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燒結(jié)機煙道廢氣余熱回收利用

文檔作者：康躍文檔來源：日照鋼鐵控股集團有限公司機動部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月11日
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第33卷第5期
201 3年1 0月
黑龍江冶金
Heilongjiang Metallurgy
Vol_33 No．5
October 2013
燒結(jié)機煙道廢氣余熱回收利用
康躍
(日照鋼鐵控股集團有限公司機動部，山東 日照276806)
摘要：本項目為燒結(jié)機余熱回收利用二期工程，是回收利用2×360m 燒結(jié)機機尾煙道余熱，新設(shè)置2套余熱
鍋爐，產(chǎn)生蒸汽分別并入一期燒結(jié)環(huán)冷機余熱發(fā)電站。燒結(jié)余熱鍋爐系統(tǒng)除鹽水、工業(yè)水由現(xiàn)有外網(wǎng)供給，機
尾余熱鍋爐采用DCS集中控制系統(tǒng)，考慮設(shè)現(xiàn)場電氣室，發(fā)電主廠房集中控制。大大減少了熱源排放，經(jīng)濟效
益和環(huán)保效益顯著。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)機；煙道余熱；主抽風(fēng)機；廢氣；節(jié)能改造
Recycling and utilization of sintering machine flue waste heat
Kang Yue
(Rizhao Iron and Steel Holding Group Co．Ltd．，Rizhao Shandong 276806 China)
Abstract：This project is the second phase of sintering waste heat recycling pattern，heat recycling
from tail flue residual of 2×360m sintering machine．W e built uD new 2 sets of waste heat boiler to
produce steam respectively，in the phase one of waste heat power station in sinter ring cooler．Desalring
water，industrial water sintering waste heat boiler system are supplied by existing outside network
and the tail waste heat boiler in DCS control system，considering the site electrical room．1．This project
greatly reduced the heat emission，and economic benefit and environmental benefit is remarkable．
KeyW ords：Sintering machine；W aste heat of the flue；main exhaust blower；W aste gas；Energy sav—
ing reconstruction
近幾年我公司積極響應(yīng)國家號召，推動循環(huán)
經(jīng)濟的發(fā)展，充分利用燒結(jié)環(huán)冷機廢氣余熱回收
發(fā)電，先后在2009年建設(shè)了2×360m 燒結(jié)余熱
發(fā)電項目，2011年建設(shè)了6×180m 燒結(jié)余熱發(fā)電
項目，現(xiàn)在都投人運行，提高了公司的自供電率，
實現(xiàn)了節(jié)能減排，降耗增效，取得良好的社會效
益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
目前我公司燒結(jié)余熱回收方面，一期工程利
用環(huán)冷機廢氣余熱已投產(chǎn)，而燒結(jié)機主抽廢氣余
熱一直未進行利用，導(dǎo)致高溫?zé)煔鈳ё叽罅繜崃浚?
造成能源的浪費。日照鋼鐵燒結(jié)廠采用余熱回收
裝置，回收主抽廢氣余熱資源，不僅有易于設(shè)備布
置，對燒結(jié)過程影響較小，可靠運行，產(chǎn)生的廢氣
會合到環(huán)冷機余熱蒸汽系統(tǒng)內(nèi)，提高了余熱發(fā)電
利用率，使原發(fā)電系統(tǒng)滿負荷運轉(zhuǎn)，提高了發(fā)電
收稿日期：2013—07—12
作者簡介：康躍(1980一)男，現(xiàn)從事機械專業(yè)，工程師。
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量。
1 燒結(jié)余熱特點
在鋼鐵生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工序能耗差不多占
整個企業(yè)能耗的10％ ，是僅次于煉鐵的第二大耗
能工序。而燒結(jié)工序中有50％左右的熱能被燒結(jié)
主抽煙氣和環(huán)冷機廢氣帶走，其中燒結(jié)機主抽煙
道煙氣余熱占燒結(jié)工序能耗的13％ ～23％左右。
理論和工程實踐證明，完全可以在保證燒結(jié)正常
生產(chǎn)的前提下，根據(jù)廢氣溫度級別，利用梯級取熱
的方法將熱量重新分配，提高廢氣余熱品位和利
用價值，回收高品位的廢氣余熱用于發(fā)電。
公司現(xiàn)有2臺360m 燒結(jié)機和6臺180m 燒
結(jié)機，尤其是最后幾個風(fēng)箱，煙氣普遍在350～
400~C之間，被主抽風(fēng)機抽取后排空，造成能源浪
第5期 康躍：燒結(jié)機煙道廢氣余熱回收利用
費，污染環(huán)境，因此在余熱回收方面還有很大的節(jié)
能潛力有待挖掘。
圖1 燒結(jié)工序內(nèi)廢氣溫度分-布
2 余熱回收裝置設(shè)置
2．1 設(shè)計條件
Et照鋼鐵每條360m 燒結(jié)生產(chǎn)線燒結(jié)機分別
配置2臺300m 電除塵器、2臺17 500m ／min主
抽風(fēng)機，廢氣經(jīng)電除塵器、主抽風(fēng)機加壓排人大
氣，實際運行風(fēng)門開度為95％ ，終點溫度控制在倒
數(shù)2、3風(fēng)箱之間；據(jù)對燒結(jié)機燒結(jié)礦料的熱平衡
計算和本工程的煙溫實際情況分析；本工程利用
燒結(jié)機后5個風(fēng)箱的煙氣進行余熱回收，煙氣流
量：額定18×104Nm。／h～20×104Nm ／h；溫度：額
定320～360~C；含塵量3～35g／m 。從余熱回收
的角度看，廢氣具有流量大、品位低、含塵高的特
點。
2．2 余熱回收系統(tǒng)
本工程充分利用燒結(jié)機機尾中溫?zé)煔庥酂幔?
