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烧结机机尾烟气余热发电的探究与应用

(3)采用换热管束防磨损技术。延长余热锅炉使 用寿命,提高换热管束换热效率,材质和容量设计时 考虑一定的裕量,能够适应烧结工艺的负荷波动并 能长期稳定运行。
(4)本项目不增设加压风机,自耗电率低,发电 效率高。
4 烧结机尾余热锅炉基本参数
对邯钢新区 2×360m2 烧结机机尾所利用的烟气 资源参数分析后,得到机尾余热锅炉参数如表 1 所 示;本工程充分利用烧结机机尾中温烟气余热,每套 烧结机各设置 1 套单压系统的余热锅炉。
DOI:10.13589/ki.yjdl.2013.08.027
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冶金动力
METALLURGICAL POWER
2013 年第 8 期 总 第 162 期
烧结机机尾烟气余热发电的探究与应用
杨继锐,范玉新,叶志强
(河北钢铁集团邯宝公司能源中心,河北邯郸 056015)
【摘 要 邯钢新区回收了 2×360m2 烧结机机尾余热烟气,共配置 2 套余热锅炉,产生中压蒸汽并入原 30
直流油泵系统增加电接点压力表,控制回路改 造完成,实现低油压联锁改造,,接点信号至直流油 泵、发电机保护柜在油压降低到极限值时电气系统 启动直流油泵,防止在 DCS 失控时对油泵不能启动 的缺陷,。
4.3 控制系统电源供应措施 控制系统电源的改进考虑两个方面的措施,一
是 UPS 装置本体发生重大故障,直接切断输出电 源,控制系统断电,此类系统要增加备用 220V 市 电,依靠 UPS 的硬回路自动进行切换,避免了依靠 UPS 主控模板判断的第一功能。二是对 DCS 系统本 身增加冗余电源模块,冗余模块的电源一路采用 UPS 输出,一路采用市电,同时这两路在上游线路属 于不同段。三是增加对 UPS 的监视措施,从 UPS 引 出报警信号到 DCS 系统,运行人员可以及时监视, 提前发现故障的预警。 4.4 重要参数逻辑关系动作改进
(1) 采用单压汽水系统。尽量回收利用烧结机 机尾高温烟气余热产生过热蒸汽,同时排烟温度合 理,避免出现露点腐蚀。因此,设置机尾余热锅炉不 仅回收了烟气余热,还降低了原有烟气系统除尘器 及引风机的负荷,节约了电能,降低了运行费用。
(2) 采用废气旁路系统。确保在余热锅炉检修 或故障时不影响烧结机的正常生产。
18~25
1.9±0.3
325~350
10~16
190~215
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5 技术经济分析
按每台烧结机机尾余 热 锅 炉 每 小 时 产 生 1.9 MPa,340 ℃中压蒸汽 12 t/h,两台锅炉共产蒸汽 24 t/h。发电负荷每小时约提高 5000 kWh,机组年运行 7000 h,年发电量为 3500 万 kWh;年节约标煤 1.4 万 t;年减少温室气体 CO2 排放量 3.4895 万 t、SO2 排放量 0.105 万 t、NOX 排放量 0.0525 万 t;发电电 价按 0.54 元/kWh 计算,每年可创经济效益约为 1890 万元。由此可见,具有十分明显的经济、社会及 环保效益。
大烟道,在考虑系统漏风及烟气偏流等因素后,1× 360m2 烧结机机尾余热锅炉进口设计参数确定为:
烟气流量:额定 20×104 m3/h;温度:355 ℃; 2.2 烟气系统流程
在 360 m2 烧结机大烟道上设置隔板,将用于 余热回收的高温烟气和不进入余热锅炉的低温烟 气隔开。用于余热回收的高温烟气用烟风管道引至 余热锅炉入口,经由锅炉换热器各段进行汽-水换 热降温后,废气返回大烟道,与不进入余热锅炉的 低温烟气汇合后经现有电除尘器及主抽风机加压 排入大气。锅炉进、出口设置旁通烟道,当余热锅炉 检修时,打开旁通烟道上阀门,关闭余热锅炉进、出 口阀门,从而保证烧结机的正常运行。选用技术成 熟、工艺先进的烟气余热梯级回收技术,在不影响 烧结正常生产的前提下,实现废气余热回收及综合 利用,具体工艺流程见图 1。 2.3 热力系统流程
MW 烧结余热发电中压蒸汽母管,以实现能源循环利用,提高现有烧结余热发电机组的利用效率,提高企业
经济效益。
【关键词】烧结机;余热发电; 中压蒸汽,经济效益Leabharlann 【中图分类号】 TM617
【文献标识码】 B
【文章编号】1006-6764(2013)08-0044-03
Research and Application of Power Generation by Tail Flue Gas Waste Heat of Sintering Machine
YANG Ji-rui, FAN Yu-xin, YE Zhi-qiang
(Energy Sources Center, Hanbao Co., Hebei Iron & Steel Group, Handan, Hebei 056015, China)
【Abstract】The tail flue gas waste heat of 2×360m2 sintering machines has been recov- ered in the newly -built area of Handan Iron & Steel Group Co., Ltd. Two sets of waste heat boiler are configurated. The produced medium pressure steam is incorporated into the medium pressure steam pipe of the original 30 mw sintering waste heat power generation so as to achieve energy recycling, to increase utilization efficiency of the existing sintering waste heat power generation units, and to improve enterprise economic benefits.
