袁榮科

摘 ?要：當(dāng)前我國(guó)的電力能源依然以火力發(fā)電為主，這樣就導(dǎo)致大量的煤炭資源被消耗。為了能夠有效減少煤炭資源的使用，提高鋼鐵行業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益，必須要對(duì)燒結(jié)與發(fā)電量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化。通過(guò)對(duì)于熱量進(jìn)行回收來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)正常發(fā)電，能夠增強(qiáng)煤炭資源的利用效率，而且也能夠避免各種污染物的排放，促進(jìn)我國(guó)的鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù) ?工藝創(chuàng)新 ?實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM617 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（c）-0034-02

在鋼鐵行業(yè)鍋爐燃燒的過(guò)程中，由于舊有的廢氣和采暖換熱裝置并沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)余熱進(jìn)行回收采集，這樣就使得大量的熱能白白浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)原有的環(huán)冷機(jī)、廢氣排空裝置以及采暖裝置進(jìn)行更換，并且利用環(huán)冷機(jī)廢氣回收和礦料小車(chē)，回收煙罩間的密封設(shè)備，對(duì)小車(chē)密封系統(tǒng)進(jìn)行全面的改造，可以直接將系統(tǒng)的熱礦與冷風(fēng)交換熱量，并且通過(guò)鍋爐加熱后，直接進(jìn)入環(huán)冷機(jī)。通過(guò)這樣的余熱回收利用改造系統(tǒng)，可以有效地利用低溫廢氣，而且不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染的問(wèn)題，還能夠減少能源資源的消耗，促進(jìn)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益得到大幅度增強(qiáng)。

1 ?技術(shù)工作內(nèi)容

1.1 總體工作思路

某鋼鐵廠1#2#共有360m2的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)生產(chǎn)線，并且為每臺(tái)燒結(jié)機(jī)配備了450m2的環(huán)冷機(jī)，環(huán)冷機(jī)處理量可以達(dá)到730～890t/h。為了能夠更好地促進(jìn)余熱回收的整體效果，在不影響整個(gè)燒結(jié)工藝質(zhì)量的前提條件下，必須要對(duì)余熱鍋爐和低溫補(bǔ)氣凝汽汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，通過(guò)利用余熱回收系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，其他的廢氣也可以用于生產(chǎn)或者采暖等，通過(guò)這樣的方式能夠?qū)⒄麄€(gè)燒結(jié)生產(chǎn)線的運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行緊密連接，保證各個(gè)系統(tǒng)之間的統(tǒng)一合作，促進(jìn)了整個(gè)發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益得到全面提升，而且符合節(jié)能減排的實(shí)際要求。

1.2 技術(shù)方案

在燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化之前，必須要對(duì)整個(gè)環(huán)冷機(jī)的煙氣溫度進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，并且對(duì)鍋爐選型進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)利用雙壓余熱鍋爐，能夠?qū)υ械臒Y(jié)冷機(jī)鍋爐進(jìn)行改造，這樣也就能夠確保換熱裝置的整體效果，也能夠增強(qiáng)高溫?zé)煔饣厥盏睦盟健?/p>

環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電是燒結(jié)廠節(jié)能增效的重要途徑，同時(shí)也是燒結(jié)余熱利用方式中成熟可靠的技術(shù)手段。在環(huán)冷機(jī)規(guī)格與鍋爐型號(hào)確定的情況下，合理分配環(huán)冷機(jī)各段的冷卻風(fēng)量，有助于在保證燒結(jié)礦冷卻效果的前提下提升其余熱發(fā)電量?；跓Y(jié)環(huán)冷機(jī)過(guò)程模擬模型以及余熱發(fā)電功率的預(yù)測(cè)模型，以發(fā)電功率為目標(biāo)，采用遺傳算法對(duì)環(huán)冷機(jī)冷卻風(fēng)量進(jìn)行了優(yōu)化。對(duì)國(guó)內(nèi)360m2環(huán)冷機(jī)的風(fēng)量?jī)?yōu)化配置值與其風(fēng)量未優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明：通過(guò)冷卻風(fēng)量的優(yōu)化配置可以提高5%～10%的發(fā)電效率。

燒結(jié)礦在帶冷機(jī)或環(huán)冷機(jī)上通過(guò)鼓風(fēng)進(jìn)行冷卻，底部鼓入的冷風(fēng)在穿過(guò)熾熱的燒結(jié)礦層時(shí)與燒結(jié)礦進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生大量的高溫廢氣。將這些高溫廢氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)引入鍋爐，加熱模塊鍋爐內(nèi)的水，產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。其中包括煙氣回收及循環(huán)、鍋爐、汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。煙氣回收系統(tǒng)的主要功能是利用鍋爐引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓將帶冷機(jī)煙罩內(nèi)溫度較高的煙氣引到鍋爐內(nèi)，同時(shí)避免外界冷風(fēng)進(jìn)入模塊鍋爐。鍋爐系統(tǒng)是余熱回收的核心，在鍋爐受熱面上，高溫?zé)煔鈱崃恐鸺?jí)傳遞給受熱面內(nèi)的水，生成蒸汽。

在工藝設(shè)備選擇的過(guò)程中，最主要的就是對(duì)余熱進(jìn)行回收再利用，所以要確保回收利用煙氣的能力最大化，通過(guò)運(yùn)用冷機(jī)廢煙余熱回收空氣系統(tǒng)，可以將熱能進(jìn)行循環(huán)利用，而且燒結(jié)環(huán)冷余熱發(fā)電也是整個(gè)回收利用的關(guān)鍵。

