烧结余热与电动机联合驱动主抽风机技术

王正 戴立明

摘 要：在钢铁行业的生产作业过程中会产生大量的烧结余热。以往钢铁行业对烧结余热的回收再利用首先是利用烧结余热回收技术将余热进行回收，然后再利用电动机联合驱动的烧结主抽风机技术将回收余热经过一系列的转化过程后形成机械能来驱动汽轮机转动，以此实现对余热的再利用，但是回收烧结余热能量的一种新技术——SHRT技术的提出改变了这一局面。文章主要对SHRT机组的结构进行了阐述，并在此基础上对其运行原理进行了分析，希望能对钢铁企业的节能降耗技术应用起到一定的参考作用。

关键词：烧结预热；回收利用；SHRT

中图分类号：TF31 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0160-02

Abstract： A large amount of sintering waste heat will be produced in the production process of iron and steel industry. In the past， the recovery and reuse of the sintering waste heat in the iron and steel industry was first recycling the waste heat produced the sintering with the recovery technology. Then the technology of sintering main exhaust fan driven by motor is used to generate the mechanical energy to drive the turbine to rotate after a series of conversion processes to realize the reuse of the waste heat. However， the introduction of a new technology， SHRT technology， has changed this situation. This paper mainly expounds the structure of SHRT unit and analyzes its operation principle on the basis of it， in the hope that it can play a certain role in the application of energy saving and consumption reduction technology in iron and steel enterprises.

Keywords： sintering preheating； recycling； SHRT

引言

燒结过程中预热的回收利用主要是余热锅炉来对冷却机排放出来的高温烟气中的余热进行转化，形成带有一定温度和气压的蒸汽，然后利用带压的蒸汽来带动中汽轮机做功，并以此来实现发动机发电并驱动动力设备运行。世界上很多发达国家已经在上实际的80年代就研发出了可以利用烧结烟气回收余热进行发电的技术。该技术经过多年的发展逐渐成为了一种运行效率高、安全稳定的成熟技术。到目前为止很对国家都已经开始普及烧结余热回收发电技术，不仅实现了对能源的回收利用，另外，也为企业创造了可观的经济利益[1]。

1 SHRT技术

陕鼓动力公司经过对烧结流程的多年研究，对传统钢铁行业的余热回收技术——烧结余热回收发电技术，即SHRT技术，该技术的提出改善了我国冶金行业的能耗大的局面，实现了冶金行业的节能减排。下图1所示为SHRT技术具体的工艺流程。

SHRT技术主要利用余热过滤将烧结余热转化成蒸汽推动汽轮机运转，最后降其转化为机械能，而机组内部的汽轮机以及主抽风机则是通过一个变速离合器进行连接，而通过主抽风机的运行可以向烧结流程提供所需的压力和风量。这样主抽风系统共的电动机就能节省大量的电能，将整个能量转化过程中的热能到电能再到机械能的转化过程，同时也节省了能量转化发过程中损失的能量，也实现了对回收能量的高效利用[2]。

SHRT机组配置：

SHRT机组主要的组成部分有主抽风机系统、电控系统、低温余热汽轮机系统、控制系统、冷却系统以及润滑系统等。通过主抽风机来为烧结工艺流程提供所需的风量和压力，是机组的核心设备。主抽风机主轴采取了双输出设计结构，而使用了耐磨性能较好的衬板安装在风机叶轮的叶片上，而且该衬板可以实现随时更换铲板与叶片之间的采取的螺栓连接的方式，在叶片的入口位置采取堆焊焊接的方式将耐磨铲板包覆起来。关于电动机，要根据烧结主抽风机的功率来进行选择，选取最大功率即可，这样即使在发生突发状况的情况下，电动机仍然可以实现对主抽风机的单独驱动并实现在最大工况下的运行，不会对烧结的工艺流程造成影响。汽轮机的选择主要是根据烧结余热的各种参数来进行型号确定的，SHRT机组中主要采用的是补汽凝汽式汽轮机，蒸汽从上部进入，从下部排出，另外该汽轮机中还设置了疏水阀，机组中所有的疏水口都会在汽轮机的疏水膨胀箱中进行集中。另外，汽轮机还专门配备了凝汽器，而且为了保证凝汽器的正常运转，还专门配置了射汽抽气器。

2 SHRT机组运行的基本思路

SHRT机组的主抽风机主要采取的结构是双出轴形式，其一侧与同步电动机进行连接，另外一侧则与烧结余热汽轮机进行连接，并在两者之间配备了一个变速离合器。当SHRT机组整体汽轮机没有投入正常运行状态，或者汽轮机在运行过程中出现了异常的情况，机组内部的电动机能够实现对烧结主抽风机的单独驱动，这时候汽轮机与主抽风机之间是处在脱离的状态的。当系统内部的烧结工艺可以正常实现运转的时候，产生的高温烟气就会经过余热锅炉的作用产生低温的蒸汽，这部分蒸汽带有一定的压力，会直接对汽轮机形成推动作用，带动汽轮机实现旋转，汽轮机在转动过程会带动变速离合器实现向外输送功率，随着输送功率的增加，汽轮机的转速也会不断的加快，如果汽轮机的转速与变速离合器的啮合速度达到一致的时候，变速离合器就会迅速实现与汽轮机之间的啮合，这时候，主抽风机就处在了双能量驱动状态下，即此时主抽风机的运行是由汽轮机与电动机共同提供能量的。此时电动机的功率输出开始下降，实现了电动机的节能效果。

3 SHRT技术的关键技术与创新点

烧结余热与烧结主抽风机组的出现极大地推动了钢铁生产制造行业的节能减排，实现了钢铁行业节能技术的创新发展，该技术与以往的余热单独回收以及单独利用的工艺有很大的不同。该技术的研发是从钢铁生产作业总体工艺过程的能量流动为出发点，将系统内的能量流转都进行了整合。

其关键的技术创新点如下：

（1）实现了传统的余热回收与在利用单独流程的统一，而且通过双出轴结构实现了汽轮机与主抽风机的同轴运行。

（2）主抽风机的双出轴结构是最大的创新点。

（3）充分利用了变速离合器，实现了主抽风机的双能量驱动。

（4）实现了整体机组的自动化控制，并研发出了系统的软件组态技术。

（5）实现了能量的高效回收利用，为企业节省了极大的生产成本。

4 结束语

SHRT技术从本质改变了冶金行业能耗局面，大幅度地降低了行业内的能耗，实现了冶金行业真正节能减排生产，对冶金行业来说是节能降耗方面的一大进步，在其实际的应用过程中还需要不断的针对机组的整体运行进行不断调试和摸索，这样才能促进该技术的进一步发展。

参考文献：

[1]贾江平，柳黎光，陈禹，等.SHRT-烧结余热与电动机联合驱动主抽风机技术[A].2015年第三届炼铁对标、节能降本及相关技术研讨会论文集[C].河北省冶金学会、浙江省冶金学会、江苏省金属学会、山东金属学会、山西省金属学会、江西省金属学会，2015：5.

[2]张建峰，李普会，靳忠孝，等.钢铁企业烧结余热利用一体化解决方案[A].2014年全国炼铁生产技术会暨炼铁学术年会文集（下）[C].中国金属学会，2014：7.