注:锅炉系统阻力≤750 Pa
表 1×360m2 烧结机余热锅炉额定设计参数
项目
烧结机机尾烟气 温度/℃ 烟气量/(万 m3/h)
余热锅炉中压蒸汽 压力/MPa 温度/℃ 流量/(t/h)
排烟温度/℃ 给水温度/℃ 锅炉阻力/Pa
数值
355
20
1.9
340
14.2
200
40
300
工况范围 340~375
机械设备的保护关键是润滑油的供给,无论在 何种情况下,都要保证可靠的润滑。油泵系统的控制 集中在 DCS 的逻辑程序中,当 DCS 出现问题后,启 动备用油泵的程序和继电器将不再动作,油系统不 能可靠保证。因此解决的难点在油泵的可靠控制。
TRT 控制系统完成对油泵的启停方式的改进,由 原来的 DCS 启动自保方式改为脉冲启动和脉冲停 止指令的动作方式,增加 DI 和 DO 通道,分开将启/ 停 DO 点分开,由电气硬回路实现自保。在 DCS 系 统失效的情况下,不再发出停机命令,油泵继续维持 原来的运行状态。增加电接点压力表。
【Key words】sintering machine; waste heat power generation; medium pressure steam; economic benefit
1 引言
在烧结工序总能耗中,有近 50%的热能以烧结 机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。由于烧 结环冷机废气的温度不高,以往被人们对这部分热 能的回收利用重视不够,但实际上大有文章可做, 因为烧结废气不仅数量大,而且可供回收的热量也 很大。烧结余热回收利用项目,不需要消耗一次能 源,不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气 体。本文将重点对在烧结机机尾新建余热锅炉进行 余热回收发电技术作深入探讨。
根据国内外同类设施余热利用技术经验,目前
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图 1 2×360m2 烧结余热发电烟气回收和利用工艺流程图
国内已普遍采用的有以下几种热力循环系统:单压 容器后进入排污降温池。锅炉给水操作间设置一套
系统、闪蒸系统、双压系统。根据烧结工艺实际情况, 磷酸盐加药装置,及一套取样冷却装置,保证炉水水
烧结机机尾余热锅炉的热力工艺系统采用单压系 质在合格范围内。
统。在保障烧结机电除尘、主抽风机安全运行的前提 3 主要设计技术原则和技术特点
下,尽量降低进入电除尘的烟气温度,实现机尾余热 利用效率最大化,同时减少主抽风机的电耗。经与烧 结工艺交流,进入烧结机电除尘入口温度初步定为 115~120 ℃,若温度偏低,可通过余热锅炉烟气旁通 阀进行调节。为保证进入烧结机电除尘入口温度,要 求对现有烧结机主抽风机前的所有烟道和烧结机风 箱等全部保温及密封处理,并保证保温和密封效果。
[参 考 文 献] [1]卢红军,戚云峰。烧结余热的基本特点及对烧结余热发电的影响 [J].烧结球团,2008,33(1):35-38. [2]陆萍,烧结低温烟气余热发电技术应用分析[J].现代冶金,2009(1). [3]常连生.电除尘器中影响烟气露点的因素[J].环境工程,1998,(4).
收稿日期:2013-03-13 作者简介:杨继锐(1984-),男,2008 年毕业于兰州理工大学热能与 动力工程专业,大学本科,助理工程师,现从事热力发电系统技术工 作。
6 结语
综上所述,烧结机机尾余热发电在烧结余热利 用上占有重要地位,作为烧结环冷机余热发电的重 要补充,与单纯烧结环冷机余热发电相比,二者的 有机结合将更加充分地利用烧结余热,将烧结生产
能耗降到最低点,为企业带来巨大经济效益的同 时,为社会带来较大的环保效益。邯钢新区通过对 烧结机机尾余热回收利用,拓展了烧结工序余热利 用途径、提高了烧结工序余热利用率、降低了烧结 工序能耗,并为公司创造了巨大效益,为企业的可 持续发展、打造绿色企业打下了坚实的基础。
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