【正文】 22 環(huán)冷機(jī)漏氣及散熱損失熱量 MJ/h 36224 31997 33612 23 環(huán)冷機(jī)漏氣及散熱損失熱量百分比 % 對環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐回收熱量 影響因素 環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦料進(jìn)料溫度和產(chǎn)量：環(huán)冷機(jī)進(jìn)料溫度越高，鍋爐入爐煙溫越高，通過熱平衡表，進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)料中 440℃以下熱量無法被余熱鍋爐利用，排入環(huán)冷機(jī) III 段，燒結(jié)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(jī)進(jìn)料溫度和產(chǎn)量，才能增加余熱鍋爐煙氣帶走總熱量。 表一：不同燒結(jié)礦產(chǎn)量發(fā)電量如下表： 項目 單位 在環(huán)冷機(jī)進(jìn)料溫度 600℃時不同燒結(jié)礦產(chǎn)量發(fā)電量 燒結(jié)礦產(chǎn)量 t/h 1150 1100 1000 900 800 700 600 500 燒結(jié)礦比熱 kJ ／(kg178?！?) T— 燒結(jié)礦的絕對溫度，按一般情況下環(huán)冷機(jī)進(jìn)料溫度 600℃燒結(jié)礦比熱 ／ (kg178。 10﹣ 5(T－ 373)2]179。 在燒結(jié)機(jī)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(jié)主抽煙道溫度越高發(fā)電量越高） 燒結(jié)礦產(chǎn)量越多發(fā)電量越高 360 燒結(jié)余熱發(fā)電設(shè)計值 ，經(jīng)計算達(dá)到設(shè)計負(fù)荷燒結(jié)礦產(chǎn)量需達(dá)到 1185t/h（按燒結(jié)礦比熱計算公式 Cp=[0． 115+0． 257179。能把燒結(jié)礦進(jìn)入環(huán)冷機(jī)溫度提高至 682℃，提高噸礦發(fā)電量 。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。 其他因素：除上述幾個影響因素外，燒結(jié)礦溫度還受到諸如原料種類（含可燃成分多少）、配料結(jié)構(gòu)（加生溶劑及水分多少）等 參數(shù)的影響。 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(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）。當(dāng)燒結(jié)礦嚴(yán)重過燒時，在燒結(jié)機(jī)尾部燒結(jié)礦的冷卻過程就已經(jīng)開始了，導(dǎo)致進(jìn)入冷卻機(jī)的礦料溫度偏低。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)最后一個風(fēng)箱的前半部最合適。因此，提高燒結(jié)料層厚度能增強(qiáng)料層的蓄熱能力，減少燒結(jié)過程中的熱損失，使破碎篩分后進(jìn)入冷卻機(jī)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?！?) 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/t 16 16 16 根據(jù) 2021年下半年平均燒結(jié)礦添加生白云石 7Kg/t，生白云石分解耗熱進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦溫度 ℃ 543 591 641 合計 MJ/t 2149 2149 如果按進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦溫度平均 650℃燒結(jié)礦帶走熱量 MJ/t，占總熱量 % 進(jìn)入環(huán)冷機(jī)熱進(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℃燒結(jié)礦帶走熱量 MJ/t，占總熱量 % 假如燒結(jié)機(jī)滿料層 % % % % 燒結(jié)機(jī)滿料層燒結(jié)過程料層蓄熱率 70% 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計） 10 量比例 燒結(jié)礦進(jìn)入環(huán)冷機(jī)熱量比例及燒結(jié)礦溫度 MJ/t 649 684 744 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% 對燒結(jié)機(jī)進(jìn)入環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦溫度高低影響因素 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。