烧结烟气余热利用
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烧结机余热发电技术一.概述余热发电是利用强制循环余热锅炉回收废气余热,生产中压饱和蒸汽,配套饱和蒸汽汽轮机组,发电机组抽汽供热,实现供热、电联产,最大限度提高余热蒸汽利用效率。
而对于烧结机余热发电来说是通过钢厂烧结机所产生的冶炼烟气余热强制循环余热锅炉回收利用,生产中压饱和蒸汽,配套饱和蒸汽轮机组,抽取供热发电。
通过对烧结机烟气的回收利用,一方面减少了对大气环境的污染(主要是二氧化碳,一氧化碳),另一方面,从某种程度上也节约了生产成本。
其所产生的蒸汽可进行对外供热,电联产,节省了企业的生产成本,也迎合当今社会节能减排的主题。
二.工艺原理1.烟气循环:烧结机所产生的烟气分为高低烟温段,共同进入余热锅炉烟道口,并且通过高功率循环风机强制其烟气循环,加热其中低压汽包,产生蒸汽。
当高低段烟道阀门打开时,烟气就进入锅炉烟道口,同时1#,2#烟囱也随之关闭,旁路烟关闭,补冷风口根据烟气温度自行调节其开度。
1#和2#环冷机的出口电动阀打开,循环风机的风流将进入环冷机内,代替环冷风机的风流,使得烧结工序能正常运行。
在此工序中循环风机是主体,因此循环风机的效率直接影响到烧结和锅炉蒸汽产生的效率,进一步影响发电效率。
2.中压水循环:中压锅筒给水是来自汽机房凝结水经过低压除氧器处理后,由中压给水泵打入中压锅筒。
中压给水调节中最为重要的是给水三冲量调节,其调节方式是通过汽包水位,给水流量,主蒸汽流量。
给水三冲量调节中,给水流量的准确度直接影响到调节的准确和稳定度。
因此要进行三冲量的调节,给水流量和蒸汽流量以及水位的校验非常重要。
当主蒸汽温度达到一定值(主要由进入汽机的蒸汽温度决定)时,需要打开减温水调节阀来冷却中压减温汽,降低蒸汽温度,符合进入汽机蒸汽温度的要求。
3.低压水循环:低压汽包给水是来自汽机房凝结水经过除氧器处理后进入低压汽包。
对于低压汽包给水调节可以进行两冲量或单冲量调节,其具体调节方式可以根据现场情况而定。
浅析钢铁厂烧结余热回收利用作者:李玉清来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第03期摘要:众所周知,钢铁企业烧结工序需要巨大的能耗,通常都能够占到总能耗的10%-20%,仅次于炼铁工序。
基于此,文章对钢铁厂烧结余热回收利用的相关内容进行了分析和总结,从而有效的节约能源。
关键词:钢铁厂;烧结;余热回收;利用1 前言钢铁生产过程中,烧结工序的能耗约占冶金总能耗的12%,仅次于炼铁工序。
钢铁工业烧结厂余热资源有三个:一是烧结机大烟道烟气余热,所含显热约占烧结工序能耗总热量的15%-20%左右;二是冷却机废气余热,冷却机废气温度在100℃-400℃之间,其显热约占烧结工序能耗总热量的28%-35%。
三是排矿端废气余热,排矿端废气粉尘含量较高,且温度波动较大,由于受技术及设备的限制,现阶段该系统烟气余热未进行收集及利用。
因此烧结余热利用潜力巨大,有很好的经济效益和社会效益,具有良好的推广前景。
2 烧结余热回收中出现得较为普遍的问题2.1漏风现象在余热回收系统中的漏风问题主要是通过台车与烟罩之间的密封以及台车与风箱之间的密封体现出来的。
因为烟气系统属于全闭路式循环,台车与烟罩、台车与风箱都是在实际运转过程中进行相互配合的,风箱中一般为正压3000PA-4000PA之间,眼罩中为负压-100PA-400PA。
结果已经表明,如果漏风问题不能够得到妥善解决的话,就会直接导致吸冷风和热风外溢等问题,很大程度上都会影响到余热回收效果,与此同时烟气外溢也会直接导致环冷机场地内出现数量较大的灰尘,问题严重的情况下还会影响到岗位工人的正常操作。
