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燒結(jié)余熱再利用,燒結(jié)環(huán)冷機節(jié)能又環(huán)保

發(fā)布日期:2023-10-02 01:07:23 作者: 點擊:

       經(jīng)濟的發(fā)展伴隨著能源消耗的快速增長,大量化石燃料的使用給生態(tài)環(huán)境帶來了一系列負面影響。尤其鋼鐵、有色冶金、建材等高耗能行業(yè),在這些行業(yè)的生產(chǎn)過程中,不可避免地會產(chǎn)生大量的中低溫余熱煙氣資源。這部分余熱如果沒有得到充分利用,而是被白白地排放到了環(huán)境中,在破壞大氣環(huán)境的同時更造成了資源的浪費。冶金燒結(jié)工藝就是其中典型的一例,在鋼鐵生產(chǎn)中,燒結(jié)工序的能耗僅次于煉鐵,占總能耗的10%~20%。研究開發(fā)新技術(shù),充分利用現(xiàn)在工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢熱,提高余熱資源利用效率和品質(zhì)已經(jīng)成為一個重要課題。

  河北華通重工機械制造有限公司作為鋼鐵行業(yè)設(shè)備領(lǐng)域重要的設(shè)計和研發(fā)力量,一直致力于燒結(jié)節(jié)能減排工藝的改革與創(chuàng)新,以打造綠色燒結(jié)為己任,開發(fā)了包括燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)、活性焦煙氣綜合治理技術(shù)、多功能有效環(huán)冷機等節(jié)能減排技術(shù)。這些新工藝、新技術(shù)都在實際的工程中得到應(yīng)用,并取得了良好的效果。而這些新技術(shù)的研發(fā),為余熱利用技術(shù)的研發(fā)也奠定了堅實的基礎(chǔ)。

  滿足行業(yè)需求,邁出燒結(jié)余熱發(fā)電一步

  鋼鐵工業(yè)燒結(jié)余熱回收主要有兩部分:一部分是燒結(jié)機尾部廢氣余熱,另一部分是熱燒結(jié)礦在冷卻機前段空冷時產(chǎn)生的廢氣余熱。這兩部分廢氣所含熱量約占燒結(jié)總能耗的50%,充分利用這部分熱量是提高燒結(jié)工藝的效率,顯著降低燒結(jié)工序能耗的途徑之一。

  目前,國內(nèi)燒結(jié)廢氣余熱回收利用主要有3種方式:一是直接將廢煙氣經(jīng)過凈化后作為點火爐的助燃空氣或用于預熱混合料,以降低燃料消耗,這種方式較為簡單,但余熱利用量有限,一般不超過煙氣量的10%;二是將廢煙氣通過余熱鍋爐或熱管裝置產(chǎn)生蒸汽,并入全廠蒸汽管網(wǎng),替代部分燃煤鍋爐;三是將余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于驅(qū)動汽輪機組發(fā)電。

  從實現(xiàn)能源梯級利用的優(yōu)異性和經(jīng)濟性角度來看,有效的余熱利用途徑是余熱發(fā)電,對燒結(jié)礦產(chǎn)生的煙氣余熱回收,平均每噸成品礦可發(fā)電16千瓦時~20千瓦時,折合每噸鋼綜合能耗可降低約8千克標準煤。目前,我國燒結(jié)余熱發(fā)電機組按余熱鍋爐形式主要分為4種:單壓余熱發(fā)電技術(shù)、雙壓余熱發(fā)電技術(shù)、閃蒸余熱發(fā)電技術(shù)和帶補燃余熱發(fā)電技術(shù)。近年來,純低溫余熱發(fā)電技術(shù)已在建材等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,特別是隨著雙壓、閃蒸發(fā)電技術(shù)和補汽、凝汽式汽輪機技術(shù)獲得突破,大大提高了余熱回收效率,為鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)的推廣創(chuàng)造了條件。

  在這種新形勢下,經(jīng)過一段時間的考察、研究等知識儲備,中冶北方在2008年設(shè)計了一個燒結(jié)余熱發(fā)電項目,并在之后持續(xù)改進和提高余熱利用技術(shù)及利用率,陸續(xù)設(shè)計、建設(shè)了各類燒結(jié)余熱利用項目20余個,余熱利用效果顯著,其中不乏像國內(nèi)裝機容量大的單臺燒結(jié)余熱發(fā)電站——日照鋼鐵(營口)公司600平方米燒結(jié)機余熱發(fā)電工程這樣的優(yōu)勢項目。就這樣一步一個腳印,中冶北方逐漸在燒結(jié)余熱利用領(lǐng)域嶄露頭角。

  依托自主優(yōu)勢,形成系列完整的余熱利用技術(shù)

  隨著多項燒結(jié)余熱工程的投產(chǎn)和應(yīng)用,中冶北方的余熱利用技術(shù)日臻成熟,依托打造綠色燒結(jié)的技術(shù)優(yōu)勢,余熱利用成為中冶北方開疆拓土的利器,在冶金節(jié)能減排市場收取得顯赫戰(zhàn)功——

  多功能高性能結(jié)環(huán)冷機成套技術(shù)與燒結(jié)余熱利用技術(shù)。中冶北方自主研發(fā)的多功能有效燒結(jié)環(huán)冷機成套技術(shù),具有優(yōu)異水平,運用優(yōu)異的密封技術(shù),很大地降低了燒結(jié)環(huán)冷機的漏風率,有效提高了環(huán)冷機余熱鍋爐的取風溫度,平均增加噸礦發(fā)電量2千瓦時。