空氣比熱 合計 MJ/t 2149 2149 2291 熱支出項 水分揮發(fā) MJ/t 含水量 10%，進(jìn)料溫度65℃，廢氣平均溫度 150℃，汽化潛熱 廢氣帶走 MJ/t 廢氣溫度 150℃，每噸燒結(jié)礦需空氣 2021Nm179。/t，煤氣熱值 3350KJ/m179。由于配料不同，采用燒結(jié)生產(chǎn)調(diào)整工藝不同，燒結(jié)機(jī)建設(shè)水平不同，煙氣和廢氣參數(shù)的差別較大，下面以 2021 年前 10 個月參數(shù)平均值，對整個燒結(jié)工序進(jìn)行熱平衡計算，以減小誤差。 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。啟動電 源由附近 2變電站 10kV 電源供電。 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 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 接入附近 2變電站 10kV 系統(tǒng)。 有效冷卻面積： 415m2 有效冷卻長度： 約 104m 帶速： — 臺車寬度： 4000mm 料層厚度： 1500mm 冷卻時間： 50~80min 鍋爐的主要配置及技術(shù)參數(shù) 型號： QC450/()()/350(212) 臺數(shù)： 2臺 額定 /最大主汽蒸發(fā)量： 中壓額定蒸汽壓力： (a) 額定進(jìn)汽溫度： 350℃ 補(bǔ)汽壓力： (a) 補(bǔ)汽溫度： 212℃ 補(bǔ)汽量： t/h 凝結(jié)水進(jìn)口介質(zhì)溫度： 45℃ 入爐煙溫： 375℃ 排煙溫度： 137℃ 汽輪機(jī)的主要配置及技術(shù)參數(shù) 補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī) 型號： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 汽輪機(jī)臺數(shù)： 1臺 額定 /最大功率： 22/25MW 額定進(jìn)汽壓力： (a) 額定進(jìn)汽溫度： 345℃ 額定進(jìn)汽流量： 88t/h 補(bǔ)汽壓力： (a) 補(bǔ)汽溫度： 205℃ 補(bǔ)汽量： 20 t/h 排汽壓力： (a) 冷卻水溫： 20℃（最高 33℃） 額定轉(zhuǎn)數(shù)： 3000 r/min 發(fā)電機(jī) 型號： QFW252A 數(shù)量： 1 臺 額定輸出功率： 25000 kW 額定端電壓： 頻率： 50 Hz 轉(zhuǎn)速： 3000 r/min 勵磁方式： 無刷勵磁 相數(shù)： 3 功率因數(shù)： 調(diào)節(jié)系統(tǒng) 采用數(shù)字式電液調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，機(jī)、電采用 DCS 分散集中控制系統(tǒng)，提高自動化水平；循環(huán)水控制系統(tǒng)納入 DCS 系統(tǒng)。 4179。/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，設(shè)計每臺爐產(chǎn)生 ℃的過熱蒸汽 ， ℃的低壓蒸汽 , 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， 360 燒結(jié)余熱發(fā)電設(shè)計發(fā)電機(jī)功率 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院?？飘厴I(yè)論文（設(shè)計） 5 第 3 章 設(shè)備配置 日照鋼鐵 2 179。 采用螺旋鰭片管管箱 鍋爐受熱面全部采用管箱結(jié)構(gòu)，管箱內(nèi)部采用螺旋鰭片管，適應(yīng)環(huán)冷機(jī)余熱煙氣溫度低、流量大的特點(diǎn)；采用全疏水結(jié)構(gòu)，鍋爐疏排水方便、徹底。 汽輪機(jī)滑參數(shù)運(yùn)行模式 采用滑參數(shù)運(yùn)行在煙溫低時可以降低余熱鍋爐中、低壓汽包壓力，降低中低壓汽包內(nèi)蒸汽飽和溫度，在煙溫低時提高鍋爐蒸發(fā)量，降低鍋爐排煙溫度； 日鋼燒結(jié)余熱發(fā)電運(yùn)行中受環(huán)冷機(jī)煙罩 蓋 點(diǎn)焊漏風(fēng)率大、燒結(jié)機(jī)有時短時間發(fā)生故障 停機(jī) 、燒結(jié)機(jī)限產(chǎn)、 燒結(jié)機(jī)料層薄 燒結(jié)礦過燒落料溫度低等因素影響入爐煙溫較低，使汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度運(yùn)行中大部分時間達(dá)不到額定值， 主汽流量更和額定值相差較大， 又因為燒結(jié)余熱發(fā)電汽輪機(jī)進(jìn)汽采用節(jié)流調(diào)節(jié)，汽輪 機(jī)主汽進(jìn)汽壓力只和進(jìn)汽流量有關(guān)，和高調(diào)門前的主汽壓力無關(guān)， 所以汽輪機(jī)采用滑參數(shù)運(yùn)行的方式， 盡量降低鍋爐中壓汽包中壓力，增加蒸發(fā)量，增加煙氣在鍋爐中的換熱量，提高鍋爐熱效率 。 