2.2灰尘磨损现象因为回热式烧结余热回收烟气系统一般都是全闭路循环系统,当热废气穿透料面后经过烟气管道和环冷罩以后进入锅炉,这个时候整个流程废气都会呈现高速流动状态。
而且废气中所夹带的颗粒粉尘还没有沉降就都已经进入到锅炉和风机当中。
但是值得注意的是,我国除尘器大部分还是采用惯性除尘器,它只能祛除废气当中的那些大颗粒,而且这些大颗粒废弃物在经过一段时间的运行以后风机叶轮、锅炉管束以及机壳等部位都会出现不同程度的磨损,大大影响系统的正常运转。
烧结余热发电工程设计方案随着社会的不断发展和经济的不断增长,各种能源的需求也不断增加。
如何有效地利用能源,提高能源利用效率已成为人们普遍关注的问题。
作为一种环保、高效、节能的新型建筑能源利用方式,烧结余热发电技术受到了越来越多的关注。
本文将从烧结余热发电工程设计方案入手,对其进行详细介绍。
一、概述烧结是一种经过高温烧制的铁矿石粉末,矿石烧结过程中产生的高温废气所携带的热量称为烧结余热。
目前,我国烧结生产的烧结温度在1300℃左右,烧结机排放的高温烟气温度在300℃—350℃之间,烧结余热的温度在700℃—800℃左右。
烧结余热发电是将烧结厂烟气中的高温余热通过余热锅炉进行回收利用,产生蒸汽驱动汽轮机运转发电的一种新型技术。
烧结余热发电技术的逐步发展,不仅能够降低企业的能源消耗和生产成本,还能够起到环保、节能、减排的作用。
二、烧结余热发电工程设计方案1、基础设施选址要想使烧结余热发电技术发挥最大的效益,基础设施的选址是至关重要的。
首先,要确定好热负荷大小,确保能够充分利用回收的烧结余热,满足电力生产需求。
其次,选址时要考虑热源的位置、烟气排放口的位置等因素,以便适应余热回收锅炉的选型和工艺流程等技术要求。
2、设备选型余热回收锅炉是烧结余热发电工程中的核心设备,主要负责将高温烟气中的余热转化为蒸汽,并驱动发电机组发电。
在锅炉的选型上,要考虑余热回收的温度、烟气流量、蒸汽压力、蒸汽流量等关键参数,同时要根据场地条件选择合适的锅炉类型,包括节能、高效、环保等方面的考虑。
3、系统设计系统设计涉及到热回收、热交换、蒸汽产生、蒸汽输送等多个环节,需要综合考虑各环节之间的协调配合。
在热回收方面,要通过优化锅炉炉膛和烟道排布结构,充分利用高温烟气中的余热。
在热交换方面,要选用先进的二次热交换技术,降低系统能耗、提高系统效率。
在蒸汽输送方面,要根据发电机组的性能参数、热负荷等要求,配置合适的蒸汽输送管道和阀门,保证系统的稳定运行。
烧结烟气循环工艺1. 简介烧结烟气循环工艺是一种有效利用烧结烟气能量的技术。
在传统的烧结过程中,大量的高温烟气会直接排放到大气中,造成能源的浪费和环境污染。
通过引入烟气循环系统,可以将废弃的高温烟气重新利用,提高能源利用效率,减少对环境的影响。
2. 工艺原理烧结过程中产生的高温烟气含有大量的余热能,传统工艺中这部分能量会被直接排放。
而通过烟气循环系统,可以将这部分余热能回收利用。
具体原理如下:•烧结机排放的高温烟气首先经过除尘处理,去除其中的颗粒物等固体污染物。
•经过除尘处理后的烟气进入余热锅炉,在锅炉内部进行换热,将其余热转化为蒸汽或者其他形式的能量。
•蒸汽或其他形式的能量经过进一步处理后,可以用于烧结机的燃料预热、干燥等环节,提高能源利用效率。
•经过能量回收的烟气,在排放之前还需要经过除尘和脱硫等环节进行净化处理,以满足排放标准。
3. 工艺流程烧结烟气循环工艺的流程如下:1.烧结机排放的高温烟气经过除尘处理,去除其中的颗粒物等固体污染物。
2.经过除尘处理后的烟气进入余热锅炉,在锅炉内部进行换热,将其余热转化为蒸汽或其他形式的能量。
3.产生的蒸汽或其他形式的能量送至相关设备,如燃料预热系统、干燥系统等进行利用。
4.经过能量回收后,剩余的烟气需要经过进一步净化处理。