每套燒結(jié)機各設(shè)置一套單壓系統(tǒng)的余熱鍋爐。
1×360m 燒結(jié)機余熱鍋爐進口設(shè)計參數(shù)見表1。
表1 1×360m 燒結(jié)機余熱鍋爐額定設(shè)計參數(shù)
注：余熱鍋爐應(yīng)滿足前述煙氣變化范圍。
2．3 煙氣系統(tǒng)
在360m 燒結(jié)機大煙道上設(shè)置隔板，將用于
余熱回收的高溫?zé)煔夂筒贿M入余熱鍋爐的低溫?zé)?
氣隔開。用于余熱回收的高溫?zé)煔庥脽燂L(fēng)管道引
至余熱鍋爐人口，經(jīng)由鍋爐換熱器各段進行氣一
水換熱降溫后，廢氣返回大煙道，與不進入余熱鍋
爐的低溫?zé)煔鈪R合后經(jīng)現(xiàn)有電除塵器及主抽風(fēng)機
加壓排人大氣。鍋爐設(shè)計充分考慮受熱面及煙道
內(nèi)壁的防磨措施。煙氣進口受熱面管設(shè)置防磨
板，受熱面煙道內(nèi)壁采用耐磨的鋼板做內(nèi)襯。鍋
爐進、出口設(shè)置旁通煙道，當(dāng)余熱鍋爐檢修時，打
開旁通煙道上閥門，關(guān)閉余熱鍋爐進、出口閥門，
從而保證燒結(jié)機的正常運行。
采用燒結(jié)恒溫復(fù)合循環(huán)煙氣余熱回收技術(shù)，
每套燒結(jié)系統(tǒng)設(shè)置一套恒溫復(fù)合循環(huán)余熱鍋爐，
對燒結(jié)機尾高溫?zé)煔庾龅胶侠砘厥諢煔鉂摕幔?
大限度地回收燒結(jié)機機尾高溫?zé)煔庥酂?，既保?
主蒸汽溫度，又保障主抽風(fēng)機入口溫度，避免出現(xiàn)
露點腐蝕。
燒結(jié)機尾煙氣系統(tǒng)設(shè)置除塵器，除去煙氣攜
帶大顆粒燒結(jié)礦料，最大程度地降低對鍋爐受熱
面的沖刷和磨損。
2．4 熱力系統(tǒng)
根據(jù)國內(nèi)外同類設(shè)施余熱利用技術(shù)經(jīng)驗，目
前國內(nèi)已普遍采用的有以下幾種熱力循環(huán)系統(tǒng)：
單壓系統(tǒng)、閃蒸系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)。根據(jù)燒結(jié)工藝實
際情況和結(jié)合現(xiàn)場條件，燒結(jié)機機尾余熱鍋爐的
熱力工藝系統(tǒng)采用單壓系統(tǒng)。
(1)主蒸汽系統(tǒng)
余熱鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸汽分別并人原燒結(jié)余
熱發(fā)電主蒸汽母管，并通過母管進入原燒結(jié)余熱
發(fā)電汽輪機做功。
(2)鍋爐補給水系統(tǒng)
本工程的鍋爐給水全部來自現(xiàn)有環(huán)冷機余熱
鍋爐給水泵出口，供水量17．5t／h，原每臺環(huán)冷機
余熱鍋爐各增加給水泵一臺，規(guī)格同原有給水泵。
考慮新增機尾鍋爐系統(tǒng)排污損失，原燒結(jié)發(fā)電系
統(tǒng)補充除鹽水耗量需相應(yīng)增加，正常運行時，鍋爐
除鹽水量為0．75t／h，最大供水量1．5t／h，鍋爐調(diào)
試、啟動及事故供水量按15t／h考慮。
(3)工業(yè)水系統(tǒng)
鍋爐房輔機冷卻水采用工業(yè)水，接點壓力
0．3MPa，無壓回水至現(xiàn)有的無壓水處理系統(tǒng)。
(4)疏放水系統(tǒng)
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黑龍江冶金 第33卷
鍋爐主蒸汽管道、補汽管道疏水通過管道排
人地溝。鍋爐旁設(shè)置排污容器一臺，鍋爐連續(xù)排
污、定期排污均接人排污擴容器后進人排污降溫
池，排污降溫池可考慮利用原有環(huán)冷機余熱鍋爐
排污降溫池。
2．5 電氣設(shè)施
在機尾余熱鍋爐附近設(shè)置1座機尾余熱鍋爐
現(xiàn)場電氣室，單層建筑。電氣室內(nèi)設(shè)置一套低壓
配電系統(tǒng)，向鍋爐區(qū)域用電設(shè)備供電。低壓
(0．4kV)系統(tǒng)采用單母線接線，進線柜采用雙電源
