宝钢、号烧结机设置余热回收装置

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1、宝钢1 3号烧结机设置余热回收装置谢泽民(上海宝钢集团公司)摘 要 介绍了宝钢1号和3号烧结机余热回收装置的设计参数工艺设计方案主要设备控制系统和经济效益评价指标,阐明了设置这两套余热回收装置的必要性和可行性,关键词 烧结机 余热回收HEAT RECOVERY PLANTS ON N .1 AND N .3SINTERING MACHINES AT BAOSTEELemin(Shanghai baosteel group Co.)ABSTRACT The design parameters, process, main eguipment, control system andeconomic

2、 evaluation of heat recovery facilities on No. 1 and No. 3 sintering machines atbaosteel are introduced. The necessity and feasibility of heat recovery by such eguipment aredeclared.KEY WORDS sintering machine, heat recovery1前言日本是能源十分贫乏也是十分追求经济效益的国家,对烧结余热利用技术的研究与开发取得了很好的实绩,据统计,日本钢管住友新日铁等钢铁公司已有Z0多台(占

3、绝大部分)烧结机设置了余热回收装置,或生产蒸汽或发电用于钢铁生产,以降低综合吨钢能耗,宝钢有3套世界级大型烧结机,只有Z号烧结机于90年代初从日本成套引进了余热回收装置,10余年来年产蒸汽3Z万t以上,供宝钢生产使用;每年还可从废气中回收铁矿粉末约1万t返回烧结利用,对宝钢节能增效和减少环境污染起到了积极的作用,此后太原钢铁公司又从日本引进了一套烧结环冷机余热锅炉装置,于1998年建成投产,但是,烧结余热利用的普及不能一味靠引进技术和设备;只有靠自己消化和移植这一新技术才能加以推广,宝钢1 3号烧结机投产多年来一直在向大气排放废气和粉尘每小时排放3Z0 C以上的废气接近1 10m3铁矿粉尘接近

4、Z t之多,严重浪费能源和污染厂区环境,在十五计划期间,宝钢将增建1座高炉和一些钢材深加工项目,届时宝钢的电力煤气蒸汽等二次能源将有较大的缺额, 1 3号烧结机安装余热回收装置,必将有助于这些二次能源的供应和平衡,为此,宝钢计划自行开发1 3号烧结机余热回收装置,1 3号烧结机余热锅炉装置1号和3号烧结机(含环冷机)的型号规格工艺参数以及余热资源都完全相同,每套烧结机的余热资源有两部分主排烟气显热和环冷机废气显热(注后者成分为空气),以生产蒸汽的形式回收这两部分余热资源,为此,必须分别安装主排余热锅炉和环冷余热锅炉,余热锅炉按其结构形式属于烟道式余热锅炉,其受热面采用分组管箱的形式由上而下依次

5、是过热器蒸发器省煤器和副省煤器,在余热锅炉的顶部还设置一个供汽水分离的汽包,在余热锅炉的侧面布置有除氧器补充水泵和循环水泵,受压部件的设计制造检验和安装均应执行蒸汽锅炉安全技术监控规程的有关规定,联系人谢泽民,高级工程师(教授级),上海(Z01900)上海宝钢集团公司设计研究院余热回收的基本原理是:利用烧结机在粉焦烧结矿石过程中产生的中温烟气和环冷机冷却矿石后排出的中温废气分别进入各自的余热锅炉9使之与注入余热锅炉管箱的软水进行热交换废气走管外9软水走管内G软水依次经过副省煤器除氧器省煤器汽包蒸发器汽包和过热器9最后被加热成为符合设计参数要求的过热蒸汽G根据1 3号烧结机实际运行参数9并参考引

6、进日本的2烧余热锅炉实际测量参数9作为1 3号烧结机主排余热锅炉和环冷余热锅炉的设计参数9详见表1G表1余热锅炉设计参数Table 1 design parameters of heat recovery boiler序号 参数名称主排余热锅炉环冷余热锅炉1入口废气温度32 38 32 38 2出口废气温度15 19 15 19 3废气流量1 4m3h-126. 1 4 . 84锅炉设计压力Mpa 2. 5 2. 55蒸发量t.h-116 25 28 456锅炉蒸汽压力Mpa 1. 7 1. 77锅炉蒸汽温度27 27 8设计耐热4 4 9设计耐压pa 2 5 1 并网蒸汽压力Mpa 1. 6