首先通过脱硫设备去除其中的二氧化硫等有害物质,然后经过除尘设备去除颗粒物和细微粉尘。
5.处理后的清洁烟气达到国家排放标准后,可以安全地排放到大气中。
4. 工艺优势烧结烟气循环工艺具有以下优势:1.能源回收利用:通过回收烟气中的余热能,提高了能源利用效率,降低了能源消耗。
2.环境友好:减少了对大气的污染物排放,降低了环境负荷,符合可持续发展的要求。
3.经济效益显著:回收利用烟气中的余热能,减少了能源消耗,降低了生产成本。
4.技术成熟可靠:烧结烟气循环工艺已经在多个企业得到应用,并取得了显著的经济和环境效益。
5. 应用案例烧结烟气循环工艺已经在许多企业成功应用。
烧结低温烟气余热发电技术应用分析摘要:随着社会的发展与进步,重视烧结低温烟气余热发电技术具有重要的意义。
本文主要介绍烧结低温烟气余热发电技术应用的有关内容。
关键词:烧结; 低温; 余热; 技术; 应用abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the sintering temperature flue gas waste heat power generation technology has the vital significance. this paper mainly introduces the sintering temperature flue gas waste heat power generation technology application related content.keywords: sintering; low temperature; waste heat; technology; application中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号引言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%。
传统的烧结余热利用方式是在环冷机高温段安装简易余热锅炉生产蒸汽,效率低,回收的废气余热仅占总热量的10%左右。
近年来低温烟气余热锅炉技术和低参数补汽凝汽式汽轮发电机组技术不断发展,低温烟气余热回收成为可能。
最大限度的利用烧结环冷机排放的低温烟气的热能,降低烧结工序能耗,从而降低生产成本,是烧结余热发电的主要目标。
重钢在环保搬迁前烧结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。
烧结低温烟气余热发电技术应用分析摘要:随着社会的发展与进步,重视烧结低温烟气余热发电技术具有重要的意义。
本文主要介绍烧结低温烟气余热发电技术应用的有关内容。
关键词:烧结; 低温; 余热; 技术; 应用Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the sintering temperature flue gas waste heat power generation technology has the vital significance. This paper mainly introduces the sintering temperature flue gas waste heat power generation technology application related content.Keywords: sintering; Low temperature; Waste heat; Technology; application 引言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%。
