【文章內(nèi)容簡介】 t 16 16 16 根據(jù) 2021年下半年平均燒結礦添加生白云石 7Kg/t，生白云石分解耗熱進入環(huán)冷機燒結礦溫度 ℃ 543 591 641 合計 MJ/t 2149 2149 如果按進入環(huán)冷機燒結礦溫度平均 650℃燒結礦帶走熱量 MJ/t，占總熱量 % 進入環(huán)冷機熱進入環(huán)冷機熱量 % % % % 如果按進入環(huán)冷機燒結礦溫度平均 650℃燒結礦帶走熱量 MJ/t，占總熱量 % 假如燒結機滿料層 % % % % 燒結機滿料層燒結過程料層蓄熱率 70% 哈爾濱工業(yè)大學成人教育學院?？飘厴I(yè)論文（設計） 10 量比例 燒結礦進入環(huán)冷機熱量比例及燒結礦溫度 MJ/t 649 684 744 燒結機滿料層燒結過程料層蓄熱率 70% 燒結礦溫度℃ 691 728 791 燒結機滿料層燒結過程料層蓄熱率 70% 對燒結機進入環(huán)冷機燒結礦溫度高低影響因素 燒結料層厚度：厚料層燒結能改善燃燒條件，強化氧化放熱反應，增強自動蓄熱能力。有資料表明：在燒結料層厚度為 180～ 220mm 時，料層蓄熱量只占燃燒帶入總熱量的 35％～ 45％，當料層厚度為 400mm 時則蓄熱量可 達 55％～ 60％，日鋼 2*360 ㎡燒結機料層厚度 780mm，蓄熱可達到 67％～ 73％。因此，提高燒結料層厚度能增強料層的蓄熱能力，減少燒結過程中的熱損失，使破碎篩分后進入冷卻機的礦料保持較高的溫度，從而有效提高冷卻煙氣的溫度和余熱總量。 燒結終點控制：燒結終點的控制對燒結礦溫度會產(chǎn)生影響，進而影響破碎后落到冷卻機上的礦溫，最終將對冷卻煙氣溫度產(chǎn)生影響。日本有關研究表明，在保證燒結礦質(zhì)量和成品率的前提下，同時滿足余熱回收的燒結終點位置控制在燒結機最后一個風箱的前半部最合適。燒結過程中的過燒或欠燒 也會影響冷卻機出口的煙氣溫度和余熱資源量。當燒結礦嚴重過燒時，在燒結機尾部燒結礦的冷卻過程就已經(jīng)開始了，導致進入冷卻機的礦料溫度偏低。當發(fā)生欠燒時，燒結混合料中的碳未能得到充分燃燒，燒結餅所含的熱量低于正常水平，也導致煙氣溫度偏低；若欠燒的燒結餅在未燒透的情況下進入冷卻機后發(fā)生二次燒結，放出熱量，則導致冷卻煙氣的溫度偏高，可達 500～ 600℃。 環(huán)境溫度及主抽煙道溫度：環(huán)境溫度高低和主抽煙道溫度對燒結余熱發(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機抽走的熱量減少，其他不變，燒結礦溫度 就會提高，同樣環(huán)境溫度不變燒結主抽煙道溫度降低也減少抽走熱量提高燒結礦溫度（不同主抽煙道溫度影響見熱平衡表）。 燃料配比：資料顯示，燒結溫度每提高 100℃，需增加固體燃料，大約提高環(huán)冷機進料溫度 85 ℃，提高噸礦發(fā)電量 ，只有在每噸標準煤的燃料價格低于 300 元時增加燃料配比提高發(fā)電量才 哈爾濱工業(yè)大學成人教育學院?？飘厴I(yè)論文（設計） 11 有利，現(xiàn)在單獨為提高燒結余熱發(fā)電量提高燃料是不經(jīng)濟的。 其他因素：除上述幾個影響因素外，燒結礦溫度還受到諸如原料種類（含可燃成分多少）、配料結構（加生溶劑及水分多少）等 參數(shù)的影響。 燒結機熱平衡計算分析： 在燒結過程中燒結主抽煙道廢氣（包括水蒸氣和煙氣）抽走熱量占總熱量的 25%～ 29%（主抽溫度變化 30℃）； 外部熱損失 占 40%～ 47%（受燒結機料層和進入環(huán)冷機料溫降低溫度影響）；進入環(huán)冷機熱量占燒結過程中總熱量的 25%～ 33%（受燒結機料層、進入環(huán)冷機料溫降低溫度影響及燒結燃料配比影響）。要提高發(fā)電量在燒結機生產(chǎn)過程中應提高進入環(huán)冷機的燒結礦料溫，正常運行中燒結余熱發(fā)電負荷波動主要受進入環(huán)冷機料溫變化和燒結礦產(chǎn)量影響。 燒結工序提高發(fā)電量應采取措施： 應降低主抽煙道廢氣溫度，如果能降低 15℃，能增加燒結礦帶入環(huán)冷機熱量 MJ/t，提高進入環(huán)冷機燒結礦溫度 32℃，能提高噸礦發(fā)電量 ； 應減少燒結過程中 外部熱損失 ，措施主要是提高料層增加蓄熱率和通過燒結機機尾和下料口采取保溫密封及減少除塵風抽走熱量和將燒結終點后移，燒結礦以最厚的紅料層進入環(huán)冷機，如果能夠提高進入環(huán)冷機燒結礦溫度 50℃，就能增加燒結礦帶入環(huán)冷機熱量 MJ/t，能提高噸礦發(fā)電量 。