首鋼長治鋼鐵有限公司現(xiàn)有2臺200m2燒結(jié)機(jī)配套的環(huán)冷機(jī)，采用了機(jī)上鍋爐產(chǎn)低壓蒸汽的簡單余熱利用模式。本項(xiàng)目在不改變現(xiàn)有燒結(jié)工藝的前提下，對200m2燒結(jié)機(jī)配套的環(huán)冷機(jī)進(jìn)行余熱回收改造，拆除原有機(jī)上布置的鍋爐，建設(shè)新的高效余熱鍋爐，并配套汽輪發(fā)電機(jī)組，充分利用燒結(jié)余熱余能，到收益最大化。按照2+2+1模式建設(shè)發(fā)電系統(tǒng)，即兩臺燒結(jié)環(huán)冷機(jī)建設(shè)兩臺鍋爐建設(shè)一套發(fā)電機(jī)組。其中配套2臺25t+8t雙壓鍋爐，一套10MW汽輪機(jī)組，一臺12MW發(fā)電機(jī)，具有設(shè)備配置高效合理，余熱回收效率高的特點(diǎn)。
　　1 工藝介紹
　　首鋼長治鋼鐵有限公司4#、5#燒結(jié)機(jī)配套的2臺228m2環(huán)冷機(jī)的1#煙囪、2#煙囪煙氣溫度較高，本項(xiàng)目對該煙氣進(jìn)行回收利用。設(shè)計鍋爐采用雙通道煙氣進(jìn)氣系統(tǒng)，低溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐的低溫段進(jìn)行換熱；高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐的過熱段換熱，高溫?zé)煔鉄煖亟抵僚c低溫?zé)煔庀喈?dāng)后，兩股煙氣混合再與其余的受熱面換熱，充分利用煙氣的不同品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)煙氣熱能的梯級利用。換完熱量后的全部廢氣通過引風(fēng)機(jī)排入大氣，不再循環(huán)利用。
　　環(huán)冷機(jī)排氣煙囪與進(jìn)鍋爐的煙道之間設(shè)置切換擋板，正常運(yùn)行時擋板打開，煙氣進(jìn)入余熱鍋爐換熱；當(dāng)余熱鍋爐或發(fā)電設(shè)備發(fā)生故障時，擋板關(guān)閉，煙氣排空。
　　余熱鍋爐為雙壓設(shè)計，中壓過熱蒸汽和低壓過熱蒸汽全部用于發(fā)電。兩路鍋爐蒸汽合并進(jìn)入1臺汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)組選用雙進(jìn)汽單缸凝汽式發(fā)電機(jī)組。主汽門、高壓調(diào)節(jié)汽閥蒸汽室與汽缸為一體，新蒸汽從主汽門下部直接進(jìn)入高壓調(diào)節(jié)汽閥蒸汽室內(nèi)。汽缸下部有補(bǔ)汽口，汽缸排汽室通過排汽接管與凝汽器剛性連接。
　　當(dāng)汽輪機(jī)組停止運(yùn)行時，鍋爐的中壓過熱蒸汽通過主蒸汽管道旁路減溫減壓至廠區(qū)蒸汽外網(wǎng)的壓力和溫度后并入廠區(qū)管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)蒸汽外供。低壓過熱蒸汽由于壓力過低且流量較小，通過低壓蒸汽管路的集汽箱放散。
　　2 技術(shù)特色
　　2.1 本項(xiàng)目為節(jié)能技改項(xiàng)目，充分利用燒結(jié)廠區(qū)內(nèi)余熱余能，將產(chǎn)生的中壓蒸汽綜合后進(jìn)行拖動燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，直接減少燒結(jié)生產(chǎn)的噸礦燃耗，間接減少了CO2、SO2、粉塵排放，支援了環(huán)境建設(shè)。
　　2.2 本項(xiàng)目中燒結(jié)采用非補(bǔ)燃的余熱鍋爐，不消耗化石燃料，無新增排放物。
　　2.3 為了確保燒結(jié)鍋爐蒸汽產(chǎn)量、質(zhì)量，將環(huán)冷機(jī)落料點(diǎn)的高溫除塵煙氣引入環(huán)冷機(jī)高溫收集煙道，對煙氣溫度、煙氣流量等進(jìn)行多因素動態(tài)控制，減少燒結(jié)生產(chǎn)不穩(wěn)定帶來的燒結(jié)鍋爐產(chǎn)汽的影響及波動。