传统的烧结余热利用方式是在环冷机高温段安装简易余热锅炉生产蒸汽,效率低,回收的废气余热仅占总热量的10%左右。
近年来低温烟气余热锅炉技术和低参数补汽凝汽式汽轮发电机组技术不断发展,低温烟气余热回收成为可能。
最大限度的利用烧结环冷机排放的低温烟气的热能,降低烧结工序能耗,从而降低生产成本,是烧结余热发电的主要目标。
重钢在环保搬迁前烧结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。
重钢在环保搬迁后有容量为360m2的烧结机3套,其可利用余热有两部分:一为占烧结过程总带入热量约45%的烧结矿显热,在冷却机高温段废气温度为350~420℃;二是占总带人热量约24%的烧结烟气显热,在烧机机尾风箱高温段排出的废气温度为300~400℃。
科技成果——烧结过程热质传递机理模型及余热利用技术技术开发单位北京科技大学技术领域节能与新能源成果简介针对钢铁烧结工序烟气量大、显热利用率低等问题,构建了烧结过程热-质耦合数值模型,开发了烧结工艺质-热耦合仿真软件和质-热平衡分析计算软件,阐明了烧结过程混合料散体多相反应机制及热-质耦合传输机理,分析了烧结过程中SO2、NOx等污染物的产生规律,开发了烧结过程余热利用技术,优化了烧结工艺,为烧结工序绿色发展提供理论支撑和技术支持。
相比传统冷风烧结工艺,高温烟气循环烧结与余热利用技术通过烟气循环回收部分烧结机高温烟气,来替代常温空气,作为烧结助燃气体。
该技术既能回收部分高温烧结废气余热,又可减少废气排放量,降低污染物处理成本。
应用情况该技术已获得成功的推广和应用。
北科大研究团队先后与宝钢中央研究院和中科院过程所合作,已在宝钢不锈钢公司、宁钢公司和河钢集团邯钢有限公司等单位成功改造了数套烧结机,改造完成的烧结机运行状况良好,节能效益显著,说明该技术具有广阔的应用前景和巨大的推广价值。
技术转移成交价格面谈。
市场前景钢铁生产过程中的资源消耗、能源消耗以及对环境的污染主要集中在炼铁工序,其中烧结过程具有高能耗、高污染、低余热利用等突出劣势。
烧结能耗约占钢铁生产总能耗的12%,烧结过程会产生和排放大量的烧结废气和冷却废气,烧结60%的热能被主烟道烟气和冷却机废气带走。
此外,烧结废气中含有多种复杂的环境污染物,如粉尘、SO2、NOx、重金属等。
随着面临的挑战愈加严峻,探究开展烧结过程热质传递机理及污染物产生机制,研发新型环保烧结工艺技术,以实现铁矿烧结烟气的减量排放和过程节能,满足企业的可持续发展需要已成为共识。
投资估算和经济效益分析投资包括循环风机、阀门、管道改造等费用,约需1500-2000万元。
投入运行后可减少烧结能耗并减少烟气污染物末端治理等运行成本,经济效益可达每年800余万元。
成果亮点1、该技术基于机理模型,优化烧结工艺并进行参数调控,有助于精准的工程设计和操作运行,已取得软件著作权2项。
烧结机烟气余热利用技术的应用分析作者:范菲来源:《山东工业技术》2017年第09期摘要:热管余热回收利用技术在冶金企业中具有较大的应用空间,根据钢厂企业烧结机大烟道实际运行数据进行了方案设计,对热管烟气余热利用技术进行了介绍和经济效益分析,通过分析发现钢厂企业烧结机大烟道可以利用热管技术对烟气余热进行回收利用并可以获得较可观的经济效益。
关键词:烧结机;烟气;余热;回收利用DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.0020 引言钢铁企业是我国典型的能耗大户,其总能耗约占全国总能耗的15%。
随着国内能源与环境问题的日益严峻,钢铁企业在提高钢铁产量与质量的同时,必须对余热余能利用技术的开发和利用加大重视[1]。