能把燒結礦進入環(huán)冷機溫度提高至 682℃，提高噸礦發(fā)電量 。 配料應考慮對增加熱量熱收入項，減少熱支出項，如增加燃料，減少生溶劑，增加燒結料的透氣性以提高料層等。 在燒結機主抽煙道上加裝熱管式余熱鍋爐，每小時可增加發(fā)電量4MW，每月可增加供電量 260 萬 kwh（燒結主抽煙道溫度越高發(fā)電量越高） 燒結礦產(chǎn)量越多發(fā)電量越高 360 燒結余熱發(fā)電設計值 ，經(jīng)計算達到設計負荷燒結礦產(chǎn)量需達到 1185t/h（按燒結礦比熱計算公式 Cp=[0． 115+0． 257179。 10﹣ 3(T－ 373) 哈爾濱工業(yè)大學成人教育學院專科畢業(yè)論文（設計） 12 － 0． 0125179。 10﹣ 5(T－ 373)2]179。 4． 1868 式中： Cp— 燒結礦的平均比熱，kJ／ (kg178?！?) T— 燒結礦的絕對溫度，按一般情況下環(huán)冷機進料溫度 600℃燒結礦比熱 ／ (kg178?！? ，按環(huán)冷機返料率 25%，鍋爐熱效率 97%，汽輪機熱效率 %，鍋爐至汽輪機蒸汽管道熱效率 96%，發(fā)電機熱效率98%計算）。 表一：不同燒結礦產(chǎn)量發(fā)電量如下表： 項目 單位 在環(huán)冷機進料溫度 600℃時不同燒結礦產(chǎn)量發(fā)電量 燒結礦產(chǎn)量 t/h 1150 1100 1000 900 800 700 600 500 燒結礦比熱 kJ ／(kg178。℃) 燒結礦總熱量 GJ 7676 7343 6675 6008 5340 4673 4005 3338 發(fā)電機功率 KW 環(huán)冷機進料溫度越高發(fā)電量越高 計算過程如上按設計 燒結礦產(chǎn)量 1085t/h 計算不同環(huán)冷機進料溫度發(fā)電量變化如下表 項目 單位 在燒結礦產(chǎn)量 1050t/h 時不同環(huán)冷機進料 溫度發(fā)電量變化 燒結礦產(chǎn)量 t/h 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050 環(huán)冷機進料溫度 ℃ 700 675 650 625 600 575 550 525 燒結礦比熱 kJ ／(kg178?！?) 燒結礦帶入 GJ/h 8636 8239 7849 7383 7009 6566 6208 5788 哈爾濱工業(yè)大學成人教育學院專科畢業(yè)論文（設計） 13 熱量 發(fā)電量 萬KW/h 環(huán)冷機熱平衡計算表 序號 名 稱 單 位 環(huán)冷機原工況 設計環(huán)冷機配置鍋爐后工況 12環(huán)冷機運行工況 13環(huán)冷機運行工況 1 燒結礦料進口溫度 ℃ 750 750 650 600 2 燒結礦料出口溫度 ℃ 120 120 120 120 3 1煙囪平均廢氣溫度 ℃ 349 415 311 4 2煙囪平均廢氣溫度 ℃ 317 345 283 270 5 3煙囪平均廢氣溫度 ℃ 253 256 248 248 6 1鼓風機出口管道風量 Nm3/h 420210 430000 310000 310000 7 1鼓風機出口管道風溫 ℃ 20 133 86 86 8 2鼓風機出口管道風量 Nm3/h 420210 410000 350000 350000 9 2鼓風機出口管道風溫 ℃ 20 20 20 20 10 循環(huán)風機風量 Nm3/h 450000 450000 11 3段 4段 5段煙氣量 Nm4/h 500000 500000 500000 12 熱收入項 燒 結礦產(chǎn)量 t/h 460 460 480 500 13 燒結礦帶入熱量 MJ/h 383813 383813 347100 333750 14 在環(huán)冷機 Ⅰ 、 Ⅱ 段降低的燒結礦溫度 ℃ 276 202 161 15 環(huán)冷機 III段燒結礦料進口溫度 ℃ 474 448 439 16 熱支出環(huán)冷機下料燒結礦帶走熱量 MJ/h 61410 61410 64080 66750 17 燒結礦帶走熱量百分比 % 16 16 20 哈爾濱工業(yè)大學成人教育學院?？