浅谈提高烧结余热发电量的技术创新与工艺优化

摘  要：当前我国的电力能源依然以火力发电为主，这样就导致大量的煤炭资源被消耗。为了能够有效减少煤炭资源的使用，提高钢铁行业的整体经济效益，必须要对烧结与发电量技术进行创新与优化。通过对于热量进行回收来驱动汽轮机正常发电，能够增强煤炭资源的利用效率，而且也能够避免各种污染物的排放，促进我国的钢铁行业实现节能环保的要求。

关键词：烧结余热发电技术  工艺创新  实践应用

中图分类号：TM617   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）06（c）-0034-02

在钢铁行业锅炉燃烧的过程中，由于旧有的废气和采暖换热装置并没有能够实现对余热进行回收采集，这样就使得大量的热能白白浪费。通过对原有的环冷机、废气排空装置以及采暖装置进行更换，并且利用环冷机废气回收和矿料小车，回收烟罩间的密封设备，对小车密封系统进行全面的改造，可以直接将系统的热矿与冷风交换热量，并且通过锅炉加热后，直接进入环冷机。通过这样的余热回收利用改造系统，可以有效地利用低溫废气，而且不会产生环境污染的问题，还能够减少能源资源的消耗，促进企业自身的经济效益得到大幅度增强。

1  技术工作内容

1.1 总体工作思路

某钢铁厂1#2#共有360m2的烧结环冷机生产线，并且为每台烧结机配备了450m2的环冷机，环冷机处理量可以达到730～890t/h。为了能够更好地促进余热回收的整体效果，在不影响整个烧结工艺质量的前提条件下，必须要对余热锅炉和低温补气凝汽汽轮机发电机组进行改进与优化，通过利用余热回收系统、换热系统来驱动汽轮机进行发电，其他的废气也可以用于生产或者采暖等，通过这样的方式能够将整个烧结生产线的运行调度系统进行紧密连接，保证各个系统之间的统一合作，促进了整个发电厂的经济效益得到全面提升，而且符合节能减排的实际要求。

1.2 技术方案

在烧结余热发电量技术创新与优化之前，必须要对整个环冷机的烟气温度进行详细的检测，并且对锅炉选型进行优化，通过利用双压余热锅炉，能够对原有的烧结冷机锅炉进行改造，这样也就能够确保换热装置的整体效果，也能够增强高温烟气回收的利用水平。

环冷机余热发电是烧结厂节能增效的重要途径，同时也是烧结余热利用方式中成熟可靠的技术手段。在环冷机规格与锅炉型号确定的情况下，合理分配环冷机各段的冷却风量，有助于在保证烧结矿冷却效果的前提下提升其余热发电量。基于烧结环冷机过程模拟模型以及余热发电功率的预测模型，以发电功率为目标，采用遗传算法对环冷机冷却风量进行了优化。对国内360m2环冷机的风量优化配置值与其风量未优化现场运行参数进行了对比，结果表明：通过冷却风量的优化配置可以提高5%～10%的发电效率。

烧结矿在带冷机或环冷机上通过鼓风进行冷却，底部鼓入的冷风在穿过炽热的烧结矿层时与烧结矿进行热交换，产生大量的高温废气。将这些高温废气通过引风机引入锅炉，加热模块锅炉内的水，产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电。其中包括烟气回收及循环、锅炉、汽轮机及发电机系统。烟气回收系统的主要功能是利用锅炉引风机产生的负压将带冷机烟罩内温度较高的烟气引到锅炉内，同时避免外界冷风进入模块锅炉。锅炉系统是余热回收的核心，在锅炉受热面上，高温烟气将热量逐级传递给受热面内的水，生成蒸汽。

在工艺设备选择的过程中，最主要的就是对余热进行回收再利用，所以要确保回收利用烟气的能力最大化，通过运用冷机废烟余热回收空气系统，可以将热能进行循环利用，而且烧结环冷余热发电也是整个回收利用的关键。

