【正文】 熱鍋爐產(chǎn)生飽和蒸汽并網(wǎng)或加熱燒結(jié)混合料，此兩種方式回收利用效率都不高。燒結(jié)機(jī)正常生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)過燒結(jié)的熱礦從燒結(jié)機(jī)的尾部落下，經(jīng)單輥破碎機(jī)破碎后，通過熱振篩進(jìn)行篩分，再經(jīng)溜槽落到冷卻機(jī)臺車上。燒結(jié)余熱發(fā)電是利用燒結(jié)過程中熱燒結(jié)礦在冷卻機(jī)前段受空氣冷卻后產(chǎn)生的熱廢氣，經(jīng)余熱鍋爐把凝結(jié)水加熱成中低壓過熱蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。中低壓余熱蒸汽發(fā)電技術(shù)已在國內(nèi)外許多鋼鐵企業(yè)中得到推廣和應(yīng)用。工段集氣罩內(nèi)的煙氣通過煙道進(jìn)入余熱鍋爐用于加熱鍋爐的中壓過熱器和部分中壓蒸發(fā)器，在煙氣溫度降到與Ⅱ段煙氣溫度一致時(shí)在余熱鍋爐內(nèi)與來自Ⅱ段的煙氣混合，然后再通過鍋爐剩余的受熱面；經(jīng)過鍋爐后的煙氣溫度降到137℃左右，在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下被再次分別送入冷卻機(jī)工段和Ⅱ段下部的冷卻風(fēng)箱，用于冷卻礦料。當(dāng)余熱鍋爐系統(tǒng)故障時(shí)，可打開原冷卻機(jī)I段和Ⅱ段煙筒風(fēng)門，停止循環(huán)風(fēng)機(jī)，此時(shí)余熱煙氣直接從冷卻機(jī)I段和Ⅱ段煙囪直接排放，不影響主工藝的運(yùn)行；同時(shí)，在I段和Ⅱ段風(fēng)箱末端均設(shè)有隔離風(fēng)門，將此段風(fēng)箱與其他部分隔離，形成獨(dú)立的風(fēng)箱，避免系統(tǒng)漏風(fēng)環(huán)冷機(jī)煙罩采用分區(qū)收集、環(huán)冷風(fēng)箱分區(qū)布風(fēng)、余熱鍋爐排出煙氣全部進(jìn)入環(huán)冷機(jī)風(fēng)箱循環(huán)、單風(fēng)機(jī)、閉式循環(huán)系統(tǒng)，在不影響燒結(jié)料冷卻工藝前提下，盡量提高余熱鍋爐進(jìn)口廢氣溫度，提高熱能利用率。汽輪機(jī)進(jìn)汽流量在設(shè)計(jì)值30％一l00％時(shí)，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組均能正常運(yùn)行，做到機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，提高噸礦發(fā)電，最大的實(shí)現(xiàn)熱能高效化。/h) 引出, 混合后進(jìn)入余熱鍋爐, 加熱鍋爐內(nèi)的水，把水加熱成蒸汽，℃，℃, 供給汽輪機(jī)發(fā)電,做完功的乏汽排入冷凝器凝結(jié)成水由凝結(jié)泵打入鍋爐。 電氣系統(tǒng)發(fā)電機(jī)端電壓10kV，高壓廠用電為10kV，電氣主接線以9條10kV出線接入附近2變電站10kV系統(tǒng)。 供排水系統(tǒng)：采用機(jī)力通風(fēng)冷卻塔的循環(huán)供水系統(tǒng)，各設(shè)備冷卻水回收至冷卻塔，提高水的重復(fù)利用率。/t，煤氣熱值3350KJ/m179?！?外部熱損失MJ/t 現(xiàn)在燒結(jié)機(jī)下料口料溫降低200℃，燒結(jié)過程料層蓄熱率65%碳酸鹽分解MJ/t16 16 16 根據(jù)2011年下半年平均燒結(jié)礦添加生白云石7Kg/t，進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦溫度℃543 591 641 　合計(jì)MJ/t21492149 如果按進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦溫度平均650℃ MJ/t，%進(jìn)入環(huán)冷機(jī)熱量比例進(jìn)入環(huán)冷機(jī)熱量%%%%如果按進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦溫度平均650℃ MJ/t，%假如燒結(jié)機(jī)滿料層燒結(jié)礦進(jìn)入環(huán)冷機(jī)熱量比例及燒結(jié)礦溫度%%%%燒結(jié)機(jī)滿料層燒結(jié)過程料層蓄熱率70%MJ/t649 684 744 燒結(jié)機(jī)滿料層燒結(jié)過程料層蓄熱率70%燒結(jié)礦溫度℃691 728 791 燒結(jié)機(jī)滿料層燒結(jié)過程料層蓄熱率70% 燒結(jié)料層厚度：厚料層燒結(jié)能改善燃燒條件，強(qiáng)化氧化放熱反應(yīng)，增強(qiáng)自動蓄熱能力。