钢铁厂烧结冷却机低温余热发电设计方案概要
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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。
重钢低温余热发电站建设及优化设计摘要:文章结合重庆钢铁集团长寿新区低温余热发电站,介绍了低温余热发电的技术原理和特点,重点讨论了低温余热发电系统的组成、布置,分析了余热发电主要设备设计要点和现状、设计中的创新以及低温余热发电的发展趋势。
关键词:余热发电优化设计低温电站建设中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:1 前言在工业生产中,能源耗费巨大,中低温余热资源丰富,但这些余热资源尤其低温余热资源不能直接利用而被排入大气,造成能源资源的巨大浪费,环境污染严重,给人们的生活健康带来了严重危害。
工业行业不仅是耗能大户,同时也是最具有节能潜力的对象。
纯低温余热发电技术是指利用工业废弃的纯低温废气产生低品味蒸汽,推动低参数的汽轮机做功发电,它是当前节能和环保要求下的必然趋势和产物,它不仅能减少对环境的污染,而且还可以缓解自用电紧张的局面。
2 重钢低温余热发电站建设内容为综合利用各钢铁生产工序中产生的余热资源,达到节能减排、降低企业生产成本的目的。
重钢集团在环保搬迁工程中建设1座低温余热发电站。
利用重钢长寿新区自产低压余热蒸汽3台80t/h转炉、1台棒材加热炉、1台线材加热炉、1台型钢加热炉所产余热蒸汽,设置蒸汽蓄热站,配置6mw饱和蒸汽汽轮发电机组。
低温余热发电站配套公辅设施包括专用dcs集散控制系统,循环冷却水系统,6kv配电及变压器,直流系统、继电保护及自动装置、过电压保护与接地系统、厂用电系统、照明系统、发电机控制系统及配套土建、通讯、照明、环保、劳动安全与卫生、消防、通风等辅助系统。
2.1 低温电站主要设计参数由于饱和蒸汽量受前期工艺生产的影响和制约,热源提供的热量会随着生产的波动而波动,整个系统热负荷是不稳定的,例如:3台转炉的平均冶炼周期是38分钟,蒸汽的产量将随着冶炼周期呈曲线变化,因此为保证汽轮机进汽流量的连续性和稳定性,本电站采用2台饱和蒸汽蓄热器(120m3/台,进汽压力:2.5mpa 出汽压力:1.27 mpa)为汽轮发电机组提供稳定热源,通过蓄热器后产生的可用来发电的饱和蒸汽为36.52 t/h。
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。
钢铁企业烧结余热利用与发电技术l 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。
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。
低温余热回收利用技术项目建议书中国科学院中北国技(北京)科技有限公司目录一、技术概况 (3)二、技术特点 (3)三、工程建设规模及收益 (4)四、技术适用方向 (4)五、技术应用情况 (6)六、案例介绍 (6)七、合作模式 (7)一、技术概况纯低温余热回收发电项目是利用100℃以上工业余热产生的低品位蒸汽,来推动专门设计的低参数的汽轮机组做功发电。
与大中型的火力发电不同,低温余热发电是通过回收钢铁、水泥、石化等行业生产过程中排放的中低温废烟气、蒸汽所含的低品位热量来发电,是一项变废为宝的高效节能技术。
该技术利用余热而不直接消耗原煤、原油、原气,不仅不对环境产生任何破坏和污染,反而有助于降低和减少余热直接排向空中所引起的对环境的污染。
该技术针对各种不同参数低温余热的回收采取不同技术和措施,针对钢铁工业的低温余热(低品位)主要采用带蓄能器饱和蒸汽发电方案和带蓄能器过热蒸汽发电方案两种。
统计数据表明,一个年产钢铁500万吨的企业,全年利用低温余热可发电约2亿度,可为企业增收8000万元。
低温余热发电技术是一项国家积极鼓励、大力推广的节能技术,具有极佳的社会和经济效益。
它已越来越受到人们的高度重视,从我国能源局编制的《2010热电联产发展规划及2020年远景目标》可以看出中国余热发电的春天就要到了。