在設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化的過(guò)程中，通常鍋爐必須配備專(zhuān)用的除氧設(shè)施，而利用了低壓蒸汽加熱鍋爐，能夠保證氧氣快速地從水中分離，減少對(duì)熱力設(shè)備造成的腐蝕問(wèn)題。通過(guò)采用管箱結(jié)構(gòu)能夠增加受熱面積，并且也可以保證現(xiàn)場(chǎng)焊接的整體速度和質(zhì)量，在鍋爐尾氣返回的過(guò)程中，也應(yīng)該增強(qiáng)整個(gè)鍋爐的進(jìn)口溫度，而且汽輪機(jī)也能夠?yàn)闅饽狡啓C(jī)提供更強(qiáng)大的出力，在整個(gè)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最主要的就是滿(mǎn)足滑參數(shù)的運(yùn)行效果，并且更好地提高燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的工程變化情況，補(bǔ)氣量也可以隨時(shí)隨地地進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免了對(duì)整個(gè)鍋爐的煙氣溫度產(chǎn)生的影響，也能夠確保整個(gè)產(chǎn)氣量的提升，保證蒸汽品質(zhì)。

將燒結(jié)余熱的回收與利用有機(jī)結(jié)合，從源頭上避免了冷卻機(jī)的漏風(fēng)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦顯熱大部分回收。裝置改變了燒結(jié)余熱“回收”方式、“利用”方式及回收利用方式的優(yōu)先次序，同時(shí)避免了燒結(jié)礦冷卻顆粒污染，實(shí)現(xiàn)對(duì)余熱資源的高效回收及利用。在實(shí)際改造的過(guò)程中，必須要保證下部風(fēng)箱和煙罩之間的密封效果，通過(guò)大包密封的方式來(lái)彌補(bǔ)出風(fēng)量，其之間的密封也應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)化，保證高溫段與低溫段的方式隔斷，在確保正常生產(chǎn)的狀況下，減少對(duì)收集設(shè)備造成的影響。

在優(yōu)化總圖工藝布置的過(guò)程中，為了能夠避免煙氣的阻力而造成熱量的損失，確保整個(gè)鍋爐的燃燒效率，應(yīng)該盡可能地加強(qiáng)對(duì)余熱鍋爐的布置，進(jìn)行重新的規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證余熱鍋爐就近布置于環(huán)冷機(jī)旁邊，因?yàn)閮蓚€(gè)燒結(jié)生產(chǎn)線的距離非常近，其中1#的余熱鍋爐空間狹小，這樣就使得整個(gè)管道的布置與原有的管道布置之間存在明顯的沖突，為了能夠盡可能地避免大規(guī)模的改造，要加強(qiáng)對(duì)整個(gè)燒結(jié)環(huán)冷區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和分析，通過(guò)多次改進(jìn)與優(yōu)化，保證對(duì)部分管道和電纜進(jìn)行架空敷設(shè)，這樣才能夠提升余熱鍋爐的整體安裝效果和安裝質(zhì)量。在熱機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)、鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)計(jì)的同時(shí)，要在燒結(jié)機(jī)的區(qū)域附近設(shè)置三角形的場(chǎng)地，通過(guò)對(duì)不同系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃和利用，確保廠房?jī)?nèi)的檢測(cè)空間得到全面增強(qiáng)，保證整個(gè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家和行業(yè)規(guī)范，并且利用優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果，來(lái)確?？傮w工藝的施工布局質(zhì)量。

2 ?燒結(jié)余熱發(fā)電量改造的應(yīng)用效果分析

通過(guò)燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)的改造，能夠最大限度上減少煤炭資源的消耗，并且經(jīng)過(guò)檢測(cè)，能夠完全符合預(yù)期的熱量回收要求，其中每臺(tái)鍋爐的進(jìn)口溫度為400℃，并且鍋爐排放的煙氣，林格曼黑度小于一級(jí)，可以減少空氣中的粉塵排放，確保環(huán)境保的整體效果，也能夠更好地促進(jìn)鍋爐汽輪機(jī)、循環(huán)水系統(tǒng)、除鹽水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行水平，最大程度上減少故障隱患，有效地節(jié)省了維修成本。在投產(chǎn)的過(guò)程中，通過(guò)利用鍋爐低壓蒸汽，可以在冬季為整個(gè)區(qū)域供暖，確保節(jié)燒礦冷卻終點(diǎn)溫度始終在120℃以下，而且利用燒環(huán)冷機(jī)煙氣余熱發(fā)電，也能夠代替大量的化石燃料作為充足的供電量，避免對(duì)煤炭資源的燃燒，減少溫室氣體的排放，同時(shí)提升資源節(jié)約的整體效果。通過(guò)燒結(jié)余熱發(fā)電量的技術(shù)改造與創(chuàng)新，能夠減少燒結(jié)的整體工序消耗，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)自身的經(jīng)營(yíng)管理水平不斷提升，而且通過(guò)這樣的技術(shù)創(chuàng)新和改造方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)能源結(jié)構(gòu)消耗的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，擁有更加廣闊的發(fā)展前景。

3 ?結(jié)語(yǔ)

該文通過(guò)對(duì)燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化進(jìn)行深入的總結(jié)，通過(guò)具體的案例，對(duì)整個(gè)燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新的工作思路和具體的施工工藝選擇進(jìn)行分析，通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用，能夠明確燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)的整體優(yōu)勢(shì)，可以為燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新改造提供強(qiáng)有力的理論支持。

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