淺談提高燒結(jié)余熱發(fā)電量的技術(shù)創(chuàng)新與工藝優(yōu)化

袁榮科

摘 ?要：當前我國的電力能源依然以火力發(fā)電為主，這樣就導致大量的煤炭資源被消耗。為了能夠有效減少煤炭資源的使用，提高鋼鐵行業(yè)的整體經(jīng)濟效益，必須要對燒結(jié)與發(fā)電量技術(shù)進行創(chuàng)新與優(yōu)化。通過對于熱量進行回收來驅(qū)動汽輪機正常發(fā)電，能夠增強煤炭資源的利用效率，而且也能夠避免各種污染物的排放，促進我國的鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的要求。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù) ?工藝創(chuàng)新 ?實踐應用

中圖分類號：TM617 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（c）-0034-02

在鋼鐵行業(yè)鍋爐燃燒的過程中，由于舊有的廢氣和采暖換熱裝置并沒有能夠?qū)崿F(xiàn)對余熱進行回收采集，這樣就使得大量的熱能白白浪費。通過對原有的環(huán)冷機、廢氣排空裝置以及采暖裝置進行更換，并且利用環(huán)冷機廢氣回收和礦料小車，回收煙罩間的密封設備，對小車密封系統(tǒng)進行全面的改造，可以直接將系統(tǒng)的熱礦與冷風交換熱量，并且通過鍋爐加熱后，直接進入環(huán)冷機。通過這樣的余熱回收利用改造系統(tǒng)，可以有效地利用低溫廢氣，而且不會產(chǎn)生環(huán)境污染的問題，還能夠減少能源資源的消耗，促進企業(yè)自身的經(jīng)濟效益得到大幅度增強。

1 ?技術(shù)工作內(nèi)容

1.1 總體工作思路

某鋼鐵廠1#2#共有360m2的燒結(jié)環(huán)冷機生產(chǎn)線，并且為每臺燒結(jié)機配備了450m2的環(huán)冷機，環(huán)冷機處理量可以達到730～890t/h。為了能夠更好地促進余熱回收的整體效果，在不影響整個燒結(jié)工藝質(zhì)量的前提條件下，必須要對余熱鍋爐和低溫補氣凝汽汽輪機發(fā)電機組進行改進與優(yōu)化，通過利用余熱回收系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)來驅(qū)動汽輪機進行發(fā)電，其他的廢氣也可以用于生產(chǎn)或者采暖等，通過這樣的方式能夠?qū)⒄麄€燒結(jié)生產(chǎn)線的運行調(diào)度系統(tǒng)進行緊密連接，保證各個系統(tǒng)之間的統(tǒng)一合作，促進了整個發(fā)電廠的經(jīng)濟效益得到全面提升，而且符合節(jié)能減排的實際要求。

1.2 技術(shù)方案

在燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化之前，必須要對整個環(huán)冷機的煙氣溫度進行詳細的檢測，并且對鍋爐選型進行優(yōu)化，通過利用雙壓余熱鍋爐，能夠?qū)υ械臒Y(jié)冷機鍋爐進行改造，這樣也就能夠確保換熱裝置的整體效果，也能夠增強高溫煙氣回收的利用水平。

環(huán)冷機余熱發(fā)電是燒結(jié)廠節(jié)能增效的重要途徑，同時也是燒結(jié)余熱利用方式中成熟可靠的技術(shù)手段。在環(huán)冷機規(guī)格與鍋爐型號確定的情況下，合理分配環(huán)冷機各段的冷卻風量，有助于在保證燒結(jié)礦冷卻效果的前提下提升其余熱發(fā)電量?；跓Y(jié)環(huán)冷機過程模擬模型以及余熱發(fā)電功率的預測模型，以發(fā)電功率為目標，采用遺傳算法對環(huán)冷機冷卻風量進行了優(yōu)化。對國內(nèi)360m2環(huán)冷機的風量優(yōu)化配置值與其風量未優(yōu)化現(xiàn)場運行參數(shù)進行了對比，結(jié)果表明：通過冷卻風量的優(yōu)化配置可以提高5%～10%的發(fā)電效率。

燒結(jié)礦在帶冷機或環(huán)冷機上通過鼓風進行冷卻，底部鼓入的冷風在穿過熾熱的燒結(jié)礦層時與燒結(jié)礦進行熱交換，產(chǎn)生大量的高溫廢氣。將這些高溫廢氣通過引風機引入鍋爐，加熱模塊鍋爐內(nèi)的水，產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動汽輪機轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機發(fā)電。其中包括煙氣回收及循環(huán)、鍋爐、汽輪機及發(fā)電機系統(tǒng)。煙氣回收系統(tǒng)的主要功能是利用鍋爐引風機產(chǎn)生的負壓將帶冷機煙罩內(nèi)溫度較高的煙氣引到鍋爐內(nèi)，同時避免外界冷風進入模塊鍋爐。鍋爐系統(tǒng)是余熱回收的核心，在鍋爐受熱面上，高溫煙氣將熱量逐級傳遞給受熱面內(nèi)的水，生成蒸汽。

