２．２三烧余热发电的工艺设计原则 三烧回收利用环冷机１。和２。风机范围内的 高温烟气的热量，配置ｌ套双压余热锅炉和１套 补汽凝汽式汽轮发电机组构成的余热发电系统， 将废热烟气通过余热锅炉产生的蒸汽用于汽轮发 电机发电。 环冷烟气的余热回收采用烟气循环系统，即：
２０１１年全国冶金企业热电专业年会论文集 ２．４三烧余热发电机组的技术特点 （１）锅炉为双压锅炉（１．９６ ＭＰａ和０．４９
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发电的投运，彻底解决了２０１０年夏季蒸汽管阿压 力高，放散蒸汽５０～ＩＯＯｔ／ｈ的能源浪费问题，创造 了鞍钢历史上夏季蒸汽零放散的记录。为鞍钢节 能降耗、资源利用、绿色环保、开发节能新技术做 出了先锋领航作用，同时．也为其他钢铁企业应用 诙技术提供了成功的经验教训。
循环风机 图１三烧余热发电原则性系统图
３三烧余热发电的性能测试
本工程于２００９年１１月锅炉投入运行；２０１０ 年５月１４日汽轮发电机组并网发电，调试全部结 束。２０１１年６月１６日与杭锅集团共同对三烧余 热发电进行了性能考核的测试（环冷机下密封没 做）。 ３。１炼铁在烧结矿料上，按照会前的要求组织生 产。烧结矿平均５００ｔ／ｈ，料层厚度１３００ｍｍ，环冷 机转速２．５ｍ／ｒａｉｎ，发挥了最大的生产能力。双方 认可。 ３．２性能考核测试以锅炉入口烟温、烟气量达到 设计值作为考核的先决条件。
序号
１ ２
表１性能设计值 名 称 数据
４００
余热锅炉入口热烟气温度１８烟囱，ｏＣ 余热锅炉入口热烟气温度２。烟囱，℃
环冷机１。烟囱可用废气量，甜／ｈ 环冷机２’烟囱可用废气量，０／ｈ
３
４
徽
３００ ４００００Ｑ
３．３测试中，一段烟气平均温度３８３＂（ｉ，二段烟 气平均温度２６８℃，０ｍａ／ｈ之间。再增加转速，烟气 温度则降低，无法再进行调整。双方认可。
５．３运行方面
４环保及经济效益分析
由于该工程采用烟气的循环再利用，并在环 冷机１段出口，进入锅炉前增设了重力除尘装置， 综合效率达到８０％，矿料可再利用。年减少烟尘 排放２．４ｔ。由于受烧结生产的影响，三烧余热发 电正常的生产情况为：环冷机入口矿料处理量 ４００ｔ／ｈ，锅炉产汽平均５０ｔ／ｈ，其中，中压产汽３６ 电量１９ｋＷｌｌ／ｔ。 鞍钢三烧余热发电的生产运行方式安排为， 冬季产汽蒸汽并网供热（考虑单台机组，全年按４ 个月计算）；夏季余热发电（全年按５个月计算）。 对此，三烧余热发电产生的年实际效益为： 供热：５０Ｘ ２４×３０Ｘ４×１５０＝２１６０万元（每吨 蒸汽价格１５０元计算） 发电：７６００×２４×３０Ｘ ５×（１—１４．６）％Ｘ０．５１ ＝１１９２万元（每度电按０．５１元计算，厂用电率按 照１４．６％计算）。 扣除其他费用成本３５２万元影响，年创效近 ３０００万元。
２三烧余热发电的工艺技术特点
２．１三烧烧结机的原始条件 鞍钢股份有限公司三烧拥有１条３６０舒烧结 生产线，其中环冷机冷却面积为４１５舒，环冷机分 五个区段冷却矿料，每区段每段各配置１台４８．４ ×１０４甜／ｈ的鼓风机，风压约４０００。４５００Ｐａ，上述 各鼓风机的送风经环冷机各段，和高温烧结矿料 换热后，分别向大气排放１５０～４００℃左右的“低温 废气”，其中还含有一定数量的矿物粉尘。烧结机 设计要求环冷机矿料处理量７３６．５６ｔ／ｈ，环冷机人 口矿料温度７００—８００℃，环冷冷却面积４１５矗， 环冷机料层厚度１５００ｒａｍ，废气排放粉尘浓度低于