而且国家规定,对于容量大于1000千瓦的余热电站,实行无条件上网并给予优惠上网电价。
这些措施的出台为我国低温余热发电技术的广泛应用创造了有利条件。
二、技术特点1、低温余热发电技术无需补燃锅炉,系统简单,运行方便,不消耗任何燃料。
2、利用先进的专利和专有技术,比采用其他同类技术年余热发电量提高约30%。
3、根据所利用的余热情况设计专用的发电系统及专用的余热发电设备,而不是套用标准的火力发电设备,这样保证了余热电站的高效率。
目前可以达到效率水平:4、余热发电系统简单,便于管理,生产人员较少。
5、余热电站不消耗燃料,不增加大气污染物的排放,等效减少了二氧化碳及污染气体的排放。
烧结余热发电技术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。
余热发电设计指导思想:(1) 在不影响生产的前提下最大限度地利用余热。
(2) 在技术方案上统一考虑回收利用烧结冷却机废气余热;冷却机采用中部抽风,合理设计中部抽风口,并设余风再循环。
(3) 在生产可靠的前提下,提倡技术先进。
要尽可能采用先进的工艺技术方案,以降低操作成本和改造基建的投入。
(4) 余热电站主、辅机的过程控制采用集散型计算机控制系统。
烧结余热发电整体系统介绍给水经给水泵进入余热锅炉,经废气加热后,一部分变为过热蒸汽,进入汽轮机作功发电。
另一部分经余热锅炉低温段加热后,产生过热或饱和蒸汽进入汽轮机相应低压进汽口作功发电。
冷凝水经低压省煤器后由中压锅炉给水泵供给低压汽包,低压汽包具有自除氧功能,实现一个完整的热力循环。
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。
烧结余热发电------余热利用新方向通过余热回收系统,在得到蒸汽的同时,还可以获得电能,一举两得。
最重要的是电能要比蒸汽创造的价值更大,对降低烧结矿成本的贡献率更高。
甚至可能成为主导产品,利润高于烧结矿本身。
其次电能比蒸汽的利用率更高,商品化的程度更强。
钢铁行业烧结余热发电技术
一、所属行业:钢铁行业
二、技术名称:钢铁行业烧结余热发电技术
三、适用范围:钢铁行业
四、技术内容:
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:
1.与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
200~400℃的低温余热废气,基本没有得到利用。
2.主要技术指标:
可利用烟气温度为200~400℃。
六、技术应用情况:
目前钢铁冶金行业才开始推广应用。
七、典型用户及投资效益:
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。
八、推广前景和节能潜力:
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。
“十一五”期间该技术在行业推广到的比例为10%~20%,需要总投资为5亿元人民币,年可发(节)电12亿kWh。
九、推广措施及建议:
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。
XX钢铁有限公司烧结冷却机 低温余热发电设计方案 第一章
项目建设的规模 根据XX钢铁公司提供数据及进行的热力计算: 1、110m2 烧结机鼓风机风量:230400m3/h(利用系数:1.6,一、二段风量为1600m3/t) 2、设计取值 烟气进口温度380℃ 烟气性质为热空气 3、余热锅炉基本参数 主蒸汽额定蒸发量为11.6t/h 主蒸汽额定蒸汽压力2.1MPa 主蒸汽温度330℃ 付蒸汽额定蒸汽发量为3.27t/h 付蒸汽额定蒸汽压力0.4MPa 付蒸汽饱和蒸汽温度151℃ 锅炉进水温度36℃ 锅炉排污率1% 4、配备3000KW 的发电机组,项目建成后每小时将发3000 度电 第二章 工艺技术方案 第一节系统选择 从烧结机出来的380℃烟气经余热锅炉换热后,余热锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电。 1.目前国内发电汽水系统有三种系统。 1.1、单压系统采用单级进汽汽轮机及单压烧结余热锅炉的单压不补汽系统。一般余热锅炉排气温度在170℃,排气用于烘干物料。由于废气余热得不到充分利用,相应影响了发电能力,在这三种系统中单压系统发电能力最低。 1.2、双压系统 采用补汽式汽轮机的双压单级补汽系统,烧结余热锅炉生产两个不同 的蒸汽,一为主蒸汽,另一个为低压补汽。由于设置了低压蒸发段,低压蒸汽压力: 0.35MPa , 低压蒸汽饱和温度148 ℃ , 再加上设 置了低压省煤器,排烟温度能降到110℃左右。在这三种系统中双压系统发电能力最高,但投资最大。