飘厴I(yè)論文（設計） 14 18 項 余熱鍋爐煙氣帶走總熱量 MJ/h 127806 98020 80385 19 余熱鍋爐煙氣帶走總熱量百分比 % 20 3段 4段 5段煙氣帶走熱量 MJ/h 158372 153003 153003 21 3段 4段 6段煙氣帶走熱量百分比 % 22 環(huán)冷機漏氣及散熱損失熱量 MJ/h 36224 31997 33612 23 環(huán)冷機漏氣及散熱損失熱量百分比 % 對環(huán)冷機余熱鍋爐回收熱量 影響因素 環(huán)冷機燒結礦料進料溫度和產(chǎn)量：環(huán)冷機進料溫度越高，鍋爐入爐煙溫越高，通過熱平衡表，進入環(huán)冷機燒結料中 440℃以下熱量無法被余熱鍋爐利用，排入環(huán)冷機 III 段，燒結礦 440℃以上溫度占得比例越高余熱鍋爐煙氣帶走總熱量百分比也提高；因此只有提高環(huán)冷機進料溫度和產(chǎn)量，才能增加余熱鍋爐煙氣帶走總熱量。 冷卻風溫：提高冷卻空氣的初始溫度能提高余熱回收的效率和品質(zhì)，也能控制并穩(wěn)定余熱回收的總量。有研究表明：當冷卻介質(zhì)初始溫度為 50℃時，換熱后終溫比常溫能提高 15℃；當介質(zhì)初始溫度為 120℃時，介質(zhì)終溫比常溫時高 45℃。因此，提高進入冷卻機的氣體溫度，能有效提高氣體通過料層后的煙氣溫度，同時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。日鋼 2*360 ㎡燒結余熱發(fā)電采用煙氣再循環(huán)技術，余熱鍋爐出口煙氣回到環(huán)冷機對比風箱冷卻燒結礦，設計可以提高環(huán)冷機 I 段進風溫度至 120℃，提高入爐煙溫 45℃，將環(huán)冷機I、 II 段煙溫從平均 333℃提高至 378℃。冬季比夏季氣溫平均低 30℃，降低入爐煙溫 15℃。 冷卻風速：冷卻風速與風量、冷卻礦料層厚度、冷卻料層空隙率等因素密切相關，對燒結礦的冷卻時間也產(chǎn)生影響，冷卻風速與燒結礦平均最大礦塊熱傳導速度密切相關。無論燒結礦粒度大小，當風速達到一定值以后，增加風速都不能有效提高換熱系數(shù)，改善冷卻效果。當冷 哈爾濱工業(yè)大學成人教育學院?？飘厴I(yè)論文（設計） 15 卻風速在 0~2m／ s 的區(qū)間時，提高風速 (增大風量 )能有效加強燒結礦的冷卻；當冷卻風速大于 2m／ s 時，提高風速不但不能提高冷卻效果，相反，由于風速提高使冷卻風量增加，將導致冷卻機出口煙氣溫度降低。（根據(jù) 2179。 360 環(huán)冷機Ⅰ、Ⅱ段面積，穿過環(huán)冷機Ⅰ、Ⅱ 段料層的煙氣量不能超過 67 萬 Nm179。/h，超過不但不能提高冷卻效果還會影響煙氣溫度）。 冷卻料層厚度：冷卻料層厚度是影響燒結礦冷卻速度和冷卻介質(zhì)終溫的主要因素之一。有資料表明：冷卻機料層厚度每提高 0． 1m，冷卻煙氣溫度提高約 10℃。而且料層越厚，冷卻越趨于均勻，溫度波動幅度越小。因此，在相同條件下增加冷卻機的料層厚度，能提高冷卻煙氣的溫度和余熱資源總量。目前國內(nèi) 360m2 以上的燒結機，其冷卻機的料層厚度基本上達到了 1300～ 1500mm。 邊緣效應：由于臺車和風箱之間是相對運動的， 再加上燒結礦在冷卻機臺車上布料不均勻，邊緣效應在所難免，且直接影響冷卻煙氣的溫度和流量。減輕和抑制邊緣效應，有助于提高煙氣品質(zhì)。 密封條件：由于冷卻機臺車是按一定速度運動的，其臺車下方風箱和上方集氣罩與臺車之間存在著一定的間隙，需采取相應的措施進行密封。若密封效果較差，任何漏風都會造成集氣罩煙氣品質(zhì)和余熱資源的下降?，F(xiàn)在日鋼 2*360 燒結余熱發(fā)電由于環(huán)冷機臺車密封差，環(huán)冷機Ⅰ、Ⅱ段需運行三臺風機才能保證上部煙罩微正壓，由于密封不嚴漏風嚴重，降低進風溫度 34℃，降低入爐煙溫 11℃。 ：除上述幾個影響因素外，還受到冷卻機臺車速度、環(huán)冷機進風壓力、環(huán)冷機煙罩負壓等參數(shù)的影響，它們也對冷卻機煙氣余熱品質(zhì)產(chǎn)生影響。 環(huán)冷機熱平衡計算分析： 環(huán)冷機熱收入項只有燒結礦帶入環(huán)冷機熱量一項，余熱鍋爐煙氣帶走總熱量