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摘要:节能环保、资源回收再利用是社会的主题。钢铁行业耗能巨大,其中,烧结环冷机节耗能就占钢铁生产1/10,并浪费巨大的可再用能源。高温废气中含有大量粉尘,若不经处理向大气直接排放,则会造成粉尘污染与热污染,同时浪费能源。在调查研究某钢铁企业的余热资源后得出,环冷机的余热资源充足,因此有必要对高温废气余热资源进行利用,余热发电工程投产之后,其经济效益、社会效益、环境效益十分显著。
关键词:环冷机;余热发电;技术应用
1.目前国内外烧结工程中余热利用情况介绍
世界主要发达国家中,日本的资源尤其稀缺,其能源利用率处于世界先进水平。在余热利用技术上,其理论与实践应用领先于其他发达国家,取得成效明显。在该国,钢铁企业都普遍安装了余热利用设施,用以发电或供热,从而降低钢铁厂能耗[1]。
在我国,上世纪90年代,上海宝钢新建2#烧结机,向日本进口环冷机2台。并在随后改造了3#烧结机,宝钢依靠自主创新,安装了余热利用设施,已投入使用。另外,太钢、马钢等企业也相应从日本进口余热锅炉。在国外同行业余热利用技术不断进步现状下,国内钢铁行业不甘落后,在余热利用技术自主创新能力明显增强,技术瓶颈也逐渐被突破。但是,当前我国余热利用的烧结机仍然仅占总量的5%左右,余热发电设施也并无大规模兴建。利用余热利用技术和设施,实现现有资源利用的最大化,将是今后钢铁企业节能减排、降本增效的必然趋势和要求。
2.本次工程概述
3.设计余热利用的方案
3.1.环冷机热风数据
3.2.机炉选择
在废气余热发电中,为使热力循环系统运行成效提高,可最大限度提升主蒸汽参数;而多压系统可对烟气热量有效利用。就单压与多压系统而言,二者关系为:在计算锅炉结构与热平衡时,若释放的烟气热量可由锅炉全部吸收,那么单压设计是首选;若完全利用部分热量,只可将部分热量以低压系统吸收,并将热量送回汽轮机,那么,双压系统较为适用。如果热源比较单一,那么多压系统是可提升3%的系统热效[4]。
在本次项目实施中,经企业与锅炉厂的仔细研究,环冷机1段风箱排除的部分烟气热量被单压系统锅炉吸收,通过计算发现,烧结环冷机1、2段高温处的吸收烟气热量大于单压系统吸收的热量。为充分利用余热,提升系统热效率,参考环冷机工作现状,余热锅炉最终采用单流程、立式、双压系统型,合并使用汽轮机低压补汽。
3.3.装机规模
3.5.布置余热锅炉
当前,环冷机布置对称,余热锅炉在环冷机附近不可布置,在设计人员对土建图纸与烧结工艺查阅过后,在保证余热锅炉存在过短烟气与环冷机通道不被占用,且方便安装检修的基础上,经仔细分析,提出了独创性布置办法:将余热锅炉布置在环冷机内部,考虑架设高余热锅炉。余热锅炉现有钢柱,鼓风机间坐落在钢柱的基础上,升高钢柱从而满足锅炉操作平台的要求,让风机在锅炉之下,原烧结机房与锅炉平台接通[5]。在环冷机外圈位置,布设循环风机。此布置法是对现有空间的充分利用,在安装余热锅炉或其检修时,可借用环冷机之上的检修吊车。具体布置可见下图。
3.6.布置厂房
在汽轮机原拖动站的固定处外端布置汽轮机厂房,可利用原站部分设施与空余空间,减少固定投资。
4.效益
5.结语
参考文献:
[1] 赵斌,杜小泽,张弋等.烧结环冷机余热电站运行特性研究[J].汽轮机技术,2012,54(2):85-85,125,126,127,128.D
[2] 沈東,张皓,周勇平等.安钢烧结环冷机低温余热发电工程[J].能源工程,2009,(3):58-60.
[3] 王峰.一种烧结环冷机烟气余热梯级利用系统[J].矿业工程,2013,11(6):63-65.
