節(jié)能環(huán)保、資源回收再利用是社會的主題。鋼鐵行業(yè)耗能巨大，其中，燒結(jié)環(huán)冷機節(jié)耗能就占鋼鐵生產(chǎn)1/10，并浪費巨大的可再用能源。高溫廢氣中含有大量粉塵，若不經(jīng)處理向大氣直接排放，則會造成粉塵污染與熱污染，同時浪費能源。在調(diào)查研究某鋼鐵企業(yè)的余熱資源后得出，環(huán)冷機的余熱資源充足，因此有必要對高溫廢氣余熱資源進行利用，余熱發(fā)電工程投產(chǎn)之后，其經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益十分顯著。
? ? 1.目前國內(nèi)外燒結(jié)工程中余熱利用情況介紹
? ? 世界主要發(fā)達國家中，日本的資源尤其稀缺，其能源利用率處于世界先進水平。在余熱利用技術(shù)上，其理論與實踐應(yīng)用領(lǐng)先于其他發(fā)達國家，取得成效明顯。在該國，鋼鐵企業(yè)都普遍安裝了余熱利用設(shè)施，用以發(fā)電或供熱，從而降低鋼鐵廠能耗。
? ? 在我國，上世紀90年代，上海寶鋼新建2#燒結(jié)機，向日本進口環(huán)冷機2臺。并在隨后改造了3#燒結(jié)機，寶鋼依靠自主創(chuàng)新，安裝了余熱利用設(shè)施，已投入使用。另外，太鋼、馬鋼等企業(yè)也相應(yīng)從日本進口余熱鍋爐。在國外同行業(yè)余熱利用技術(shù)不斷進步現(xiàn)狀下，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)不甘落后，在余熱利用技術(shù)自主創(chuàng)新能力明顯增強，技術(shù)瓶頸也逐漸被突破。但是，當(dāng)前我國余熱利用的燒結(jié)機仍然僅占總量的5%左右，余熱發(fā)電設(shè)施也并無大規(guī)模興建。利用余熱利用技術(shù)和設(shè)施，實現(xiàn)現(xiàn)有資源利用的最大化，將是今后鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排、降本增效的必然趨勢和要求。
? ? 2.本次工程概述
? ? 某北方地區(qū)的鋼鐵企業(yè)擁有220m2燒結(jié)環(huán)冷機2臺，原來煙氣直接排放污染大氣、浪費能源。經(jīng)研究分析，該集團燒結(jié)機可以安裝汽輪發(fā)電一組、余熱鍋爐兩套。
在經(jīng)技術(shù)人員研究與參考實測參數(shù)、相同型號燒結(jié)機運作狀態(tài)，明確了燒結(jié)環(huán)冷機可向余熱鍋爐提供的煙氣條件：1、2段高溫端的熱煙氣，其出口溫度分別為365-520℃、256-365℃，平均溫度是425℃、320℃；246 960Nm3/h為額定熱煙氣流量；將煙囪與風(fēng)罩設(shè)置在1段引出熱煙氣出口，將煙囪與風(fēng)罩設(shè)置在2段高溫附近；排除點火余熱；150℃為余熱鍋爐的煙氣溫度；以500-1500mg/Nm3為煙氣含粉濃度，60℃<熱煙氣露點溫度。
? ? 3.設(shè)計余熱利用的方案
? ? 3.1.環(huán)冷機熱風(fēng)數(shù)據(jù)
? ? 環(huán)冷機上設(shè)置有五臺冷卻鼓風(fēng)機，并與五個冷卻段對應(yīng)，鼓風(fēng)機參數(shù)一致，265000m3/h為風(fēng)量，3659Pa為其風(fēng)壓。余熱鍋爐熱源是環(huán)冷機1、2段的熱煙氣。
? ? 余熱鍋爐熱煙氣的利用為循環(huán)利用法，即在余熱鍋爐的煙氣出口和環(huán)冷機1#相連，并從鼓風(fēng)機吹出。在計量煙氣的熱平衡后，承認漏風(fēng)系數(shù)，設(shè)169000Nm3/h與7286900Nm3/h為1、2段熱煙氣抽出含量，并將其引進余熱鍋爐；150℃為余熱鍋爐煙氣排放溫度，246890Nm3/h為煙氣量。將再循環(huán)風(fēng)機設(shè)置在余熱鍋爐的煙道出口，由1段鼓風(fēng)機回收煙氣，實現(xiàn)熱風(fēng)循環(huán)使用，1段1#鼓風(fēng)機此時可停止運作待使用。這樣，1段排煙溫度將會得到提升，余熱鍋爐接受的熱風(fēng)溫度也會增高，蒸汽可增產(chǎn)5%-10%。2段2#鼓風(fēng)機照常運行，在檢修或余熱鍋爐發(fā)生事故時，可啟用備用1#鼓風(fēng)機。蒸汽量因再循環(huán)熱風(fēng)使用技術(shù)，發(fā)電量相應(yīng)得到提升，當(dāng)會增加礦料出口的溫度。對此，燒結(jié)技術(shù)人員經(jīng)實踐考證后，發(fā)現(xiàn)20-32℃為礦料升溫范圍，符合技術(shù)要求。
? ? 將集氣煙囪設(shè)置在1、2段對應(yīng)的風(fēng)箱頂部，并將電動蝶閥設(shè)置于煙囪頂端附近。在煙囪中部設(shè)置引出管，讓余熱鍋爐接收環(huán)冷機排除的余熱蒸汽。當(dāng)余熱鍋爐系統(tǒng)投入使用時，煙筒頂部的電動蝶閥將關(guān)閉，余熱鍋爐系統(tǒng)將會通過煙囪中部的引出管，接收全部的1段風(fēng)箱產(chǎn)生的高溫廢氣；若余熱鍋爐系統(tǒng)因故停止使用時，煙筒頂部的電動蝶閥可打開，將環(huán)冷機產(chǎn)生的廢氣排出，確保環(huán)冷機順利運行不受影響。