7、 1. 611并网蒸汽温度26 26 12锅炉入口气体粉尘g m-3104m3/h 合 并 到 一 根 直 径 为2400 mm的总 废 气 管接 至 原 点 火 保 温 炉 使 用以 节 约 煤 气0这就 是热 风 燃 烧 节 能 技 术*0由 冲 击 板 除 尘 器 和 余 热 锅 炉 收 集 的 铁 矿 粉 尘 量约 为0. 5 t/h 经 两 条 螺 旋 输 送 机 3条 埋 刮 板 输 送机 运 送 至 返 矿 皮 带 机 回 收 利 用04. 2环 冷 余 热 回 收 水 汽 循 环 系 统(图2D补 充 水 泵 将 软 水 箱 内 的 水 打 入 环 冷 余 热 锅 炉 副省 煤

8、 器被 管 外 的 烟 气 加 热 至70 C后 进 入 除 氧 器0经 除 氧(104 C D的 给 水 由 给 水 泵 升 压 后 送 进 环 冷 余热 锅 炉 的 省 煤 器以 下 炉 水 和 蒸 汽 的 循 环 路 径 和 参数 均 同 于 主 排 余 热 锅 炉(见 第3. 3节D 0s工 艺 系 统 主 要 辅 助 设 备s. 1除 尘 器选 用 冲 击 板 式 除 尘 器 作 为 余 热 锅 炉 入 口 废 气 的净 化 处 理 设 备0这 类 除 尘 器 具 有 结 构 简 单气 流 阻 力低维 护 工 作 量 小 等 特 点0适 用 于 处 理 废 气 量 大温度 高粉 尘

9、磨 损 性 强 的 工 况0其 设 计 参 数 见 表20表2冲 击 板 除 尘 器 设 计 参 数 表Table 2 Design parameters of blind dust remover序 号 参 数 名 称主 排余 热 锅 炉 用环 冷余 热 锅 炉 用1入 口 废 气 温 度/C 320380 3203802处 理 废 气 流 量/104m3h-126. 1 40. 83入 口 废 气 含 尘 浓 度/g m-35 0. 51. 54出 口 废 气 含 尘 浓 度/g m-31 0. 35耐 热 温 度/C 400 4006耐 压/Pa 20000 5000s. 2循 环 风

10、机循 环 风 机 是 用 来 为 经 过 除 尘 器余 热 锅 炉烧 结矿 料 层 和 连 接 管 道 及 其 阀 门 的 废 气 提 供 循 环 动 力 的关 键 设 备0其 设 计 参 数 见 表30表3循 环 风 机 设 计 参 数Table 3 Design parameters of circulating fan序 号 参 数 名 称主 排余 热 锅 炉 用环 冷余 热 锅 炉 用1入 口 废 气 温 度/C 150200 1502002入 口 废 气 流 量/104m3h-126. 1 40. 83入 口 废 气 含 尘 浓 度/g m-31 0. 34吸 入 侧 压 力/Pa

11、16700 22605吐 出 侧 压 力/Pa 13700 5200s. 3循 环 水 泵(1D主 排 余 热 回 收 装 置 循 环 泵: 2台1台 工 作1台 备 用0(2D环 冷 余 热 回 收 装 置 循 环 泵: 2台1台 工 作1台 备 用0s. 4补 充 水 设 备(1D除 氧 器 补 充 水 泵:旋 涡 泵= 100 t/h;H= 40 m0(2D除 氧 器:出 力= 90 t/h 储 水 箱22 m3出水 温 度104 C 046 钢 铁 第38卷 给 水 泵l t h 软 水 箱控 制 系 统l台 烧 结 机 的 主 排 余 热 回 收 装 置 和 环 冷 余 热 回收 装

