摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的提高。烧结生产会产生的含热能废气，利用这些废气进行蒸汽发电，就是把钢厂烧结机所产生的冶炼烟气余热回收利用，生产中压饱和蒸汽，配套饱和蒸汽轮机组，抽取供热发电。对烧结机烟气的回收利用，一方面减少了对大气环境的污染，另一方面，也节约了生产成本，其所产生的蒸汽可进行对外供热供电，节省了企业的生产成本，节能减排。通过对烧结工艺系统和利用烧结废弃气体热能进行蒸汽发电系统进行深入研究，分析并完善利用烧结废弃气体热能进行蒸汽发电集散控制系统中存在的不符合实际生产任务的缺陷，深入研究分析口常工作中具体的生产状况，发现设备或流程中的缺点，并通过改进优化控制系统等方面，最终提高发电效率。同时利用实际工作流程和设备选用的情况对工艺系统进行系统的研究，优化系统的控制系统，以实现最优的调节控制系统。通过对蒸汽发电双压系统、单压系统、闪蒸系统和补燃系统四种蒸汽发电系统的研究以及热力学和经济性的计算，发现对于企业双压系统的经济价值和热力特性最好，污染物较少，是最合理的设计方案。分析了控制系统中的一些特性，对废气热能发电制定了自动控制程序，努力对自控进行升级，实现最优。
关键词：烧结余热发电技术；应用；升级改造
引言
本文介绍了烧结余热发电技术及该技术在邯钢烧结余热回收的应用，分析了余热机组存在的问题，提出了改造方案并实施，优化了烟气进回风系统布置，提高了烟气余热利用效果，为钢铁企业烧结余热回收提供了应用典范。
1概述
烧结余热发电技术是一项将烧结废气余热转化电力的节能技术，是国家重点节能推广项目，随着钢铁工业节能利用的发展，烧结余热回收也大幅度提高，如何有效的回收利用烧结生产过程中的这部分热量引起了人们的高度重视。邯钢435m2烧结余热回收采用双压式冷凝汽轮发电技术,2012年建成投产，投产后由于设计存在部分缺陷，烟气温度比原设计温度低，余热锅炉运行工况与原设计出入较大，烟气含尘量大，锅炉换热管组与循环风机部件磨损严重，回风管道积灰情况严重，严重影响回风量与环冷机冷却效果，对发电量造成较大影响。
2运行状态及存在的问题
2.1高低温烟气采样点分别在高温烟囱与低温烟囱上直接取样，高温烟气采样点比较靠后，不在环冷机最适合高温区。环冷机下密封为不锈钢挂片加耐热胶皮密封，长周期运行后，挂片与胶皮因台车变形损坏脱落严重，漏风量较大，导致环冷机冷却效果不好，冬季满负荷运行4台鼓风机，夏季运行5台鼓风机，补冷风量大，严重影响高温烟气温度。因高温烟气低，环冷机工况波动造成中压主蒸汽过热度低，停机频繁，年均60次，因烟气温度低造成补汽带水，汽轮机末级叶片出现大量腐蚀麻坑，影响汽机效率和振动。环冷机1#、2#鼓风机全开，与设计不符，严重影响环保节能效果。
2.2原设计主回风管道为φ4420，回风经循环风机加压后进入主回风管道，主回风管道分2根φ3112回风管分别并入高低温烟气区的风箱，与环冷机1#、2#鼓风机出口风道相对应，高低温回风管道水平风管段较风箱位置低，回风管斜上并入环冷机风箱，且与环冷机1#、2#鼓风机出风口面对面布置，机组运行后发现环冷机1#、2#鼓风机出口风管段，与高温烟气回风管段均有严重积料现象，因回风管段位置较低，且回风阀安装在水平管道上，离风箱较近，环冷机运行3-5天后因积料不能开关。回风管道积料后回风量不足，造成环冷机鼓风机全开，补冷风量大大增加，大大降低了高温烟气温度和影响环冷机运行与发电量。
2.3
3改造方案及实施情况
