大烟道余热锅炉..

'、项目可行性方案

~、总述

1. 项目实施企业简介

XX公司新建336川烧结机投产已经接近一年，原建设时同步配 套建设了烧结环冷机余热利用锅炉项目，余热锅炉为双压锅炉，中 压1.6MPa用于拖动两台烧结主抽风机的汽轮机，低压 0.5MPa用

于炼铁厂生产用气。配套两套烧结主抽风机为汽轮机、电机、风机、 变速离合器同轴设备。风机参数为：入口流量 17500 m3/min，压力 17KPa。大烟道分两侧布置，每套风机对应一个烧结大烟道。

烧结机共有22个风箱，最后三个风箱（20#、21#、22# ）长4 米、宽4米，对应烧结机共12米长，烧结面积48川。三个风箱的 烟气温度分别为：380 i20 C、400 i20 C、420 i20 C,每个风箱分 两侧共6个烟气支管，每个烟气支管的工况烟气流量大约为 3〜4 万 m3/h。

烧结烟气余热系统投用后，产生的中压过热蒸汽，并入烧结蒸 汽管网，拖动烧结主抽风机的汽轮机等。

2. 设计依据

XXX公司，提供336川烧结大烟道余热锅的设计依据。

3. 设计原则

3.1采用已有的成熟技术，注重技术的适用性、可靠性、经济

性和先进性，工艺技术及装备水平达到国内先进水平；

3.2 设备选型原则：设备以国产化为主，尽量考虑设备的大型 化；

3.3 布置原则：考虑未来发展，合理使用场地，工艺布置和物 料流程合理、通畅，尽量避免各工序间的相互干扰；

3.4 整套系统工程的设计符合国家标准。

4. 主要设计内容

余热回收系统：余热锅炉系统、给水系统、除尘系统、烟道系 统、控制系统；

5. 设计概要

利用烧结主抽烟道内的高温段废气进行余热回收 。 二、系统设计方案

1、工程概述

钢铁冶金企业是国家支柱产业， 在现代化建设中起着重要作用， 同时这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此企业 的节能降耗显得尤其重要。 烧结工序是高炉矿料入炉前的准备工序， 有块状烧结和球团状烧结两种。

烧结工序能耗在钢铁企业中仅次于炼铁而居第二位，在烧结总 能耗中，冷却机废气带走的显热约占总能耗的 20〜28 %，而其排放 的余热约占总能耗热能的 49%，回收和利用这些余热，显然极为重

要。

余热回收主要在烧结矿成品显热及冷却机的排气显热两个方

面。目前余热回收技术主要应用在冷却机的排气显热回收上。烧结

机生产时，热烧结矿经过滑车在轨道上移动，通过鼓风机吹风，使 冷却风强制穿过料矿层，经料矿加热后，冷却风温一般温度可达 300〜400 C,最高可达450 C左右。这部分的冷却风都可以利用其 余热。

烧结主抽烟道内的高温段废气热量回收有很大潜力，机尾处烟

箱的平均温度为380-420 C (实测温度)，流量为 180000-220000m 3/h,采用热管式蒸汽回收装置回收烟气余热，在 主抽烟道余热回收段加旁通管及阀门保证大烟道内排烟温度不低于 130 C (露点温度以上)。

2、工程项目基础参数

2.1 、自然条件

地震烈度： 本地区地震基本烈度为 7 度，加速度值 0.05g ，建 筑场地类别 II 类。

风荷载： 0.50KN/m2(n=50) 雪荷载 0.70KN/m2(n=50)

2.2、气候条件：

( 1 )用户提供当地气候条件

( 2 ) 、设计原始条件及要求

一座336m2，设计参数按相同考虑，由于本工程为改造工程，

空间狭窄，余热锅炉的外形尺寸设计要紧凑。

a、烟气参数

序号 名称 单位 机尾 备注

1 入口烟气流量 m3/h 180000-220000 理论值

2 入口烟温度 C 380-420 20#、21#、22#

3 出口烟气温度 C <200 设计值

b、蒸汽要求

序号 名称 蒸汽 备注

1 蒸汽压力（MPa ） 1.6（饱和蒸汽）

2 蒸汽温度（C） 〜350 （过热温度）

3 蒸汽产量（t/h） 10 理论计算值

（3 ）、其它性能参数

① 、烟气特性

a、 烟气量工况波动按20%考虑。

b、 烟气成份：N2、02、H2O，其中 N2 占78%，O2 占21%，H2O 占1%，

烟气含灰量为1g/ Nm3。成分为铁矿石烧结熟料，粒径为100 呵。

② 、蒸汽品质

钠 <15血/kg

二氧化硅 <20用/kg

③ 、所提供软化水水质参数：（使用环冷余热锅炉热力除氧水）

锅炉给水、锅水质量标准执行《工业锅炉水质》(GB/T1576-2008 )

中有关规定

锅炉正常连续排污率

硬度： <3g/L ：<2%

油： v 1mg/L 铁： <50yg/L

铜： <10 yg/L 钠： <15yg/kg

SiO2 ： <20 血/kg PH值: 8.5 〜9.2

④、电源

动力电源： 10.5kV±7%/380V ±15%

直流电源： 220V/24V

3、设计要求及区域范围

3.1 、设计要求

3.1.1 主要执行标准及规范

《污水综合排放标准》 ( GB8978-1996 ) 《工业企业厂界噪声标准》

(GB12348-90 ) 《钢结构设计规范》 (GB50017-2003 ) 《建筑地基基础设计规范》 ( GB50007-2002 )