日本有關(guān)研究表明，在保證燒結(jié)礦質(zhì)量和成品率的前提下，同時(shí)滿足余熱回收的燒結(jié)終點(diǎn)位置控制在燒結(jié)機(jī)最后一個(gè)風(fēng)箱的前半部最合適。：環(huán)境溫度高低和主抽煙道溫度對燒結(jié)余熱發(fā)電影響正好相反，環(huán)境溫度高，主抽煙道溫度不變從燒結(jié)機(jī)抽走的熱量減少，其他不變，燒結(jié)礦溫度就會提高，同樣環(huán)境溫度不變燒結(jié)主抽煙道溫度降低也減少抽走熱量提高燒結(jié)礦溫度（不同主抽煙道溫度影響見熱平衡表）。要提高發(fā)電量在燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)過程中應(yīng)提高進(jìn)入環(huán)冷機(jī)的燒結(jié)礦料溫，正常運(yùn)行中燒結(jié)余熱發(fā)電負(fù)荷波動主要受進(jìn)入環(huán)冷機(jī)料溫變化和燒結(jié)礦產(chǎn)量影響。，每小時(shí)可增加發(fā)電量4MW，每月可增加供電量260萬kwh（燒結(jié)主抽煙道溫度越高發(fā)電量越高），經(jīng)計(jì)算達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷燒結(jié)礦產(chǎn)量需達(dá)到1185t/h（按燒結(jié)礦比熱計(jì)算公式Cp=[0．115+0．25710﹣3(T－373)－0．012510﹣5(T－373)2]4．1868 式中：Cp—燒結(jié)礦的平均比熱，kJ／(kg℃) 燒結(jié)礦總熱量GJ76767343667560085340467340053338發(fā)電機(jī)功率KW 計(jì)算過程如上按設(shè)計(jì)燒結(jié)礦產(chǎn)量1085t/h計(jì)算不同環(huán)冷機(jī)進(jìn)料溫度發(fā)電量變化如下表項(xiàng)目單位在燒結(jié)礦產(chǎn)量1050t/h時(shí)不同環(huán)冷機(jī)進(jìn)料溫度發(fā)電量變化燒結(jié)礦產(chǎn)量t/h10501050105010501050105010501050環(huán)冷機(jī)進(jìn)料溫度℃700675650625600575550525燒結(jié)礦比熱kJ／(kg因此，提高進(jìn)入冷卻機(jī)的氣體溫度，能有效提高氣體通過料層后的煙氣溫度，同時(shí)也能有效降低煙氣溫度波動的幅度，提高余熱資源的穩(wěn)定性。無論燒結(jié)礦粒度大小，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值以后，增加風(fēng)速都不能有效提高換熱系數(shù)，改善冷卻效果。：冷卻料層厚度是影響燒結(jié)礦冷卻速度和冷卻介質(zhì)終溫的主要因素之一。目前國內(nèi)360m2以上的燒結(jié)機(jī)，其冷卻機(jī)的料層厚度基本上達(dá)到了1300～1500mm。若密封效果較差，任何漏風(fēng)都會造成集氣罩煙氣品質(zhì)和余熱資源的下降。燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，其它不變，增加了進(jìn)入環(huán)冷機(jī)的熱量；燒結(jié)礦料溫提高，鍋爐入爐煙溫就會提高，熱鍋爐煙氣帶走總熱量增加；余熱鍋爐煙氣帶走總熱量比例提高受料溫提高和環(huán)冷機(jī)合理分區(qū)、梯度取熱、穿過燒結(jié)料料層熱風(fēng)量、環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)量和環(huán)冷機(jī)煙罩漏入外界冷空氣降低入爐煙溫影響；還可以看出環(huán)冷機(jī)風(fēng)箱之間竄風(fēng)嚴(yán)重，環(huán)冷機(jī)Ⅰ、Ⅱ段大約10萬Nm179。而且料層越厚，冷卻越趨于均勻，溫度波動幅度越小。提高燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，其它不變，增加了進(jìn)入環(huán)冷機(jī)的熱量；燒結(jié)礦料溫提高，鍋爐入爐煙溫就會提高，鍋爐煙氣帶走總熱量增加。