3.1如图1所示，原环冷机高温烟气取样点6、低温烟气取样点7，改为3个高温烟气取样点和3个低温烟气取样点，取样管径如图1所示。高温烟气取样点整体向环冷机高温区前移16米，各取样点中心距6米，原高温烟囱取样点堵废弃。低温烟气取样点在原7号取样点还基础上，另加装4、5号取样点，其各取样点中心距为6米，低温烟气取样点整体向环冷机高温区前移12米。原环冷机下密封改为水密封，其设计密封压力4KPa，减少了环冷机漏风量，在风系统正常运行状态下，环冷机1#、2#鼓风机可以停运，减少了补冷风量，每小时节电约1800KW.h。由于高低温烟气取样点整体向环冷机高温区前移，环冷机补冷风量减少，采用140℃左右的循环风冷却，烟气温度提高低温烟气温度提高40℃与20℃，发电量提高2000KW。由于高温烟气温度提高并保证中压主蒸汽过热度，因烟气温度波动引起的停机大幅度减少，真正达到环保节能效果。
图一
注：1、高温1#取烟管（φ2520），2、高温2#取烟管（φ4420），3、高温3#取烟管（φ2520），4、低温4#取烟点（φ3112），5、低温5#取烟点（φ2020），6、原高温烟囱取烟点（φ3600），7、低温烟囱（φ3600），8、环冷机烟罩高温区，9、环冷机烟罩低温区、10、高温烟气阀（φ4420），11、低温烟气阀（φ4420），12、天圆地方接口。
回风管道采用斜下并入环冷机风箱，与1#、2#鼓风机出口风管道错位布置，回风阀立管布置，避免堵塞卡死。原环冷鼓风机出口风压约4KPa，循环风机出口风压约为6KPa，风系统正常运行情况下，环冷机1、2鼓风机全停，回风均匀分配进入环冷机风箱，避免的局部风压高，经测量环冷机风箱压头2000-2000Pa，不会造成水密封局部压穿，冷却效果好。在环冷机正常运行，发电小负荷或停运，回风阀小开度或关闭状态下，由于回风管斜下布置，回风管无积料现象，从而减小了补冷风量，提高了烟气温度。
3.2原高低温取样点少，局部负压大，易因上密封损坏造成漏冷风量大，远离取样处负压小，高温烟气不能引入锅炉换热、烟气含尘量大损坏设备。现改为6个取样点，每个取样管与环冷机烟罩采用天圆地方相连，如图1所示，天圆地方方形尺寸为4300×3000mm，扩大了与环冷机烟罩的接触面积，减小了取样点的吸入负压，降低了因环冷机上密封损坏漏风的影响。吸入负压的减小，加上烟气管道的自带重力除尘效果，使烟气含尘量大大减小，经正常运行4个月后检查锅炉换热管组，锅炉底部卸灰斗发现锅炉换热管组无明显磨损，锅炉底部积灰明显减少，循环风机蜗壳和转子叶轮磨损情况大大改善。预计每年节省检修成本约40余万元，降低因检修影响发电量损失约120万元。
结语
烧结生产是炼铁生产的前工序，是钢铁企业不可或缺的重要环节，在绿色、环保、节能的政策环境下，钢铁企业现阶段面临着节能减排，转变新的经济增长方式，提高核心竞争力的新形势。烧结余热发电是国家重点节能技术推广项目，为钢铁企业降低生产成本，实现节能降耗发挥积极作用，435m2烧结余热发电升级后年电量提高约1100万度，年节电约1300万度。取样点前移，多点取样，多管回风，水密封方案的应用，同比改造前每年为邯钢增加效益1300万元，使公司的节能减排取得了新进展。
参考文献:
[1]钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案[M].2009.
[2]王兆鹏，胡晓明.烧结余热发电现状及发展趋势[C].2008.
论文作者:曹元鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/15
标签：烟气论文; 余热论文; 冷机论文; 高温论文; 回风论文; 鼓风机论文; 低温论文; 《电力设备》2018年第26期论文;