鋼鐵行業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電

鋼鐵行業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電，鋼鐵行業(yè)燒結(jié)設(shè)備產(chǎn)生的廢煙氣，通過(guò)高效低溫余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的工藝。將燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫?zé)煔庋h(huán)利用，充分吸收煙氣中的熱量，最大限度地利用200～400℃的低溫余熱，最終使其轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電能。燒結(jié)礦生產(chǎn)中特別是燒結(jié)礦冷卻過(guò)程中排出的低溫?zé)煔鉄崮艽蠹s為燒結(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量的三分之一，節(jié)能潛力大。燒結(jié)廢氣余熱回收方式有開路（自然）系統(tǒng)、閉路循環(huán)回收方式、低溫廢氣選擇性富集式、開路廢氣回收利用方式，后兩種循環(huán)方式廢氣余熱利用率高。

日本燒結(jié)余熱利用起步最早。上世紀(jì)80 年代中期, 余熱回收技術(shù)已在日本燒結(jié)廠得到了廣泛應(yīng)用, 其冷卻機(jī)廢氣余熱利用的普及率達(dá)到了57% ，而燒結(jié)機(jī)主煙道煙氣余熱利用的普及率也達(dá)到了26% 。2004 年9 月1 日, 馬鋼第二煉鐵總廠在兩臺(tái)300 m2 燒結(jié)機(jī)上開工建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一套余熱發(fā)電系統(tǒng), 該系統(tǒng)于2005 年9 月6 日并網(wǎng)發(fā)電。隨后，馬鋼、濟(jì)鋼、寶鋼、太鋼等大型鋼鐵集團(tuán)公司都開始應(yīng)用。

技術(shù)指標(biāo)

1.與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)的能耗現(xiàn)狀：200～400℃的低溫余熱廢氣，基本沒(méi)有得到利用。

2.主要技術(shù)指標(biāo)：

可利用煙氣溫度為200～400℃。

技術(shù)難點(diǎn)

（1）燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣流量很大，但是，低溫段（150℃以下）和部分中溫段廢氣沒(méi)有利用價(jià)值，而且高溫段和可利用部分中溫段廢氣的平均溫度在300～380℃之間。主要受到燒結(jié)機(jī)落礦溫度和冷卻機(jī)漏風(fēng)率影響。可利用的余熱資源屬于中低溫余熱，質(zhì)量不高，回收利用難度較大。

（2）發(fā)電系統(tǒng)對(duì)主蒸汽的品質(zhì)要求很嚴(yán)，而燒結(jié)系統(tǒng)熱力系統(tǒng)非常不穩(wěn)定，廢氣溫度波動(dòng)范圍在±100℃以上，造成主汽溫度的波動(dòng)超標(biāo)，嚴(yán)重影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，迫使余熱電站頻繁停機(jī)，嚴(yán)重威脅汽輪機(jī)的安全性、穩(wěn)定性和壽命。

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燒結(jié)余熱資源具有品質(zhì)較低、波動(dòng)大等特點(diǎn)，回收的關(guān)鍵技術(shù)包括燒結(jié)機(jī)煙氣余熱回收與煙氣處理、燒結(jié)余熱源參數(shù)預(yù)測(cè)、燒結(jié)余熱回收工藝與廢氣溫度調(diào)節(jié)、廢氣循環(huán)對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量影響與燒結(jié)冷卻制度優(yōu)化、冷卻機(jī)余熱回收鍋爐、發(fā)電系統(tǒng)選型與優(yōu)化等。燒結(jié)余熱回收應(yīng)以冷卻機(jī)廢氣余熱回收為主, 并重點(diǎn)保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、提高回收效率, 其中, 熱源參數(shù)預(yù)測(cè)技術(shù)是基礎(chǔ), 熱風(fēng)循環(huán)技術(shù)是有效手段, 余熱鍋爐和發(fā)電系統(tǒng)熱力參數(shù)優(yōu)化、參數(shù)匹配和動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化是核心。

研究表明, 燒結(jié)工序余熱資源量約占噸鋼余熱資源總量的19.3% , 基本原理為：燒結(jié)礦在帶冷機(jī)或環(huán)冷機(jī)上是通過(guò)鼓風(fēng)進(jìn)行冷卻，由底部鼓入的冷風(fēng)在穿過(guò)熱燒結(jié)礦層時(shí)被加熱，成為高溫廢氣。將這些高溫的廢氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)引入鍋爐，加熱鍋爐內(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。隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展， 高爐煉鐵的主要原料——燒結(jié)礦的產(chǎn)量也大幅度提高，燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫廢氣也越來(lái)越多，如何有效地回收利用這部分熱量已經(jīng)引起了人們的高度重視。2008 年5月，國(guó)家發(fā)改委將燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)列入第一批國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣項(xiàng)目， 2009年12月工信部公布了《鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)推廣實(shí)施方案》， 計(jì)劃用三年時(shí)間(2010－2012年) ，在重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)中有針對(duì)性地推廣燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)，預(yù)期在鋼鐵行業(yè)的推廣比例達(dá)到20%，形成157.5萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤的節(jié)能能力，為鋼鐵企業(yè)在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗發(fā)揮積極作用。