某钢厂烧结机大烟道余热回收技术探究

胡建红

热电

某钢厂烧结机大烟道余热回收技术探究

胡建红

(中冶京诚工程技术有限公司，北京100176)

烧结机大烟道余热回收技术已进入实际应用快速发展期。深入探讨了某钢厂烧结机大烟道余热回收利用项目，阐述了大烟道余热回收设计中的设计原则和注意事项，以期为烧结机大烟道余热回收的设计、运行提供指导。

烧结机；余热回收；大烟道；节能

1 引言

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。在烧结工序输出的热量中，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，其中17%的热量存在于烧结机烟气显热，34%的热量被冷却机废气携带。烧结工序内废气温度分布见图1。

为了充分回收烧结工序余热资源，如何同时利用烧结机大烟道余热和冷却机余热成为一个新的课题，近几年国内冷却机余热回收利用得到大力推进和快速发展，已趋于成熟，大烟道余热回收也进入实际应用。

本文将重点对烧结机大烟道余热回收利用做深入探讨，简述大烟道余热回收设计中的注意事项，以期为烧结机大烟道余热回收的设计、运行提供指导。

2 大烟道余热回收设计方案

烧结机配置2台18000 m3/min主抽风机，实际运行风门开度为85%，终点温度控制在倒数2、3风箱之间；本工程利用烧结机后5个风箱的烟气进行余热回收，据对烧结机烧结矿料的热平衡计算和本工程的烟温实际情况分析，烧结机大烟道余热锅炉进口参数为：

烟气流量：15～20×104m3/h；

温度：300～350℃；

2.2 烟风系统

通过调整落尘支管上三通阀，将两大烟道用于余热回收的烧结机后5个风箱高温烟气用烟风管道经余热锅炉前置沉降室后进入余热锅炉换热器，经由锅炉换热器各段进行气－水换热降温后，废气分两支管分别返回两大烟道，与不进入余热锅炉的低温烟气汇合后经现有电除尘器及主抽风机加压排入大气。2#大烟道上设置电动阀，将用于余热回收的高温烟气和不进入余热锅炉的低温烟气隔开。

锅炉进、出口支管上设置电动阀，当余热锅炉检修时，打开2#大烟道上阀门，关闭余热锅炉进、出口阀门，从而保证烧结机的正常运行。

在保障烧结机电除尘、主抽风机安全运行的前提下，尽量降低进入电除尘的烟气温度，实现机尾余热利用效率最大化，若实际运行中若大烟道温度偏低，可通过落尘支管三通阀、大烟道上调节阀及锅炉出口电动调节阀进行流量、温度调节。

2.3 汽水系统

瓜子花生这种混时间的食物，在绿皮火车汽笛呜呜的年代，还是很受欢迎的。看列车员打扫出的垃圾规模，就能了解到它们在旅行者心目中的地位。尤其在各种包装零食和方便面还没普及的年代，人们用废报纸包一包就带上车了，讲究一点的会用原包装纸包上。沿途的火车站也会有不同风味的瓜子售卖，算重要的旅行零食。现在连方便面偶尔都会被高尚的乘客嫌弃，常常容易侵害环境卫生的瓜子就更别说了，很容易招致旁人的白眼。好像吃薯片之类的零食，在高铁或者动车上更常见一些。

根据烧结工艺实际情况，烧结机机尾余热锅炉的热力工艺系统采用单压系统：

厂区供除盐水经调节阀送入大气式热力除氧器，除氧后由给水泵升压，并经过中压省煤器加热后送入汽包；汽包设有上升、下降管，炉水经下降管进入蒸发器，在换热器内吸收热量产生的汽水混合物由上升管返回汽包，在汽包内汽水分离后，饱和水进入下一个循环，饱和蒸汽经过热器过热后送外网。

3 主要设计技术原则

选用合理的大烟道余热回收技术，在不影响烧结正常生产的前提下，实现废气余热的高效、梯级利用。

(1)按照与冷却机余热锅炉蒸汽参数匹配的原则确定烧结机大烟道余热锅炉的蒸汽参数，蒸汽能适应日后多种工况调节；

(2)不影响烧结工艺的正常生产；

(3)合理排烟温度防止低温腐蚀；

(4)有效除尘措施防止设备磨损；

(5)需要结合烧结工艺生产特点、新建或改造、检修停产时间及建设场地等情况，选择合适的大烟道余热回收技术。

4 大烟道余热锅炉参数

充分利用烧结机大烟道高温烟气余热，设置1套单压系统的余热锅炉，根据烧结机实际情况，合理设置受热面，在保证工艺安全运行情况下，最大可能回收高温废热。余热锅炉主要参数见表1，余热锅炉可降压运行。

5 大烟道余热回收设计注意事项

(1)大烟道余热回收为烧结工序的节能项目，必须以保证烧结的正常生产、检修为前提。在大烟道余热回收设计时，应充分考虑目前烧结机的运行状况，需综合权衡，在保证烧结装置系统绝对安全条件下，生产合理的产汽量。

(2)对烧结机操作工艺不做任何改变，符合操作人员正常操作习惯。

(3)尽可能减少电器设备及转动设备，减少自耗及维护成本，降低劳动强度。

(4)确保装置高安全性，对于烧结机大烟道锅炉而言，应控制好以下几点：防磨、防腐、防砸、防断水。

(5)尽可能减少设备阻力损失，对烧结工艺无任何影响。

(6)换热器分模块布置，各模块之间留有检修观察人孔，便于设备日常维护保养及检修更换。

6 技术经济分析

项目达到设计能力时，按年运行小时7800 h计，年可外供中压过热蒸汽约7.02万t，按照110元/ t的中压过热蒸汽价格计算，每年营业收入772.2万元，年运行成本为152万元，年税前利润总额约620.2万元。由此可见，该项目具有良好的经济及社会效益。

7 结论

近几年国内冷却机余热回收利用得到大力推进和快速发展，已趋于成熟，大烟道余热回收也进入实际应用快速发展期。同时利用烧结机大烟道余热和冷却机余热，进一步提高烧结吨矿发电指标，将烧结工序能耗将到最低点，必将为钢铁企业创造更大的经济效益和环境效益。

A Probe into the Waste Heat Recovery Technology of Sinter Tail Flue at a Steelmaker

Hu Jianhong
(MCC Capital Engineering&Research Incorporation Limited,Beijing 100176,China)

The waste heat recovery technology of sinter tail flue has entered a stage of rapid development of practical application.In this paper the waste heat recovery and utilization project of sinter flue at some steel plant is investigated in depth,and the design principle and attention points in designing of the waste heat recovery project are presented,to provide guidance for design and operation of waste heat recovery of sinter tail flue.

sinter machine;waste heat recovery;sinter tail flue;energy conservation

TK115

B

1006-6764（2015）01-0025-03

2014-08-29

胡建红(1982-)，男，安徽绩溪人，硕士研究生，工程师，现从事余热回收相关设计工作。