通过节能降耗技术的开发及应用,提高钢铁生产过程中的能源利用率,降低吨钢综合能耗,这对钢铁企业的可持续发展具有重要意义。
目前,国内的钢铁企业已普遍对烧结机的环式冷却机烟气余热进行了回收利用[2],但对于烧结机大烟道产生的烟气余热一直未重视,而一般烧结大烟道烟气量较大,烟气温度较高,是非常大的余热资源,若对此烟气余热进行回收利用,钢铁企业的节能减排,降本增效工作会有显著效果。
承德建龙特殊钢有限公司是一家集烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢、钒制品为一体的特钢企业,在钢铁冶炼的整个过程中会产生很多的余热余能,目前,有一部分余热能源已经回收利用,但仍有很大一部分余热余能未被利用直接放散,造成了能源的浪费。
1 概况承德建龙特殊钢有限公司现有1台265m2烧结机,该烧结机有两个烟道,每个烟道有18个风箱,总烟气量约85万Nm3/h,靠近机尾的4个烟箱内总烟气量约为200000Nm3/h,平均温度可达320℃,具有较大的潜能,目前尚未利用,造成了能源的浪费。
烧结机烟道气实际运行数据见下图。
经过承德建龙专业人员调研,发现可以可通过热管余热利用装置将烧结机大烟道机尾4个烟箱内的烟气进行回收,将回收的余热转换为蒸汽,供公司其他工序使用。
科技成果——钢铁行业烧结余热发电技术
适用范围钢铁行业
行业现状
与该节能技术相关生产环节的能耗现状为200-400℃的低温余热废气,基本没有得到利用。
目前应用该技术可实现节能量8万tce/a,减排约21万tCO2/a。
成果简介
1、技术原理
钢铁行业烧结、热风炉、炼钢、加热炉等设备产生的废烟气,通过高效低温余热锅炉产生蒸汽,带动汽轮发电机组进行发电。
2、关键技术
通过分级利用余热,使得余热锅炉能最大限度的利用200-400℃的低温余热。
3、工艺流程
烟气收集→余热锅炉→汽轮发电机。
五、主要技术指标可利用烟气温度为200-400℃。
典型案例
典型用户:马钢
某钢铁投资1.7亿元人民币,安装了低温余热锅炉及汽轮发电机组,年发电量达1.4亿kWh,年取得经济效益7000万元人民币,投资回收期2.5年。
市场前景
钢铁企业的烧结、冶炼、加热等设备产生大量的低温废气,基本没有得到合理利用,所以其推广前景广阔,节能潜力巨大。
在钢铁生产过程中,都会产生大量低温烟气,若将其低温余热充分合理利用,将会产生很大的节能效益。
建议政府应积极支持、鼓励,制定特殊政策,激励企业利用低温余热的积极性,节约大量一次能源,创造更多社会效益。
未来5年,预计推广到40%,总投入17亿元,节能能力可达15万tce/a,减排能力41万tCO2/a。
烧结大烟道余热回收设备工艺原理引言伴随着工业化进程的不断加快,工业排放的大量烟尘和高温废气对人类的生存环境造成了很大的危害。
为了减轻环境负担,提升资源利用效率,烧结大烟道余热回收设备逐渐受到广泛关注。
本文将就此设备的原理及其重要性进行详细探讨。
烧结大烟道余热回收设备的定义大烟道排放的烟气温度一般在1000℃左右,所含热量是废气中有机物可燃部分和无机物热辐射吸收的热量。
烧结大烟道余热回收设备利用这一热源,通过热交换,将废气中的热量转移至其他工艺流体,从而实现能量回收和资源利用。
设备组成烧结大烟道余热回收设备主要由余热烟道、余热锅炉、余热水箱、余热回收装置和自控系统组成。
其中,余热烟道是流经余热回收装置的废气通道;余热锅炉的作用是将经过余热回收装置的热水、蒸汽或气体加热至一定温度;余热水箱是储存余热水的设备;余热回收装置是实现废气余热回收的核心设备;自控系统是设备的智能控制中心,实现设备运行的自动化和安全性控制。
烧结大烟道余热回收设备的工艺原理主要包括废气预处理、热回收和余热利用。
在每个步骤中,有必要采用科学的技术措施,以保证设备的稳定性和效率。