在工藝設備選擇的過程中，最主要的就是對余熱進行回收再利用，所以要確?；厥绽脽煔獾哪芰ψ畲蠡?，通過運用冷機廢煙余熱回收空氣系統(tǒng)，可以將熱能進行循環(huán)利用，而且燒結(jié)環(huán)冷余熱發(fā)電也是整個回收利用的關(guān)鍵。

在設備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化的過程中，通常鍋爐必須配備專用的除氧設施，而利用了低壓蒸汽加熱鍋爐，能夠保證氧氣快速地從水中分離，減少對熱力設備造成的腐蝕問題。通過采用管箱結(jié)構(gòu)能夠增加受熱面積，并且也可以保證現(xiàn)場焊接的整體速度和質(zhì)量，在鍋爐尾氣返回的過程中，也應該增強整個鍋爐的進口溫度，而且汽輪機也能夠為氣凝式汽輪機提供更強大的出力，在整個汽輪機設計的過程中，最主要的就是滿足滑參數(shù)的運行效果，并且更好地提高燒結(jié)機生產(chǎn)的工程變化情況，補氣量也可以隨時隨地地進行調(diào)節(jié)，避免了對整個鍋爐的煙氣溫度產(chǎn)生的影響，也能夠確保整個產(chǎn)氣量的提升，保證蒸汽品質(zhì)。

將燒結(jié)余熱的回收與利用有機結(jié)合，從源頭上避免了冷卻機的漏風問題，實現(xiàn)燒結(jié)礦顯熱大部分回收。裝置改變了燒結(jié)余熱“回收”方式、“利用”方式及回收利用方式的優(yōu)先次序，同時避免了燒結(jié)礦冷卻顆粒污染，實現(xiàn)對余熱資源的高效回收及利用。在實際改造的過程中，必須要保證下部風箱和煙罩之間的密封效果，通過大包密封的方式來彌補出風量，其之間的密封也應該進行優(yōu)化，保證高溫段與低溫段的方式隔斷，在確保正常生產(chǎn)的狀況下，減少對收集設備造成的影響。

在優(yōu)化總圖工藝布置的過程中，為了能夠避免煙氣的阻力而造成熱量的損失，確保整個鍋爐的燃燒效率，應該盡可能地加強對余熱鍋爐的布置，進行重新的規(guī)劃設計，保證余熱鍋爐就近布置于環(huán)冷機旁邊，因為兩個燒結(jié)生產(chǎn)線的距離非常近，其中1#的余熱鍋爐空間狹小，這樣就使得整個管道的布置與原有的管道布置之間存在明顯的沖突，為了能夠盡可能地避免大規(guī)模的改造，要加強對整個燒結(jié)環(huán)冷區(qū)域進行詳細的調(diào)查和分析，通過多次改進與優(yōu)化，保證對部分管道和電纜進行架空敷設，這樣才能夠提升余熱鍋爐的整體安裝效果和安裝質(zhì)量。在熱機循環(huán)水系統(tǒng)、鍋爐補給水系統(tǒng)等設備設計的同時，要在燒結(jié)機的區(qū)域附近設置三角形的場地，通過對不同系統(tǒng)進行合理的規(guī)劃和利用，確保廠房內(nèi)的檢測空間得到全面增強，保證整個建設標準符合國家和行業(yè)規(guī)范，并且利用優(yōu)化設計的效果，來確?？傮w工藝的施工布局質(zhì)量。

2 ?燒結(jié)余熱發(fā)電量改造的應用效果分析

通過燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)的改造，能夠最大限度上減少煤炭資源的消耗，并且經(jīng)過檢測，能夠完全符合預期的熱量回收要求，其中每臺鍋爐的進口溫度為400℃，并且鍋爐排放的煙氣，林格曼黑度小于一級，可以減少空氣中的粉塵排放，確保環(huán)境保的整體效果，也能夠更好地促進鍋爐汽輪機、循環(huán)水系統(tǒng)、除鹽水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高整個鍋爐系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行水平，最大程度上減少故障隱患，有效地節(jié)省了維修成本。在投產(chǎn)的過程中，通過利用鍋爐低壓蒸汽，可以在冬季為整個區(qū)域供暖，確保節(jié)燒礦冷卻終點溫度始終在120℃以下，而且利用燒環(huán)冷機煙氣余熱發(fā)電，也能夠代替大量的化石燃料作為充足的供電量，避免對煤炭資源的燃燒，減少溫室氣體的排放，同時提升資源節(jié)約的整體效果。通過燒結(jié)余熱發(fā)電量的技術(shù)改造與創(chuàng)新，能夠減少燒結(jié)的整體工序消耗，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，促進企業(yè)自身的經(jīng)營管理水平不斷提升，而且通過這樣的技術(shù)創(chuàng)新和改造方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)能源結(jié)構(gòu)消耗的轉(zhuǎn)型與升級，擁有更加廣闊的發(fā)展前景。

3 ?結(jié)語

該文通過對燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化進行深入的總結(jié)，通過具體的案例，對整個燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新的工作思路和具體的施工工藝選擇進行分析，通過實踐應用，能夠明確燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)的整體優(yōu)勢，可以為燒結(jié)余熱發(fā)電量技術(shù)創(chuàng)新改造提供強有力的理論支持。

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