采用雙壓余熱鍋爐技術(shù)： 余熱鍋爐采用兩種不同壓力、溫度的蒸汽參數(shù)，鍋爐自帶除氧裝置， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院專科畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 實現(xiàn)能量的梯級回收，提高能量的回收利用率（如果不采用補(bǔ)汽技術(shù)額定工況鍋爐排煙溫度將達(dá)到 200℃，采用補(bǔ)汽后能降低為 137℃）。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，循環(huán)風(fēng)機(jī)工作，關(guān)閉冷卻機(jī) I 段和Ⅱ段煙筒風(fēng)門，環(huán)冷機(jī) I 段和Ⅱ段煙氣閉式循環(huán)。在入爐煙氣管道上設(shè)有重力除塵器，將煙氣中攜帶的礦塵沉降下來，減少對鍋爐受熱面的沖刷和磨損。 第 2 章日鋼 2*360 燒結(jié)余熱發(fā)電主要技術(shù)特點(diǎn)的應(yīng)用 不影響環(huán)冷機(jī)冷卻，系統(tǒng)切換方便，利用煙氣再循環(huán)提高入爐煙溫： 經(jīng)破碎篩分的燒結(jié)礦料通過溜槽落到冷卻機(jī)臺車上，隨臺車轉(zhuǎn)動，熾熱的礦料依次通過冷卻機(jī) I 段和Ⅱ段；冷卻風(fēng)在風(fēng)機(jī)的作用下分別進(jìn)入冷卻機(jī) I 段和Ⅱ段的下部風(fēng)箱，然后通過 I 段和Ⅱ段礦料層，高溫的煙氣分別在 I 段和Ⅱ段的集氣罩內(nèi)聚集。而國內(nèi)應(yīng)用的有寶鋼、首鋼、馬鋼、安鋼、邯鋼、日鋼等。近年，低溫余熱發(fā)電技術(shù)已在建材等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，特別是隨著雙壓、閃蒸發(fā)電技術(shù)和補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)技術(shù)獲得突破，大大提高了余熱回收效率，為鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)的推廣創(chuàng)造了條件。 從實現(xiàn)能源梯級利用的高效性和經(jīng)濟(jì)性角度分析，余熱發(fā)電是最為有效的余熱利用途徑，最多每噸燒結(jié)礦產(chǎn)生的煙氣余 熱回收可發(fā)電 20kWh，折合噸鋼綜合能耗可降低 8 千克標(biāo)準(zhǔn)煤。經(jīng)與冷卻一段、二段礦料換熱后，在風(fēng)罩內(nèi)聚集的冷卻風(fēng)溫度提高到 300~500℃。燒結(jié)工藝需要高達(dá) 1200℃的溫度，在溜 槽處的熱燒結(jié)礦溫度可達(dá) 800℃左右，主要以輻射形式向外散熱，自溜槽落到冷卻機(jī)上的料溫通常在 600℃以上。燒結(jié)余熱發(fā)電是一項將燒結(jié)廢氣余熱資源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Φ挠行Ч?jié)能技術(shù)，并作為一項產(chǎn)業(yè)政策得到國家的鼓勵與支持。隨著低溫余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，冷卻機(jī)余熱發(fā)電技術(shù)得到越來越多的鋼鐵廠的采用， 平均每噸燒結(jié)燒結(jié)礦產(chǎn)生的廢氣余熱發(fā)電量可達(dá) 1218kwh,可解決燒結(jié)廠 ~40%的用電，折合噸鋼綜合能耗可降低 5~7kg 標(biāo)準(zhǔn)煤。 目前，燒結(jié)廠余熱利用的途徑是針對燒結(jié)冷卻機(jī)（包括環(huán)冷機(jī)、帶冷機(jī)）進(jìn)行的。我國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工序能耗平均水平為 ,國內(nèi)最高水平為,最差為 ,國內(nèi)企業(yè)之間差距較大；而且國內(nèi)先進(jìn)水平和國外先進(jìn)水平相比，能耗高 %，差距較大。我國已經(jīng)成為世界鋼鐵生產(chǎn)大國，鋼產(chǎn)量居世界第一。 本文分析燒結(jié)冷卻機(jī)煙氣特性及其主要影響因素的基礎(chǔ)上，提出了優(yōu)化燒結(jié)冷 卻機(jī)煙氣余熱發(fā)電系統(tǒng)，燒結(jié)主工藝在生產(chǎn)調(diào)整中配合余熱發(fā)電，產(chǎn)生高效清潔的電能，實現(xiàn)對這部分資源的高效利用。 當(dāng)前蒸汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)很成熟，但要與具體的工藝過程相適應(yīng)，對具有顯著主工藝過程的系統(tǒng)卻是一個新課題。 對余熱發(fā)電系統(tǒng)而言，關(guān)鍵就是在主工藝生產(chǎn)條件下保證余熱資源的連續(xù)與穩(wěn)定，再遵循能源 梯級利用原理，將燒結(jié)冷卻機(jī)的煙氣余熱用于發(fā)電，建立余熱發(fā)電系統(tǒng)，使余熱資源得到充分利用。 Next step enhances the power rate measure