在设备结构创新优化的过程中，通常锅炉必须配备专用的除氧设施，而利用了低压蒸汽加热锅炉，能够保证氧气快速地从水中分离，减少对热力设备造成的腐蚀问题。通过采用管箱结构能够增加受热面积，并且也可以保证现场焊接的整体速度和质量，在锅炉尾气返回的过程中，也应该增强整个锅炉的进口温度，而且汽轮机也能够为气凝式汽轮机提供更强大的出力，在整个汽轮机设计的过程中，最主要的就是满足滑参数的运行效果，并且更好地提高烧结机生产的工程变化情况，补气量也可以随时随地地进行调节，避免了对整个锅炉的烟气温度产生的影响，也能够确保整个产气量的提升，保证蒸汽品质。

将烧结余热的回收与利用有机结合，从源头上避免了冷却机的漏风问题，实现烧结矿显热大部分回收。装置改变了烧结余热“回收”方式、“利用”方式及回收利用方式的优先次序，同时避免了烧结矿冷却颗粒污染，实现对余热资源的高效回收及利用。在实际改造的过程中，必须要保证下部风箱和烟罩之间的密封效果，通过大包密封的方式来弥补出风量，其之间的密封也应该进行优化，保证高温段与低温段的方式隔断，在确保正常生产的状况下，减少对收集设备造成的影响。

在优化总图工艺布置的过程中，为了能够避免烟气的阻力而造成热量的损失，确保整个锅炉的燃烧效率，应该尽可能地加强对余热锅炉的布置，进行重新的规划设计，保证余热锅炉就近布置于环冷机旁边，因为两个烧结生产线的距离非常近，其中1#的余热锅炉空间狭小，这样就使得整个管道的布置与原有的管道布置之间存在明显的冲突，为了能够尽可能地避免大规模的改造，要加强对整个烧结环冷区域进行详细的调查和分析，通过多次改进与优化，保证对部分管道和电缆进行架空敷设，这样才能够提升余热锅炉的整体安装效果和安装质量。在热机循环水系统、锅炉补给水系统等设备设计的同时，要在烧结机的区域附近设置三角形的场地，通过对不同系统进行合理的规划和利用，确保厂房内的检测空间得到全面增强，保证整个建设标准符合国家和行业规范，并且利用优化设计的效果，来确保总体工艺的施工布局质量。

2  烧结余热发电量改造的应用效果分析

通过烧结余热发电量技术的改造，能够最大限度上减少煤炭资源的消耗，并且经过检测，能够完全符合预期的热量回收要求，其中每台锅炉的进口温度为400℃，并且锅炉排放的烟气，林格曼黑度小于一级，可以减少空气中的粉尘排放，确保环境保的整体效果，也能够更好地促进锅炉汽轮机、循环水系统、除盐水系统的稳定运行，提高整个锅炉系统的运行质量和运行水平，最大程度上减少故障隐患，有效地节省了维修成本。在投产的过程中，通过利用锅炉低压蒸汽，可以在冬季为整个区域供暖，确保节烧矿冷却终点温度始终在120℃以下，而且利用烧环冷机烟气余热发电，也能够代替大量的化石燃料作为充足的供电量，避免对煤炭资源的燃烧，减少温室气体的排放，同时提升资源节约的整体效果。通过烧结余热发电量的技术改造与创新，能够减少烧结的整体工序消耗，降低企业的生产成本，促进企业自身的经营管理水平不断提升，而且通过这样的技术创新和改造方式，还能够实现能源结构消耗的转型与升级，拥有更加广阔的发展前景。

3  结语

该文通过对烧结余热发电量技术创新与优化进行深入的总结，通过具体的案例，对整个烧结余热发电量技术创新的工作思路和具体的施工工艺选择进行分析，通过实践应用，能够明确烧结余热发电量技术的整体优势，可以为烧结余热发电量技术创新改造提供强有力的理论支持。

参考文献

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[3] 郑成博.唐钢、承钢烧结余热发电工艺的热经济性对比分析[J].中国石油石化，2017（8）：183-184.

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