12、 置 的 控 制 系 统 包 括 工 艺 过 程 控 制用 电 设 备 启停 顺 序 控 制操 作 监 视数 据 采 集 和 数 据 管 理 等 内容控 制 对 象 为 整 个 余 热 回 收 装 置 的 六 个 子 系 统主排 烟 气 循 环 系 统主 排 余 热 锅 炉 系 统环 冷 机 废 气 循环 系 统环 冷 机 余 热 锅 炉 系 统公 用 设 施 系 统除 尘及 输 灰 系 统采 用 先 进 的集 散 控 制 系 统 作 为 主 干 控 制系 统与 现 场 仪 表电 气 设 备 共 同 完 成 系 统 控 制该集 散 控 制 系 统 由 操 作 站现 场 控 制 单 元 和 通

13、讯 网 络组 成工 艺 过 程 控 制启 停 顺 序 和 连 锁 控 制 均 由现 场 控 制 单 元 实 现现 场 控 制 单 元 间 的 信 息 交换 和 数 据 传 送 通 过 网 络 进 行整 个 余 热 回 收 系 统 以中 央 操 作 为 主通 过操 作 站 进 行现 场 单 动 只是 供 设 备 调 试 和 检 修 使 用经 济 效 益 评 价按l台 烧 结 机 的 主 排 余 热 回 收 装 置 和 环 冷 余 热回 收 装 置 的 最 低 生 产 蒸 汽 量 和 最 低 回 收 铁 矿 粉 计算年 均 蒸 汽 产 量.6万t 年 均 回 收 铁 矿 粉. 万t 根 据 概 预

14、 算 专 业 和 技 术 经 济 专 业 计 算 的 结 果有 关 经 济 效 益 评 价 指 标 详 见 表8结 论l 宝 钢l 号 烧 结 机 设 置 余 热 回 收 装 置无论 是 工 艺 系 统 设 计还 是 关 键 设 备 的 研 制 和 安 装 施工依 靠 国 内 技 术 力 量都 是 可 行 的表经 济 效 益 评 价 指 标Table Econo ic evaluation序 号 指 标 名 称 数 值l年 均 蒸 汽 产 量万t .6 单 价7 元t 年 均 回 收 铁 矿 粉万t . 单 价元t 折 算 年 均 节 约 标 煤t 建 设 投 资万 元9 7. 年 均 销 售

15、 收 入万 元7. 6年 均 总 成 本万 元l 96.7 7年 均 利 润 总 额万 元l . 7财 务 内 部 收 益 率%税 后l6. 79静 态 投 资 回 收 期a税 后. 不 含 建 设 期l 动 态 投 资 回 收 期a税 后. 6 不 含 建 设 期借 鉴 追 求 能 耗 指 标 和 经 济 效 益 的 日 本 采 用烧 结 机 余 热 回 收 装 置 的 节 能 实 践宝 钢 这 样 先 进 的大 型 烧 结 机 确 实 应 该 考 虑 安 装 余 热 回 收 装 置以 求达 到 节 能 降 耗 和 保 护 环 境 的 双 重 效 益以 增 加 宝 钢跨 入 世 界 一 流

16、钢 铁 企 业 的 内 涵从 我 国 工 业 节 能 实 践 看一 般 产 生 蒸 汽 的低 温 余 热 回 收 装 置 投 资 回 收 期 相 对 都 比 较 长宝 钢l烧 或烧 余 热 回 收 装 置l年 可 以 分 别 生 产 蒸 汽.6万t供 生 产 使 用回 收 约. 万t铁 矿 粉投资 回 收 期 税 后 为. . 6年这 些 经 济 评 价 指 标说 明 这 两 套 余 热 回 收 装 置 的 经 济 效 益 是 比 较 好 的上 接 第6l页参 考 文 献l李 中 国.大 提 速 的 台 前 幕 后.机 电 新 产 品 导 报 7.吕 惟 建.中 国 铁 路 大 提 速.江 苏 交 通l 9 l.祖 荣 祥.弹 簧 钢 的 合 金 化 研 究.钢 铁 研 究 学 报l997 9 l 6.刘 云 旭.金 属 热 处 理 原 理.北 京机 械 工