1. 废气预处理烧结大烟道排放出的废气含有很高的水分和烟尘等有害物质,对设备正常运行及其余热回收产生不利影响。
因此,为了减少废气的污染物质,需要先对废气进行预处理。
这个过程中可以采用干燥和除尘装置,将废气的温度降低到可以处理的范围内,并去除其中的烟尘和杂质。
2. 热回收废气进入余热回收装置之后,通过导热、对流和辐射等多种方式,将烟气中的热量传递给热介质,以获得所需的热量。
热介质可以是流体、气体或蒸汽等,在传递热量的过程中,需要适当控制热介质流速和传热面积大小,以实现较高的热回收效率。
3. 余热利用热介质在获得热量之后,即可利用余热锅炉进一步提取能量。
通过余热锅炉将热介质加热,使其达到蒸汽或热水的有效温度,进而与其他工艺流体进行热交换。
这样就可以将大烟道排放的废气中的热能重新利用起来,减少能源浪费,提高能源利用效率。
烧结过程余热资源回收利用技术进步与展望摘要:烧结过程余热资源回收利用是清洁生产中非常重要的一项环节,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SHRT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;节能前言: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50%。
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。
烧结工艺过程中,冷却机中的废气与烧结废气,能够产生占总耗能50%的热量,充分回收利用这两部分产生的余热,能够显著降低烧结工艺的能源消耗。
一是在烧结矿冷却系统中安装余热锅炉,利用余热生产蒸汽进行发电、供热等。
二是积极推广余热废气烧结技术。
该技术可以充分利用余热进行热风烧结,热风烧结能够降低消耗固体燃料,提高烧结矿质量。
1技术特点烧结是钢铁生产工艺中的重要环节,是将铁矿粉、石灰和燃料(无烟煤、焦粉)等原材料按照一定的比例混合均匀后,经过烧结而形成的有足够的强度和粒度的烧结矿作为炼铁的熟料。
所谓烧结,就是粉状物料加热到熔点以下而粘结成固体的现象。
简单来说,就是把品味满足要求,但粒度却不满足的精矿与其它辅助原料混合后在烧结机上点火燃烧,重新造块,以满足高炉的要求。
利用烧结熟料炼铁能够提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性,以保证高炉正常运行。
正确使用钢铁厂烧结工艺能够达到提高产品质量以及节能环保的目的。
(1)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。
400m2烧结环冷机尾部冷却风余热利用 4.3.1 环冷机烟气系统 400m2烧结机余热发电工程也是较早建成的同类项目,具备一定代表性。它采用双压、双进气、一体化除氧器、自然循环余热锅炉;烟气侧采用开式系统+串级冷却方式,余热锅炉排出的烟气直接经引风机排至大气,环冷机高温段采用从低温段烟罩收集的热废气作为烧结矿的冷却风。 由于400m2烧结机规模较大,余热锅炉排出的烟气量约60万Nm3/h,温度130℃,仍有可观的可利用热量。如果直接排放将造成很大的资源浪费。 本工程拟改变原环冷机烟气循环系统的循环方式,用原余热锅炉排放的烟气代替环冷机3#烟囱收集的低温烟气,作为环冷机1区的冷却风;重新核算风机能力,原1区的循环风机利旧。3#烟囱收集的低温烟气进入新建设的热水锅炉产生热水进行采暖供热。 环冷机的烟罩第三区段已经进行了绝热、密封的设计,本工程不在对第三区段的烟罩进行改造,通过环冷机的3#烟囱收集的高温烟气引出至余热热水锅炉。 