　　2.4 將從環(huán)冷機(jī)煙罩收集到的兩路煙氣分別進(jìn)入余熱鍋爐，熱煙氣由余熱鍋爐換熱排除后，全部通過循環(huán)風(fēng)機(jī)回送至第一冷區(qū)，一冷區(qū)燒結(jié)礦料采用熱風(fēng)冷卻；其余冷區(qū)采用原有環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)送來的冷空氣冷卻。循環(huán)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，停用一冷區(qū)鼓風(fēng)機(jī)。
　　3 技術(shù)成效與深度
　　煙氣收集是余熱利用的關(guān)鍵，首先準(zhǔn)確計算及校核環(huán)冷機(jī)的熱量同時能最大化的收集余熱是高效利用余熱的前提。根據(jù)長治鋼鐵燒結(jié)生產(chǎn)特點(diǎn)及現(xiàn)有原料配比狀況采用熱平衡計算及經(jīng)驗(yàn)校核成品燒結(jié)礦溫度，并采取以下措施最大化的收集環(huán)冷機(jī)煙氣。
　�。�1）采用專有的剛?cè)嵝悦芊饧夹g(shù)改造煙罩與臺車上緣之間的密封裝置。（2）采用三維仿真校核煙罩設(shè)計，使煙罩的設(shè)計達(dá)到消除煙罩死角，壓力均等，并對煙罩進(jìn)行保溫處理，避免熱量輻射損失。（3）為適應(yīng)燒結(jié)過程的波動，以及優(yōu)化熱煙氣的參數(shù)，對煙罩和風(fēng)道均進(jìn)行了合理的分區(qū)。（4）封閉環(huán)冷機(jī)高溫區(qū)域除塵點(diǎn)，設(shè)計降塵煙罩從而增加高溫?zé)煔獾氖占�量。�?）管系的合理布置，精確計算和管徑的選擇，經(jīng)過計算的管道布置合理，管道內(nèi)風(fēng)速合理，進(jìn)入鍋爐后混合均勻，減少了對管道的磨損和對鍋爐的沖擊，增加了設(shè)備及管道壽命。（6）合理匹配各工藝參數(shù)，達(dá)到工藝及操作合理、簡單。（7）根據(jù)長鋼年停產(chǎn)次數(shù)及停產(chǎn)時間，合理設(shè)計年工作時間，盡可能的避免因?yàn)榫o急停產(chǎn)導(dǎo)致的汽輪機(jī)組解列，最大化的利用環(huán)冷機(jī)燒結(jié)礦余熱，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效回收。
　　以上技術(shù)的應(yīng)用，促使環(huán)冷機(jī)降低了漏風(fēng)率，降低了風(fēng)機(jī)能耗，更好的為燒結(jié)礦與循環(huán)煙氣換熱提供了條件，為提高發(fā)電量及降低能源的浪費(fèi)奠定了基礎(chǔ)，是余熱回收技術(shù)的關(guān)鍵所在。
　　4 綜合效益
　　本項(xiàng)目工藝設(shè)計采取了環(huán)保高效的理念，循環(huán)利用煙氣技術(shù)先進(jìn)，年含塵煙氣排放減少5.3×109m3，環(huán)保效益良好。利用現(xiàn)場有限的空地進(jìn)行合理布置，在不影響燒結(jié)機(jī)檢修的基礎(chǔ)上，有效的配合燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)，利用環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電，工程投資低，效益高，投資回收期短，解決了資源浪費(fèi)問題，為首鋼長治鋼鐵有限公司排憂解難，達(dá)到了預(yù)期的目的，且產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　在燒結(jié)機(jī)正常生產(chǎn)條件下，在不增加任何CO2排放的情況下，年發(fā)電量可達(dá)到6.5×107kWh，相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤8000t，約相當(dāng)于減排2.9萬噸CO2，環(huán)保效益顯著。本項(xiàng)目實(shí)施后，正常生產(chǎn)年外供電4.758×107kWh，在不增加任何熱源的條件下，該項(xiàng)目投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效益也非常可觀。

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