《低压配电装置规范》 ( GB50054-95 ) 《通用用电设备配电设计规范》 ( GB50055-93 )

《建筑物防雷设计规范》 ( GB50057-94 ) 《钢制化工容器结构设计规范》 (HG20583-1998 )

《化工装置设备布置设计工程规定》 ( HG20546.2-1992 )

《钢制化工容器设计基础规定》 ( HG20580-1998 )

《钢制低温压力容器技术规定》 ( HG20585-1998 ) 《钢制立式圆筒形固

定顶储罐系列》 ( HG21502.1-1992 ) 《化工设备基础设计规定》

(HGT20643-1998 ) 《化工装置管道机械专业提出的设计条件》

( HGT20645.4-1998 )

《钢制有缝对焊管件》 (HGT21631-1990 )

《钢制压力容器》 (GB150-1998 )

3.1.2 项目设计指标

烧结大烟道余热回收系统蒸汽总产量为 10t/h、1.6Mpa、350 C,

蒸汽全部进入公司蒸汽管网。此数据为保守值，当烟气量增多或烟 气温度增高时。蒸汽量会相应增加；当烟气减少或温度降低时,蒸 汽量会相应减少。

3.1.3 项目设计原则

结合用户现场状况及项目设计目标,采取系统安全,技术先进、 工艺可靠、经济合理的设计原则确定本项目的建设方案。

3.1.4 系统安全

a 、系统设计时,通过科学计算,确保生产系统正常运行；

b、烟气温度在蒸发器内放热后，烟气温度降低到 200度以上，

保证后续设备不受腐蚀。

3.1.5 工艺可靠

系统通过省煤器、蒸发器等设备组合、系统控制部分，使烟气 余热得到最大限度的利用，确保蒸汽蒸发量的稳定可靠。整个系统 工艺设计、施工严谨、紧密可靠。

3.2、设计区域范围

1、烟气系统：从烧结烟道取口处阀门开始，至循环烟道进口阀门止 （含阀门、膨胀节、除尘器、余热回收装置、烟道等） ；

2、汽水系统：由界区内除氧水系统的进水口开始至汽包出口法兰 （含 阀门）；

3、钢构：余热回收装置本体钢架的设计制作；

4、其它：负责余热回收界区内的电气自动控制系统；

5、土建基础施工；

6、运输、安装、调试及人员培训。

4、余热回收工艺系统

4.1 、工艺组成 根据现场情况，余热锅炉可采用卧式结构。 工艺上采用单压自然 循环余热回收系统，利用烟气余热产蒸汽，实现余热回收。系统由 蒸汽发生器、省煤器、汽包、上升管、下降管、汽水管路、电控系 统、钢架等组成。

4.2、工艺流程

烟气系统流程：来自烧结大烟道的混合烟气 380 C --420 °C （1区 20#--380 C, 2 区 21#--400 C, 3 区 22#--420 C）左右，先经蒸发 器、在进入省煤器，烟气温度降到200 C左右从余热锅炉下部排出，

经原进风管道，经烟道连接实现烟气余热利用

水汽系统流程：外来104 C的除氧水，经水给泵补入省煤器后 进入蒸汽聚集器，然后通过下降管进入低压蒸汽发生器，吸收烟气 中的热量后形成汽水混合物通过上升管进入蒸汽聚集器；在蒸汽聚 集器内蒸汽与水分离产生1.6MPa过热蒸汽外输用于生产。

工艺流程图:

捷HI曉基

4.3、余热锅炉辅助系统

疏放水系统--锅炉本体范围内的各设备、管道的最低点设置疏、 放水点，确保各下降管、省煤器、蒸发器等的进出口联箱疏、放水 的畅通。

放汽系统--在系统的最高点，设置放气点，当上水和启动时， 排去锅炉内空气和不凝结气体。

排污系统--在汽包的盐段设连续排污，在水系统的下联箱设定 期排污，排去适量的锅炉污水以确保蒸汽品质。在锅炉下部配置的 定期排污扩容器。

事故放水--当锅炉汽包水位高于紧急水位时，打开电动事故放 水阀，防止汽包满水。

蒸汽放散--当设备故障时，中蒸汽能够通过锅炉的集汽箱实现

紧急快速放散蒸汽。。

5、余热回收系统的设计

5.1 、系统型式 采用单压、自然循环余热回收系统。利用烧结烟气余热产生蒸

汽，实现余热回收。

5.2 、余热回收系统组成

本系统是该项目中的核心部分余热回收产出 1.6Mpa、350 C过

热蒸汽并入管网。

由蒸发器、省煤器、汽包、以及上升管、下降管。 设备辅助系统包括汽水管路、定连排、水泵、仪表系统、钢架等 组成。

5.3 、余热锅炉系统设计

5.3.1 锅炉烟气进口至出口，烟气阻力小于 1000Pa。

5.3.2系统正常排污量不超过锅炉给水流量的 3〜5%。