3#烟囱上设置四通管道,配置电动切换蝶阀,热水锅炉正常工作时,打开新增的烟气管道阀门,关闭烟囱阀门及原循环管道阀门,将烟气导入热水锅炉烟道;在热水锅炉停止运行时,关闭烟气进入余热锅炉的阀门,打开烟囱阀门,将烟气直接排入大气;或者打开原循环管道阀门进行原设计的烟气循环冷却。 从环冷机3#烟囱收集的高温烟气进入锅炉,在锅炉内充分换热,产生高温热水。换热后的烟气降至90℃左右,经引风机后排放烟囱排入大气。 在原余热锅炉后烟囱上设置三通管道,配置电动切换蝶阀,如采用烟气循环方式时,关闭烟囱阀门将余热锅炉换热后的热废气,通过循环风机及烟气管道将烟气引入环冷机一区。如采不用烟气循环方式时,打开锅炉后烟囱阀门,将烟气直接排空。 4.3.2环冷机烟气量分配 在保证不影响原400m2烧结余热利用系统的情况下,采用合理的分区方法,尽可能多的利用环冷机三段的高温烟气及余热锅炉排放的烟气。 烧结矿的热力学数据模型 热烧结矿平均比热经验公式为:CP=[+×10-3(T-373)×10-5(T-373)2]× 式中 CP—烧结矿的平均比热,单位:kJ/(kg·℃) T—绝对温度,单位:K。 本工程计算以大气温度20℃时作为基础,废热气收集结果见表4-1。 表4-1 废烟气收集特性 项目 单位 数值 用途 高温烟气收集区域 烟气温度 ℃ 420 用于原余热锅炉产蒸汽发电 烟气流量 KNm3/h
中温烟气收集区域 烟气温度 ℃ 320 用于原余热锅炉产蒸汽发电 烟气流量 KNm3/h
低温烟气收集区域 烟气温度 ℃ 170 用于热水锅炉产热水 烟气流量 KNm3/h
4.3.3 余热收集的主要措施 主要技术措施有如下几个方面: (1)烟罩与台车间的密封(收集区域) 采用专有的刚柔性密封技术改造烟罩与台车上缘之间的密封装置。 (2)烟罩及烟囱设置保温层,以减少辐射热损失和对流热损失。 (3)其它漏风点的密封。 4.3.4 流场优化技术 合理设计环冷机烟气收集烟罩,消除死角,压力均等,避免烟罩压力偏差过大,导致局部热风大量外漏,冷风大量内侵,造成热损和温损两种并存的缺陷。 4.3.5 余热收集系统 如前所述,现有的400m2烧结冷却余热发电系统烟气侧采用串级冷却,余热锅炉排出的大量烟气余热未得到利用。 本次拟将串级冷却系统改造为部分循环系统。具体流程见图4-1。 图4-1:400m2烧结环冷机余热利用流程图 该环冷机未设置1#鼓风机,而是采用的循环风机。该风机正常生产时自环冷烟罩3#烟囱吸取热风,非正常情况可自大气吸风。 本次拟将现有的3#烟囱增设一个旁路,将该区段的热废气引至余热水水锅炉,设置电动蝶阀,以便操作切换。非采暖季节恢复原有的串级冷却方式运行。 余热锅炉烟囱增设两个电蝶阀,一路至循环风机冷风吸入口,一路排至大气。至大气的蝶阀正常情况下部分关闭,允许余热锅炉排烟一部分排空、一部分至循环风机。该方式与320m2烧结冷却余热发电现有烟气系统相同,在生产上完全可行。 经测算,废气收集成果见表4-2。 表4-2 余热收集特性表
烟囱 烟气流量 (kNm3/h) 烟气温度 (℃) 1#烟囱 440 2#烟囱 320 3#烟囱 170
4.3.6 余热回收装置 该系统余热回收装置与320m2结构、类型相同,只是供热量不同,在此不再赘述。 设计压力,供回水温度49℃,热水循环流量约h,供热功率。 余热锅炉烟气阻力约450Pa,排烟温度±3℃。 余热热水锅炉放水接入现有的余热锅炉排污扩容系统。 4.3.7 废气排放系统 由余热锅炉排出的烟气被引风机抽吸,经烟囱排至大气。风机入口配置电动调节风门,风机采用变频调速电机拖动。 风机后设置钢制烟囱一座,直径2.6m,高度暂定40m。 320 m2烧结环冷机尾部冷却风余热利用 4.4.1带冷机烟气系统 320m2烧结机余热发电工程建成较早,为国内第二套同类项目、国内第一套独立知识产权的烧结矿冷却余热发电装置。