自動投切開關(guān)。兩路工作電源互為備用，均引自
原發(fā)電主廠房低壓系統(tǒng)，每一路電源均可以供所
有用電負荷。當(dāng)一路電源故障時，由自動投切開
關(guān)切換到另一路電源，向全部用電負荷供電。
2．6 自動化儀表控制設(shè)施
2×360m 燒結(jié)機機尾煙氣余熱回收系統(tǒng)采用
一套DCS分散控制系統(tǒng)，并對重要參數(shù)設(shè)置二次
儀表及顯示儀表盤。上述設(shè)備中DCS機柜及二次
儀表盤安裝在余熱鍋爐現(xiàn)場電氣室，操作臺安裝
在原發(fā)電主廠房控制室，進行集中監(jiān)視、操作和控
制。輸出煙風(fēng)閥門狀態(tài)信號至燒結(jié)主控。
3 余熱利用效果
本項目積極利用燒結(jié)工藝流程中的煙氣廢
熱，設(shè)置2套燒結(jié)機機尾高溫?zé)煔庥酂峄厥障到y(tǒng)，
因一期2 x 360m 燒結(jié)余熱發(fā)電機組沒有滿負荷運
行，在15—17MW?，F(xiàn)將機尾余熱回收產(chǎn)生的中壓
蒸汽分別供原有燒結(jié)余熱發(fā)電機組達到22．4MW
使余熱發(fā)電機組能夠高負荷經(jīng)濟陛運行。
燒結(jié)余熱發(fā)電汽輪機額定功率為22MW，最
大25MW，發(fā)電機額定功率為25MW，這樣原燒結(jié)
環(huán)冷機2臺余熱鍋爐加上新建的2臺燒結(jié)機尾余
熱鍋爐就可以使汽輪發(fā)電機組滿負荷運行。鍋爐
產(chǎn)汽量29．6 t／h，年產(chǎn)蒸汽量21．31萬t，蒸汽發(fā)電
收入2 518萬元，投資回收期1．1年。
4 結(jié)語
用于余熱回收的高溫?zé)煔庥脽燂L(fēng)管道引至余
熱鍋爐人口，經(jīng)由鍋爐換熱器各段進行氣一水換
熱降溫后，產(chǎn)生的蒸汽并入蒸汽發(fā)電網(wǎng)，提高了發(fā)
電量。系統(tǒng)設(shè)計方案，具有換熱效率高、設(shè)備投資
省和易于安裝的特點，并具有較高的可靠性和安
全性。采用熱風(fēng)燒結(jié)系統(tǒng)，充分利用了燒結(jié)工藝
熱資源，減少了熱源排放，具有較好的經(jīng)濟效益和
環(huán)保效益。
參考文獻
[1]劉云旭．金屬熱處理原理[M]．北京：機械工業(yè)出版
社，1981．
[2]鄧洋．彈簧熱處理工藝[M]．北京：機械工業(yè)出版社，
1959．
(上接第43頁)
如果接地故障持續(xù)出現(xiàn)可以對NINT板進行替換。
如果在處理接地故障過程中，發(fā)現(xiàn)IGBT有損
壞的現(xiàn)象，應(yīng)對NGDR板進行測試。ABB公司提
供了專門的測試工具。使用該工具測量時應(yīng)保證
所有的綠色指示燈亮，而紅燈不亮。這樣NGDR
板子才是正常的。
接地故障主要是由于元器件老化、熱穩(wěn)定性
下降引起的。為了延長變頻器的使用時間，我們
日常應(yīng)做好必須的維護保養(yǎng)。如每年應(yīng)對變頻器
進行除塵處理，除塵時最好是下線進行；保證變頻
器所在環(huán)境溫度恒定，防止因溫度的變化導(dǎo)致電
子元件性能的變化；對到了使用周期的元件應(yīng)進
行更換，像電容一般更換周期為9年；在進行上述
維護保養(yǎng)時應(yīng)保證必要的備件儲備，防止維修保
養(yǎng)過程中導(dǎo)致的元件損壞。
5 結(jié)語
接地故障是疑難問題，是一個綜合因素導(dǎo)致
的。為了很好的預(yù)防接地故障的發(fā)生，重點是在
日常使用中應(yīng)定期對變頻器進行維護；保證環(huán)境
溫度的恒定，防止元件過早老化。發(fā)生故障后使
用上述方法科學(xué)的判斷故障的具體原因，這樣我
們就可以把接地故障掌握在可控范圍內(nèi)，為生產(chǎn)
提供保障。
參考文獻
[1][1]ACS600 System Application program
[2]ACS600 Service Manu~
[3]ACS600硬件手冊[M]

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