1.3、复合闪蒸单级补汽系统 采用补汽式汽轮机的复合闪蒸单级补汽系统,烧结余热锅炉生产主蒸 汽同时生产高温热水,高温热水再降压蒸发出二次蒸汽,二次蒸汽补入汽轮机。虽然冷却机废气余热被充分利用了,但由于闪蒸器的出水未能转换为电能,降低了系统的发电能力,但由于有闪蒸汽补进汽轮机,所以发电能力和投资在前两系统之间。 2.我司综合考虑客户投资和运行的经济性选用双压系统。 2.1 工艺流程 给水经给水泵进入余热锅炉,经废气加热后,一部分变为过热蒸汽, 进入汽轮机作功发电。另一部分经余热锅炉低温段加热后,产生饱和蒸汽进入汽轮机相应低压进汽口作功发电。冷凝水经低压省煤器后由中压锅炉给水泵供给低压汽包,低压汽包具有自除氧功能,实现一个完整的热力循环。 2.2 工艺流程特点 在这一工艺流程中由于引入双压系统,使烧结机排烟温度大大降低,且循环利用,大大提高了余热利用率。同时由于增加了双压系统,可通过调节系统循环水量来较大范围地适应烧结机废气参数的大幅波动,提高系统运行的可靠性及稳定性。 第二节、设备方案 1.现状 XX钢铁有限公司烧结厂1台110m2 烧结机,烧结机配套1台环冷机,环冷机配套对应4台鼓风机。 2.和环冷机厂家交流,提出如下改造措施 由于余热锅炉设置于钢铁生产最主要的工艺管道上,一旦发生事故(如锅炉爆管、粉尘堵塞等)将影响钢铁生产的正常运行。为防止这种情况发生,余热锅炉废气管道及发电系统汽水管道均考虑了应急处理措施。 措施1:设旁通废气管道,一旦锅炉发生事故,启用旁通废气管道。 措施2:发电系统汽水管路考虑了将余热锅炉从发电系统中解列出来的措施。 2.1 冷却车罩子 对密封段罩体进行保温改造,罩体与冷却小车之间的间隙采用活动结 构进行密封,为便于检修在罩体上预留检修人孔,人孔也采用保温结构; 2.2 落矿斗 对落矿斗进行保温、密封;考虑到落矿斗处烟气的含尘量较高,在此 烟气出口处增加重力式除尘器; 2.3 冷却风机 将2#冷却风机除去,在余热回收系统中增加一台循环风机。 2.4 风仓 将现有互通风仓进行适当改造,在确保冷却效果的情况下提高烟气温 度;通过以上措施可使环冷机的排烟温度达到第2 条所列 3.设备方案 根据本项目烧结机的特点及现场和余热发电系统工艺设计要求,本方 案一台烧结机采用一台锅炉一台汽轮发电机组的设备配置方式。余热锅炉的过热蒸汽汇合后直接进入汽轮发电机组发电;余热锅炉所产生的饱和蒸汽进入汽轮发电机组的低压级作功发电。 一炉一机方案是在综合考虑了投资、废气成分、系统复杂程度、可靠 性、运行可操作性等因素后确定的最佳方案。其优点主要体现在:系统简单,投资降低且便于管理;单机容量增大,汽轮发电机组效率提高。 3.1 余热锅炉设计 3.1.1 余热锅炉设计条件 序号 名称 符号 单位 数据
1 低温热源成分 / 空气 空气 组成 N2 / Vol.% 78 O2 / 21 H2O / 1 灰分 成分 / 铁矿石烧结熟料 含量 / g/Nm3 3 粒径 / μm 100 2 流量 Vg Nm3/h 218000 3 保温系数 η / 0.98 4 空气进口温度 tgi ℃ 400 5 蒸汽压力 P1 MPa 2.1 6 蒸汽温度 two ℃ 330(151) 7 蒸汽流量 G t/h 11.6(3.27) 8 省煤器排污率 φ % 1 9 锅炉供水温度 t3 ℃ 36 10 锅炉总阻力 hf Pa 700 3..1.2 锅炉结构简介 本锅炉是为冶金企业烧结机纯低温余热回收工程而设计的余热锅炉, 流动方向隧道式布置的单烟道锅炉。 锅炉整体采用管箱式结构,自上而下有过热器管箱、蒸发器管箱、省 煤器管箱和凝结水加热器管箱。