000 r/min功率因数:0.8频率:50 Hz冷却方式:密闭循环空气系统励磁方式:无刷励磁主要热力系统包括四套余热锅炉和一台汽轮发电机组。