它采用双压、单进气、强制循环余热锅炉,烟气采用部分循环。 目前320m2烧结冷却余热发电系统仅利用了带冷机的1#烟囱高温段烟气及2#烟囱部分中温段烟气,其余的高温烟气处于放空状态,造成能源浪费和大气的热污染。经实地调研和现场数据核算,带冷机3#烟囱的排放的年平均温度在220℃左右,该处高温烟气可作为优质采暖热源加以利用。 本工程拟对带冷机的烟罩第三区段进行绝热、密封、隔断改造,收集的高温烟气通过带冷机的3#烟囱引出至余热热水锅炉。3#烟囱上设置三通管道,配置电动切换蝶阀,正常工作时,打开烟气管道阀门,关闭烟囱阀门,将烟气导入热水锅炉烟道;在热水锅炉停止运行时,关闭烟气进入余热锅炉的阀门,打开烟囱阀门,将烟气直接排入大气。 从带冷机3#烟囱收集的高温烟气进入锅炉,在锅炉内充分换热,产生高温热水。换热后的烟气降至90℃左右,经引风机后排放烟囱排入大气。具体流程见图4-2。 图4-2:320m2烧结环冷机余热利用流程图 4.4.2 带冷机烟气量分配 在保证不影响原320m2烧结余热利用系统的情况下,采用合理的分区方法,尽可能多的利用带冷机三段的高温烟气。 烧结矿的热力学数据模型 热烧结矿平均比热经验公式为:CP=[+×10-3(T-373)×10-5(T-373)2]× 式中 CP—烧结矿的平均比热,单位:kJ/(kg·℃) T—绝对温度,单位:K。 本工程计算以大气温度20℃时作为基础,废热气收集结果见表4-3。 表4-3 废烟气收集特性 项目 单位 数值 用途 高温烟气收集区域 烟气温度 ℃ 400 用于原余热锅炉产蒸汽发电 烟气流量 KNm3/h 393
中温烟气收集区域 烟气温度 ℃ 220 用于热水锅炉产热水 烟气流量 KNm3/h 230
4.4.3 余热收集采取的主要措施和流场优化技术同400 m2烧结机余热回收。 320 m2余热收集系统 如前所述,现有的320m2烧结冷却余热发电仅利用了废气温度较高烟罩区段,其余处于放空状态,经实地调研和测算,该废气可作为优质采暖热源。 本次拟对烟罩第三区段进行绝热、密封、隔断改造,收集的热废气通过3#烟囱引出至余热热水锅炉,作为载热体。3#烟囱增设电动蝶阀两套,一路去大气,一路去余热锅炉。 非采暖季节废气直接排至大气,余热热水锅炉停用。 新增的系统对现有的余热发电系统无任何不利影响,在工艺上近乎独立。 结合现有余热发电系统,测算余热收集成果见表4-4。 表4-4 余热收集特性表 烟囱 烟气流量 (kNm3/h) 烟气温度 (℃)
1#烟囱+ 2#烟囱 400
3#烟囱 220 320m2余热回收装置 采用双集箱、立式烟道、螺旋翅片管热水锅炉,设计压力,供回水温度49℃,热水循环流量约h,供热功率。 余热锅炉烟气阻力约450Pa,排烟温度±3℃。 锅炉设置燃气脉冲吹灰装置,与烧结发电余热锅炉吹灰装置相同,保证余热锅炉性能长期稳定。 余热锅炉设有安全阀、排气阀、放水阀等必要的附属设施,配有完善的检测仪表。 余热热水锅炉放水接入现有的余热锅炉排污扩容系统。 4.4.6 废气排放系统 由余热锅炉排出的烟气被引风机抽吸,经烟囱排至大气。风机入口配置电动调节风门,风机采用变频调速电机拖动。 风机后设置钢制烟囱一座,直径2.4m,高度暂定40m。 供热系统 4.5.1 系统构成 本次拟将深度利用的热废气合建成一个供热站,分成两个系统。 每套系统均设置开一备一的热水循环泵两台,变频驱动;每套系统均设开一备一的补水定压泵两台,变频驱动;两套系统合用一座补水定压水箱。 系统补水来自生产新水,送至补水箱,设置水位控制装置及流量测量计算装置。 4.5.2 供热站 本工程建设一处供热站,分为水泵间和配电间;其中配电间设有控制室;采用单层结构。 水泵间布置有4台热水循环泵、4台补水定压泵、一座补水箱和两套加药装置;设有检修所需的起重设备。