/h52454542入爐水溫℃45454037入爐水量t/h3935煙氣帶入熱量MJ/h278194 228555 203566 176627 凝結(jié)水帶入熱量MJ/h11399 9364 6531 5422 合計(jì)MJ/h289592 237919 210098 182049 熱支出項(xiàng)　　主汽流量t/h3125主汽壓力MPa主汽溫度℃350350315295補(bǔ)汽流量t/h1010補(bǔ)汽壓力MPa補(bǔ)汽溫度℃217212181173入爐煙溫℃395375322煙氣量萬Nm179。tout]ibzibs=450000*（**135）*式中：Z—鍋爐蒸發(fā)量，t/h；V—鍋爐進(jìn)口廢氣量，Nm3/h；tout—鍋爐排出廢氣溫度，℃，tout＝tbs＋Δtmin；Δtmin—最小換熱溫差；tbs—飽和水溫度，℃；C1—鍋爐入口廢氣比熱；C2—鍋爐排出廢氣比熱；ibz—蒸汽焓，kJ/kg；ibs—飽和水焓，kJ/kg通過公式可以看出決定蒸發(fā)量有鍋爐排出廢氣溫度、鍋爐進(jìn)口廢氣量、鍋爐最小換熱溫差三方面因素。/h179。：穿過環(huán)冷機(jī)熱礦層的高溫廢氣才是鍋爐的有效熱源，鍋爐根據(jù)煙溫和環(huán)冷機(jī)煙罩壓力及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，保證環(huán)冷機(jī)煙罩微正壓，減少冷空氣漏入環(huán)冷機(jī)煙罩內(nèi)降低余熱鍋爐入爐煙溫。，降低環(huán)冷機(jī)和鍋爐煙道的漏風(fēng)率，合理有效收集廢氣，根據(jù)煙溫和環(huán)冷機(jī)煙罩負(fù)壓情況及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，盡量提高入爐煙溫和增加入爐煙氣量。實(shí)際運(yùn)行功率只有N=22MW*（100%%%%%）=，汽輪機(jī)汽耗=（主汽56t+補(bǔ)汽20t）/=。措施是在燒結(jié)機(jī)大修時(shí)做好密封，由現(xiàn)在鋼板之間點(diǎn)焊改為滿焊，另外用軟密封做好環(huán)冷機(jī)臺車與煙罩之間的密封，減少冷空氣漏入煙罩來提高鍋爐入口煙溫；⑥鍋爐根據(jù)煙溫及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，保證環(huán)冷機(jī)上部微負(fù)壓，減少冷空氣漏入環(huán)冷機(jī)煙罩內(nèi)降低余熱鍋爐入爐煙溫來保證主汽溫度；⑦還可以通過技改來達(dá)到，如燒結(jié)機(jī)后5個(gè)主抽風(fēng)箱前加換熱器，利用燒結(jié)機(jī)后5個(gè)主抽風(fēng)箱平均溫度高于350℃的煙溫加熱鍋爐主補(bǔ)汽汽溫至額定值或增加主汽量10t/h；廢氣疊加， 將2段入口煙溫從現(xiàn)在的20℃提高到150℃，可以提高入爐煙溫20℃以上，提高主汽溫度18℃，增加煙氣量10%，可以增加蒸發(fā)量6t/h；（如果加換熱器需對燒結(jié)機(jī)主抽煙道用保溫棉和鐵皮重新保溫，即減少燒結(jié)機(jī)主抽抽走熱量又可以保持現(xiàn)在的主抽煙道溫度防止硫酸腐蝕）。提高汽溫的10條同樣也同樣提高進(jìn)汽壓力和主汽流量；提高汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力和主汽流量也同樣提高負(fù)荷，因此提高汽溫的10條同樣也同樣提高負(fù)荷，使負(fù)荷接近額定值，根據(jù)負(fù)荷啟停冷卻塔風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵；加粗射水箱溢流管，射水箱補(bǔ)水以降低射水箱溫度，使射水箱水溫夏季也能達(dá)到26℃以下，降低端差，提高真空；凝汽器停機(jī)前端差大時(shí)停機(jī)后應(yīng)檢查凝結(jié)器銅管清潔，管板無堵塞應(yīng)注水查漏，保證良好的真空嚴(yán)密性；保證好凝結(jié)器水位，不因水位過高過低降低真空；凝汽器停機(jī)前端差大時(shí)停機(jī)后應(yīng)檢查凝結(jié)器，如檢查凝結(jié)器銅管臟污，管板堵塞應(yīng)及時(shí)清洗，保證循環(huán)水質(zhì)，減少凝結(jié)器結(jié)垢，保證換熱面清潔。如果要汽輪機(jī)提高功率和熱效率，必須提高汽溫和進(jìn)汽量，降低排汽壓力；影響鍋爐汽溫和蒸發(fā)量的主要因素是入爐煙氣溫度、煙氣量和排煙溫度。由原來的以人工控制焦粉改為以BTP(Burning Though Point)為核心的二級專家控制系統(tǒng)可以對焦粉進(jìn)行很好的控制。