黄显保，刘家祥：烧结环冷余热发电在鞍钢三烧上的应用及存在问题的探讨
烧结环冷余热发电
在鞍钢三烧上的应用及存在问题的探讨
黄显保，刘家祥
（鞍钢股份公司能源动力总厂，辽宁鞍山 １１４００３）
【摘要】叙述了鞍钢三烧环冷余热发电技术，是一项充分利用烧结环冷机１５０—４５０。Ｃ低温废气， 通过双压余热锅炉，产生二种参数的过热蒸汽，推动低参数汽轮发电机组做功发电的节能新技术。 【关键词】三烧；环冷机；双压余热锅炉；节能减排
【口Ｅ匝；１）
６结束谱
鞍钢三烧余热发电工程，是鞍钢烧结余热发 电资源利用的第一台节能设备。虽然在设计、施 工、调试、测试、运行中存在一些问题，但也取得了 一些成功的经验，为鞍钢其他烧结机余热利用的 开发给出了些指导性的建议。２０１１年５月，鞍 钢三烧余热发电、西区余热发电与以及饱和蒸汽
烧结环冷余热发电在鞍钢三烧上的应用及存在问题的探讨
ＺＯｍｇ／干岔。
２．３三烧余热锅炉及发电机组的主要参数 余热锅炉台数：１台 高压额定蒸汽压力：１．９６ ＭＰａ（表压） 高压额定蒸汽温度：３７５℃
高压额定蒸发量：５３．３怕
低压额定蒸汽压力：０．４９ ＭＰａ（表压） 低压额定蒸汽温度：２３３℃ 低压额定蒸发量：２１．８ｔ／ｈ 排烟温度：１５０
ｏＣ
配套汽轮发电机组：１套 发电机设计最大功率：１５ＭＷ 汽轮机额定功率：１３ＭＷ 主蒸汽进汽压力：１．９６ ｎ驷Ｐａ（ａ） 主蒸汽进汽温度：３７０℃ 额定进汽量：５３．３ｔ／ｈ 补汽进汽压力：０．４９Ｍ】Ｐａ（ａ） 补汽进汽温度：２２８℃ 补汽额定进汽量：２１．８ｔ／ｈ 汽轮机排汽压力：７ｋＰａ（ａ）
５存在问题分析及采取的措施
由于三烧余热发电机组，是鞍钢第一台余热 发电机组，是杭锅集团第三台（第一为邯钢、第二 位安钢）设计的双压锅炉余热发电机组。因而，所 积累的实际经验为鞍钢鲅鱼圈、西区烧结余热发 电的设计与应用起到了积极的作用。该工程从初
２０１１年全国冶金企业热电专业年会论文集 电机组的使用寿命。 （２）建立奖励激励机制。目前鞍钢余热发电 的产权划分为化学制水、锅炉运行归炼铁总厂管 理，发电机组归能源总厂管理。冈此，如何提高发 电量，发挥余热资源利用最大的效益，锅炉根据烧 结环冷机的生产变化，及时调整是相当重要的。 因此．建立奖励机制．同奖同罚是调动积极性的一 个有效措施。 （３）漏风率大，锅炉调整最大负荷受到制约和 限制。应对下部密封进行进一步的改造，以减少 系统的密封，提高锅炉的效率。
３．４
６月１６日上午９点开始测试，测试数据见
表２。
表２三烧运行考核记录平均值
黄显保，刘家祥：烧结环冷余热发电在鞍钢三烧上的应用及存在问题的探讨 ３．５测试结论 在环冷机下密封没做的情况下： （１）锅炉设备、汽机设备本身能达到设计的要 求。 （２）在目前设备运行状态下，测试８ｈ的运行 结果：下午１５点一１７点锅炉中压最大负荷４８．８５ 讹，低压２１．７３ｔ／ｈ，合计７０．５８ｔ／ｈ．最大发电量 １２０５０ｋＷ；平均发电量稳定在１１３１２．６ ｋＷ，吨矿发 电量最大２４．１ｋＷ。而在烧结机正常（１５点～１７ 点）运行下，吨矿发电量平均为２２．６３ ｋＷ。 （３）考虑下部密封未作修订因素（三烧环冷机 下部漏风量２０％一３５％由东北大学测定），影响 锅炉减少蒸汽产量９．８３ ｔ／ｈ，减少发电量１９２５ｋＷ， 故本工程双方测试结果：锅炉产汽达到设计总量 ７５ｔ／ｈ的要求；发电机组发电达到１３ＭＷ的要求。 （４）乏汽回收装置投入运行，使６０％的给水 温度由３０℃增高到９０℃，此时，锅炉产汽比没有 乏汽装置投入时增加汽量约３ｔ／ｈ（见图）。 步设计、施工、调试、测试、实际运行进行总结，存 在如下几个方面的问题：
×１０４ｌｎ３／ｈ。
新三烧ｌ。、２。、西区１ ８、２。烧结机。其中三烧为 ３６０ｍ２烧结机。２００７年鞍钢通过对其他冶金行业 在烧结环冷机余热发电技术上了解，同杭锅集团 充分的技术交流，于２００８年６月签订了三烧余热 发电的技术协议，于２００８年１１月开始了前期的 施工准备工作。至此，鞍钢第一台烧结余热发电 技术，在三烧环冷机上得以应用。
作者： 作者单位： 黄显保， 刘家祥 鞍钢股份公司能源动力总厂，辽宁鞍山 114003
本文链接：/Conference_7690222.aspx
５．１设计方面
（１）三烧余热发电设计是杭锅集团第一台在 北方的发电项目。由于对北方寒冷天气的认识不 足，循环风机露天布置。致使循环风机的油润滑 系统在冬季油温低，风机无法正常运行。后采取 电伴热、保温的方式给予解决。但到了夏季，油温 却有很高，需增加运行一台冷却水加压泵提高冷 却水的压力来降低油温。该方面的问题，已在鞍 钢西区烧结余热发电、鲅鱼圈余热发电项目中给 予充分重视，将环冷机润滑油站建在室内。 （２）循环风机出口，到１、２段下部风室的四个 进风口位置低，成仰角状，造成烧结矿料的粉尘颗 粒沉积，堵塞进风管道，影响进风量。运行只能在 环冷机停运后进行人工清灰，增加劳动量。 （３）汽机的凝结水，原设计直接进低压锅筒内 （除氧箱），由于汽机运行后，凝结水变化量比较 大，参与低压锅筒内的补给水，锅炉低压锅筒就形 成两个变量调整低压锅筒的水位。而低压锅筒内 的水位受烟气温度的变化也很大，往往造成低压 锅筒的水位调整不稳。如果岗位工人，责任心不 强，技术不熟练，就易造成锅炉的减满水事故的发 生。采取的措施：将汽机的凝结水，直接送到除盐 水箱内，低压锅筒的给水调节由化学除盐水泵单 一直接供给。而凝结水的热量也没有丢失。 （４）化学制水站内的管道预埋件考虑不足，造 成后期设变量较大，给后期施工带来不便。 ５．２施工方面 该工程的工程管理由基层的一个总厂进行管 理，而施工区域在另一个总厂区域内，协调管理很 困难。而且，每分项工程由甲方逐项招标管理。 因项目大，专业队伍多，故而，在工程进度组织实 施上，比较缓慢。建议类似的工程项目，进行总包 实施。２００９年以后，鞍钢鲅鱼圈余热发电、西区 余热发电工程都实行了总包管理，施工进度较快。
１
前言
鞍钢烧结机共有６台，分别称为二烧、三烧、
环冷机排出的烟气进入余热锅炉回收热量，余热 锅炉排出的约１５０℃烟气再由增设的循环风机送 入环冷机冷却矿料。其优点： （１）大幅提高余热锅炉的能量回收效率； （２）大幅度减少烟气中矿尘直接排空带来的 环境污染； （３）热风冷却烧结矿可减少矿料的急冷破碎 现象，提高烧结矿料品质。环冷机废热烟气段１ 段温度设计４００％；环冷机废热烟气段２段温度 设计３００℃；环冷机１、２段可用废气量总量为８０