这四只管箱通过底部型钢将自身重量传递到钢架的横梁上。安装方便。 锅炉主要布置有过热器,蒸发管束、省煤器、凝结水加热器等。 锅炉为自然循环锅炉,锅炉本体主要部件分述如下: 3.1.2.1 锅筒 3.1.2.1.1 中压锅筒 采用材料为20g,锅筒内装有旋风分离器、挡板、波形板、多孔板等汽水分离装置。 锅筒内部采用三级蒸汽分离装置,分别为挡板、丝网除沫器和均汽孔 板,确保蒸汽品质。锅筒内部设有表面排污(连续排污)、磷酸盐溶液分配、给水分配装置。 筒体上设置了一组双色水位计、一组单色水位计以及供远传测量用的液位计接口;设置了给水、排污、加药接口;设置了两个安全阀接口;设置了必要的压力表、压力变送器、放空气、充氮保护等管接头;设置两根饱和蒸汽引出管,将饱和蒸汽引入过热器分配集箱。安全阀的排汽管道配置了消音器。 锅筒的给水管、加药管采用套管结构,以消除温差应力。 锅筒的两端均设置向内开启的人孔门。 3.1.2.1.2 低压锅筒 低压锅筒兼作除氧给水箱,锅筒内部采用三级蒸汽分离装置,分别为 挡板、丝网除沫器和均汽孔板,确保蒸汽品质。 锅筒内部设有表面排污(连续排污)、磷酸盐溶液分配、出水收集装置。 筒体上设置了一组双色水位计、一组单色水位计以及供远传测量用的 液位计接口;设置了给水、排污、加药接口;设置了一个安全阀接口;设置了必要的压力表、压力变送器、放空气、充氮保护等管接头;设置两根饱和蒸汽引出管,将大部分饱和蒸汽引入过热器分配集箱。筒体还设有给水泵再循环接口和放水接口。 在锅筒内经单级分离装置分离出来的小部分饱和蒸汽通过一根导管引入除氧器,对凝结水进行加热、除氧。 加药管采用套管结构,以消除温差应力。 锅筒的一端设置了向内开启的人孔门。 3.1.2.1.3 除氧器除氧器、低压蒸发器以及低压锅筒共同构成了一体化除氧器。 除氧器采用喷雾填料式。内部有雾化喷嘴和配水环管,中部采用不锈 钢拉西环作为填料。 除氧器设置了压力表、压力变送器、非凝结气体排除、安全阀、进水、 充氮、备用等接口。 除氧器顶部采用法兰连接方式,以便对内部进行检查、维护。 下部封头设有降水管和进汽管。降水管下端侵入除氧给水箱的水空间; 进汽管与低压锅筒的汽空间相连。 3.1.2.2 过热器 在过热器系统中,饱和蒸汽被加热至330℃的过热蒸汽,过热器内工质 与烟气为逆流换热,管束为错排; 过热器管采用螺旋鳍片管结构,换热管材料为20-GB3087 ,鳍片材料为 Q235-A。 过热器的分配集箱设有疏水管道,汇流集箱设有放空气管道,过热器受热面为全疏水结构。受热面水平布置。 过热蒸汽集箱设置了充氮、反冲洗管接头;为了便于锅炉的启动,集 箱上还设置了启动排空管道、阀门,配置了消音器,集箱上设置的安全阀 的排汽管道也配置了消音器。 过热器为全疏水结构。 过热器布置在高温烟气通道内,处于最上游位置。 3.1.2.3 蒸发管束 蒸发管束采用多集箱组合型,上、下集箱水平倾斜横放于烟道中,每 个上、下集箱之间,由纵向翅片管组成错列的对流管束。 蒸发管采用螺旋鳍片管结构,换热管材料为20-GB3087,鳍片材料为 Q235-A。 3.1.2.4 省煤器 中压省煤器为双集箱、螺旋翅片管受热面结构,采用错列布置。省煤 器的分配集箱设置了疏水管道阀门;省煤器的汇流集箱设置了放空气管道 阀门。 中压省煤器同样为全疏水结构。 中压省煤器置于中压蒸发器后的混合烟道内。 省煤器管采用螺旋鳍片管结构, 换热管材料为20-GB3087,鳍片材料 为Q235-A。 3.1.2.5 凝结水加热器 凝结水加热器采用双集箱、螺旋翅片管受热面结构,采用错列布置。 加热器的分配集箱设置了疏水管道阀门;加热器的汇流集箱设置了放 空气管道阀门。 凝结水加热器同样为全疏水结构。 凝结水加热器置于低压蒸发器后的混合烟道内,位于烟气流程的最末端。 3.1.2.6 锅炉范围内仪表、阀门在锅筒上装有两只安全阀,锅筒后部两端各有一只高读水位表,锅筒上还安装用于水位表自动控制电感应水位表,以及压力表,紧急放水阀和连续排污阀等。 在过热器出口集箱上,装有一个安全阀,一个电动主蒸汽阀,并装有 压力表,温度计等。 在锅炉烟气进出口设置测压口、测温口(直读、远传各一);过热器、 蒸发管束、省煤器之间设置直读式测温口。