針對承鋼2#燒結機環冷廢氣余熱發電項目投入運行后發電生產不穩定、發電量較低的問題,通過改造環冷密封設備缺陷、穩定工藝操作、提高有效作業率、控制燒結終點等措施,大幅度提高了 2#燒結機的余熱發電量和燒結技術經濟指標。
0引言
在鋼鐵生產過程中,燒結工序的能耗約占總能耗的10%,在燒結工序總能耗中,有近50%的熱能以燒結機煙氣和冷卻機廢氣的顯熱形式排出[1]。從能源利用的有效性和經濟性角度分析,利用燒結冷卻系統的中低溫廢氣,通過余熱鍋爐將低熱值的熱能轉化為高級能源———電能,實現變廢為寶的能源再利用,是促進我國鋼鐵企業實現節能減排、發展循環經濟的有效途徑[2]。
2011年4月12日承鋼2#燒結機環冷廢氣余熱發電項目正式投入使用,不僅解決了燒結廢氣直接排入大氣中對空氣的污染,同時也減少了溫室氣體的排放,實現了資源的再利用,降低了燒結工序能耗和生產成本。但是由于種種原因,余熱發電生產極其不穩定,發電量偏低。2012年6~12月日平均發電量為94710kW˙h,通過一系列改造與調整,余熱發電量有較大提升,2013年1~6月日平均發電量達到124935kW˙h。
1、2#燒結機余熱發電工藝
2#燒結機環冷余熱發電工藝流程如圖1所示。2#燒結機有效燒結面積為360m2,采用抽風負壓燒結,分為南北2個煙道,共22個風箱;正常情況下燒結終點控制在21#風箱,終點溫度在300℃以上。
環冷余熱發電利用360m2燒結生產線環冷機1#、2#風機風室和3#風機第一個風室范圍內的高溫煙氣,配備雙壓余熱鍋爐。環冷機排出的煙氣進入余熱鍋爐回收熱量,余熱鍋爐排出140~150℃煙氣再由循環風機送入環冷機冷卻礦料,可以大幅度提高余熱鍋爐的能量回收效率,減少煙氣中的礦塵直接排入空氣帶來的環境污染;熱風冷卻燒結礦可減少高溫礦料的急冷破碎現象,提高燒結礦料的品質。
燒結環冷機的煙囪排氣溫度達到300~450℃后,余熱鍋爐側的擋板門打開,煙囪排空的擋板門關閉,引入余熱鍋爐。1區段煙氣在進入余熱鍋爐之前先經重力除塵,再進入余熱鍋爐換熱。環冷1、2區段被加熱的煙氣分別進入余熱鍋爐換熱,溫度降至145℃左右,然后通過循環風機回送入環冷機。余熱鍋爐產生的蒸汽通過發電設備轉化為電能,并入國家電網。大幅提高鍋爐供熱效率。