  全密封環(huán)冷機成套技術(shù)與燒結(jié)余熱梯級利用技術(shù)。傳統(tǒng)燒結(jié)環(huán)冷機,僅一、二段高溫段封閉,后續(xù)冷卻段均為敞開式布置。中冶北方利用全密封環(huán)冷機成套技術(shù),可實現(xiàn)燒結(jié)環(huán)冷機上罩全密封,高溫段熱風可用于燒結(jié)余熱發(fā)電等利用,中溫段熱風可用于換熱器換熱產(chǎn)生熱水及低溫蒸汽以供采暖等用途,較低溫度段熱風可以用于燒結(jié)礦料的解凍,大程度梯級利用燒結(jié)環(huán)冷機余熱資源。

燒結(jié)余熱再利用,燒結(jié)環(huán)冷機節(jié)能又環(huán)保

  燒結(jié)機及環(huán)冷機一體化余熱利用技術(shù)。燒結(jié)機大煙道余熱利用技術(shù)是華通重工的傳統(tǒng)優(yōu)勢,而燒結(jié)機及環(huán)冷機一體化余熱利用技術(shù),是將大煙道余熱鍋爐采用與環(huán)冷機余熱鍋爐一體化設(shè)計的方案,將大煙道余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送入環(huán)冷機余熱鍋爐,與環(huán)冷機余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽共同進入過熱器過熱,從而產(chǎn)出穩(wěn)定合格的蒸汽用于汽輪機發(fā)電。

  落料點取風技術(shù)。不同于傳統(tǒng)環(huán)冷機高參數(shù)取風,受料點取風技術(shù)是將環(huán)冷機高參數(shù)取風點前移至環(huán)冷機受料點。在取風的同時,切斷受料點處的除塵風門。通過對煙道系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)熱風取熱和受料點除塵的一體化設(shè)計。同時,對環(huán)冷機余熱鍋爐進口煙道做特殊的防護處理,避免增加的粉塵對鍋爐過熱器受熱面的磨損。此技術(shù)可避免落料口除塵搶吸熱風的情況,減少高品質(zhì)熱能流失,將燒結(jié)余熱鍋爐高參數(shù)段進口煙氣煙溫高于設(shè)計參數(shù)的時間增加10%,提高鍋爐產(chǎn)汽量3%。

  主抽風機燒結(jié)余熱回收三聯(lián)機系統(tǒng)。此系統(tǒng)是燒結(jié)余熱能量回收與電動機聯(lián)合驅(qū)動燒結(jié)主抽風機的新型能量回收機組,具體由燒結(jié)余熱汽輪機、變速離合器、燒結(jié)主抽風機、同(異)步電動機組成。其將鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱回收的能量直接作用在燒結(jié)主抽風機軸系上,通過降低電機動電流而達到節(jié)能的目的,即通過系統(tǒng)集成提高能量回收效率,節(jié)省投資及運行成本。

  取風段前移的燒結(jié)余熱利用系統(tǒng)。在以往余熱利用的項目中,當外界溫度變化較大時,尤其在北方寒冷地區(qū),在冬季運行時,由于外界溫度較低,燒結(jié)環(huán)冷機余熱鍋爐的高參數(shù)進口煙氣溫度會有較明顯的下降,這是因為環(huán)冷機上罩及煙道在冬季散熱量遠高于夏季,造成煙氣溫度在冬季明顯低于夏季,系統(tǒng)運行參數(shù)波動大。在改進的系統(tǒng)中,中冶北方將高、中溫取風段隔板前移,雖然取高溫段風量相應(yīng)減小,但由于取風風箱都相對靠近落料口,高溫段風溫都相應(yīng)提高;中溫段取風位置也相應(yīng)前移,將原高溫段一個風箱作為起始取風點,從而使中溫段風溫較之以前也有程度的升高,而總風量仍為原系統(tǒng)的風量;將高溫段煙氣取風管道做成內(nèi)保溫結(jié)構(gòu),大程度地減少散熱量,系統(tǒng)運行的冬夏季溫差可大幅下降。

  豎冷窯余熱利用系統(tǒng)。傳統(tǒng)的環(huán)式冷卻工藝漏風率高、顯熱回收效果差,而豎式冷卻窯具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備臺套數(shù)較少、維護量小、密封效果好等特點。豎式冷卻窯可以將燒結(jié)礦中的顯熱回收到70%以上,噸礦冷卻風量只有傳統(tǒng)冷卻工藝所需風量的70%,節(jié)省了無效風量的設(shè)備投資及運行電耗,同時污染物排放只有傳統(tǒng)工藝的70%。另外,豎式冷卻窯余熱利用技術(shù)噸礦發(fā)電量在28kWh左右,很大程度提高了發(fā)電量。

  燒結(jié)余熱回收利用是鋼鐵企業(yè)開展節(jié)能減排、降耗增效的有效措施,也是鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的必由之路。中冶北方將借此契機,依托自主優(yōu)勢,在保持燒結(jié)余熱利用領(lǐng)域行業(yè)地位的前提下,不斷研發(fā)新技術(shù),穩(wěn)步發(fā)展,以打造綠色燒結(jié)為己任, 為鋼鐵行業(yè)的節(jié)能環(huán)保事業(yè)作出更大貢獻。




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