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包鋼燒結余熱發電環冷機運行實踐

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包鋼燒結余熱發電環冷機運行實踐

發布日期:2017-10-30 作者: 點擊:

1 引言

在鋼鐵企業中,燒結工序能耗占整體能耗的9%~12%,是僅次于煉鐵的第二大耗能工序,與先進國家相比,我國燒結工序的能耗指標偏高,大概每噸燒結礦的平均能耗要高出20 kg 的標準煤,存在著很大的節能空間。當高溫燒結礦在燒結環冷機冷卻過程中產生大量的溫度在380益~400益的熱煙氣,據統計,在燒結礦冷卻過程中,有50%左右的熱能通過環冷機廢氣排出。如果直接排入大氣,不僅對環境造成嚴重的粉塵污染和熱污染,更是能源的浪費。因此,回收利用這兩部分熱量,通過余熱鍋爐產生的合格蒸汽帶動汽輪發電機組發電,或將蒸汽減溫減壓后送入廠區主管網供主體工藝及供熱設施使用,大大節約了公司的用電及燃料成本。燒結余熱發電站的工藝系統包含:燒結環冷機熱煙氣回收系統、余熱鍋爐汽水循環系統、汽輪機熱力系統、發電系統。目前,國內余熱鍋爐油以下三種形式,單壓系統、雙壓系統、復合閃蒸單級補汽系統。

2 包鋼余熱發電環冷機發電概況

包鋼2伊500 m2 燒結余熱發電項目于2013 年3月12 日開工建設,2014 年6 月7 日進入24 小時試生產,高發電量為1.25 萬kWh。2014 年正式投產,進入商業運行。此項目包含2 臺500 m2 燒結機,每臺燒結機配套有冷卻面積均為580 m2 的環冷機,每臺環冷機均有五個鼓風區段冷卻燒結礦,每區段均配置1 臺風量為耀58伊104m3/h,風壓為耀4576 Pa的鼓風機。由鼓風機送入的冷卻風經環冷機高溫燒結礦料層換熱后,產生環冷機余熱廢氣。廢氣溫度從前到后逐步降低,本項目采用兩臺雙進氣、雙壓、自除氧、立式水-汽自然循環余熱鍋爐(63.5 t/h+19 t/h)和一臺30 MW 補汽凝汽式汽輪發電機組方式配置余熱回收發電系統。

3 燒結余熱發電環冷機發電工藝特點

主要工藝流程為:環冷機一段與二段混合約385 益(鍋爐入口溫度)、465000 m3/h 高溫廢氣經過除塵器后引入余熱鍋爐中壓過熱器入口,經過中壓過熱器后,排氣與來自環冷機三段與四段混合中溫煙氣310 益(鍋爐入口溫度)、465000 m3/h 混合后依次經過中壓蒸發器、低壓過熱器、中壓省煤器、低壓蒸發器、凝結水加熱器后排氣溫度約150 益,經循環風機重新返回環冷機繼續冷卻燒結礦,使煙氣的余熱得到充分的利用。

雙溫雙壓余熱鍋爐產生1.6 MPa、380 益和0.4MPa、180 益兩種蒸汽,其中高參數蒸汽作為汽輪機的主汽源。低參數蒸汽作為汽輪機的補充汽源,可以使發電量大大提高。采用凝汽補汽式汽輪發電機組可以使燒結環冷余熱資源得到很好的利用。現就運行情況進行分析。

(1)在環冷機的煙氣進入鍋爐前的煙道增設了重力除塵裝置,這樣既能除去燒結礦粉塵,又能減少粉塵對鍋爐受熱面的沖刷和污染,提高了設備的使用壽命和效率。

(2)燒結環冷機采用液體密封,密封性能好,降低了煙氣漏風率,提高了鍋爐的入口煙氣溫度。

(3)燒結環冷機熱煙氣進入余熱鍋爐換熱后,又重新回到燒結環冷機繼續冷卻燒結礦,從而使煙氣不外排,余熱回收效率高;在煙氣溫度高時,可通過冷風口,補入冷風,來降低煙氣溫度。利用循環風機將煙氣重新送回環冷機,從而大大提高了煙氣的溫度。

(4)由于燒結余熱發電站回收的熱源品質較低,煙氣溫度波動幅度大,從而造成發電機的進汽溫度波動范圍較大。因此,選擇了主汽溫度范圍在260~390 益的凝汽補汽式汽輪發電機組,從而保證了發電機組的穩定運行。

(5)余熱鍋爐的排灰處增設有冷風口,可以在燒結礦冷卻溫度高的情況下,補入適當的冷風,從而保證燒結礦的冷卻效果。

包鋼燒結余熱發電環冷機運行實踐



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