燒結(jié)礦產(chǎn)量提高，燒結(jié)機(jī)其它熱量損失占比例減少，燒結(jié)礦溫度升高。第5章下一步提高發(fā)電量主要采取以下措施： 環(huán)冷機(jī)改造 穿過環(huán)冷機(jī)熱礦層的高溫廢氣才是鍋爐的有效熱源,但是由于環(huán)冷機(jī)煙罩密封不嚴(yán),當(dāng)鍋爐引風(fēng)量大于廢氣回收段環(huán)冷機(jī)的鼓風(fēng)量時(shí),將有大量冷風(fēng)漏入,導(dǎo)致進(jìn)入鍋爐的煙氣溫度急劇下降，因此需對密封段煙罩進(jìn)行密封保溫改造：ⅠⅡ段煙罩和機(jī)頭煙罩鋼板由現(xiàn)在的3mm鋼板點(diǎn)焊改為5mm鋼板滿焊，罩體與冷卻臺車之間的間隙采用活動結(jié)構(gòu)如軟鋼絲刷進(jìn)行密封（見下圖），改變現(xiàn)在環(huán)冷機(jī)密封不嚴(yán)漏風(fēng)率大使入爐煙溫低于環(huán)冷機(jī)1段煙罩內(nèi)煙溫20℃造成鍋爐入爐煙溫過低影響發(fā)電量。 （2012年3月10日15:00～20:00 13燒結(jié)機(jī)除塵風(fēng)機(jī)故障停運(yùn)，除塵風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間2爐入爐煙溫平均351℃，比除塵風(fēng)機(jī)正常運(yùn)期間平均值304℃提高47℃，除塵風(fēng)機(jī)停運(yùn)期間發(fā)電機(jī)平均負(fù)荷14MW。 環(huán)冷機(jī)風(fēng)箱之間隔斷密封穿過帶冷機(jī)熱礦層的高溫廢氣才是鍋爐的有效熱源。 燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐煙氣管道改造至環(huán)冷機(jī)3段將環(huán)冷機(jī)機(jī)頭至燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐煙氣管道改造至環(huán)冷機(jī)3段（如圖一紅色部分）（南鋼已經(jīng)進(jìn)行了此項(xiàng)改造），用環(huán)冷機(jī)3段內(nèi)200℃的熱煙氣供燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐用，兩臺環(huán)冷機(jī)減少400℃高溫?zé)煔饬繐p失16萬Nm179。引入循環(huán)風(fēng)機(jī)入口來增加進(jìn)入環(huán)冷機(jī)內(nèi)熱煙氣量提高入爐煙溫，可增加發(fā)電機(jī)功率1MW。燒結(jié)礦欠燒時(shí),冷卻過程中產(chǎn)生的廢氣溫度高。圖八 燒結(jié)工序廢氣溫度分布圖 燒結(jié)機(jī)慢機(jī)速提高料層，可以提高燒結(jié)礦蓄熱量，提高燒結(jié)機(jī)下料料溫； 燒結(jié)機(jī)關(guān)小后三個(gè)主抽風(fēng)箱風(fēng)門來減少主抽風(fēng)機(jī)抽走的高溫?zé)煔猓?保證汽輪機(jī)冷凝器最有利真空，每小時(shí)用水量100t，能比現(xiàn)在用鍋爐工業(yè)水回水提高水溫15℃，相當(dāng)于冷卻塔循環(huán)水排污，降低了循環(huán)水的濃縮倍率，即提高了循環(huán)水質(zhì)，又降低了循環(huán)水溫。通過以上措施（不包括燒結(jié)機(jī)后5個(gè)主抽風(fēng)箱前加換熱器）并且在燒結(jié)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)可使環(huán)冷機(jī)的排煙溫度達(dá)到400℃，使入爐煙溫提高至375℃，～，,提高供電量50%，達(dá)到設(shè)計(jì)值；如果再加上燒結(jié)機(jī)后5個(gè)主抽風(fēng)箱前加換熱器發(fā)電機(jī)功率能達(dá)到平均22MW,噸礦發(fā)電量達(dá)到22KWh/t,達(dá)到國內(nèi)燒結(jié)余熱發(fā)電現(xiàn)在的最高水平。要成功實(shí)現(xiàn)上述燒結(jié)冷卻機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)，需要對燒結(jié)機(jī)整個(gè)主工藝過程進(jìn)行深入了解，對主工藝與發(fā)電系統(tǒng)之間相互影響的關(guān)系進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)最佳耦合。正是在老師的幫助下，論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)才能如此順