[4] 吕子祥,王飞,房洪杰等.泰钢180m2烧结环冷机废气余热发电设计方案[J].山东冶金,2010,32(3):19-20,26.
[5] 彭新亮.烧结余热发电技术在济钢的应用430m2烧结环冷机余热发电技术实践[J].中国科技博览,2012,(10):273-273.
关键词:环冷机;余热发电;技术应用
1.目前国内外烧结工程中余热利用情况介绍
世界主要发达国家中,日本的资源尤其稀缺,其能源利用率处于世界先进水平。在余热利用技术上,其理论与实践应用领先于其他发达国家,取得成效明显。在该国,钢铁企业都普遍安装了余热利用设施,用以发电或供热,从而降低钢铁厂能耗[1]。
在我国,上世纪90年代,上海宝钢新建2#烧结机,向日本进口环冷机2台。并在随后改造了3#烧结机,宝钢依靠自主创新,安装了余热利用设施,已投入使用。另外,太钢、马钢等企业也相应从日本进口余热锅炉。在国外同行业余热利用技术不断进步现状下,国内钢铁行业不甘落后,在余热利用技术自主创新能力明显增强,技术瓶颈也逐渐被突破。但是,当前我国余热利用的烧结机仍然仅占总量的5%左右,余热发电设施也并无大规模兴建。利用余热利用技术和设施,实现现有资源利用的最大化,将是今后钢铁企业节能减排、降本增效的必然趋势和要求。
2.本次工程概述
3.设计余热利用的方案
3.1.环冷机热风数据
3.2.机炉选择
在废气余热发电中,为使热力循环系统运行成效提高,可最大限度提升主蒸汽参数;而多压系统可对烟气热量有效利用。就单压与多压系统而言,二者关系为:在计算锅炉结构与热平衡时,若释放的烟气热量可由锅炉全部吸收,那么单压设计是首选;若完全利用部分热量,只可将部分热量以低压系统吸收,并将热量送回汽轮机,那么,双压系统较为适用。如果热源比较单一,那么多压系统是可提升3%的系统热效[4]。
在本次项目实施中,经企业与锅炉厂的仔细研究,环冷机1段风箱排除的部分烟气热量被单压系统锅炉吸收,通过计算发现,烧结环冷机1、2段高温处的吸收烟气热量大于单压系统吸收的热量。为充分利用余热,提升系统热效率,参考环冷机工作现状,余热锅炉最终采用单流程、立式、双压系统型,合并使用汽轮机低压补汽。
3.3.装机规模
3.5.布置余热锅炉
当前,环冷机布置对称,余热锅炉在环冷机附近不可布置,在设计人员对土建图纸与烧结工艺查阅过后,在保证余热锅炉存在过短烟气与环冷机通道不被占用,且方便安装检修的基础上,经仔细分析,提出了独创性布置办法:将余热锅炉布置在环冷机内部,考虑架设高余热锅炉。余热锅炉现有钢柱,鼓风机间坐落在钢柱的基础上,升高钢柱从而满足锅炉操作平台的要求,让风机在锅炉之下,原烧结机房与锅炉平台接通[5]。在环冷机外圈位置,布设循环风机。此布置法是对现有空间的充分利用,在安装余热锅炉或其检修时,可借用环冷机之上的检修吊车。具体布置可见下图。
3.6.布置厂房
在汽轮机原拖动站的固定处外端布置汽轮机厂房,可利用原站部分设施与空余空间,减少固定投资。
4.效益
5.结语
参考文献:
[1] 赵斌,杜小泽,张弋等.烧结环冷机余热电站运行特性研究[J].汽轮机技术,2012,54(2):85-85,125,126,127,128.D
[2] 沈東,张皓,周勇平等.安钢烧结环冷机低温余热发电工程[J].能源工程,2009,(3):58-60.
[3] 王峰.一种烧结环冷机烟气余热梯级利用系统[J].矿业工程,2013,11(6):63-65.
[4] 吕子祥,王飞,房洪杰等.泰钢180m2烧结环冷机废气余热发电设计方案[J].山东冶金,2010,32(3):19-20,26.
[5] 彭新亮.烧结余热发电技术在济钢的应用430m2烧结环冷机余热发电技术实践[J].中国科技博览,2012,(10):273-273.