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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date烧结烟气余热利用烧结烟气余热利用4.3 400m2烧结环冷机尾部冷却风余热利用4.3.1 环冷机烟气系统400m2烧结机余热发电工程也是较早建成的同类项目，具备一定代表性。它采用双压、双进气、一体化除氧器、自然循环余热锅炉；烟气侧采用开式系统+串级冷却方式，余热锅炉排出的烟气直接经引风机排至大气，环冷机高温段采用从低温段烟罩收集的热废气作为烧结矿的冷却风。由于400m
2、2烧结机规模较大，余热锅炉排出的烟气量约60万Nm3/h，温度130，仍有可观的可利用热量。如果直接排放将造成很大的资源浪费。本工程拟改变原环冷机烟气循环系统的循环方式，用原余热锅炉排放的烟气代替环冷机3#烟囱收集的低温烟气，作为环冷机1区的冷却风；重新核算风机能力，原1区的循环风机利旧。3#烟囱收集的低温烟气进入新建设的热水锅炉产生热水进行采暖供热。环冷机的烟罩第三区段已经进行了绝热、密封的设计，本工程不在对第三区段的烟罩进行改造，通过环冷机的3#烟囱收集的高温烟气引出至余热热水锅炉。3#烟囱上设置四通管道，配置电动切换蝶阀，热水锅炉正常工作时，打开新增的烟气管道阀门，关闭烟囱阀门及原循环管
3、道阀门，将烟气导入热水锅炉烟道；在热水锅炉停止运行时，关闭烟气进入余热锅炉的阀门，打开烟囱阀门，将烟气直接排入大气；或者打开原循环管道阀门进行原设计的烟气循环冷却。从环冷机3#烟囱收集的高温烟气进入锅炉，在锅炉内充分换热，产生高温热水。换热后的烟气降至90左右，经引风机后排放烟囱排入大气。在原余热锅炉后烟囱上设置三通管道，配置电动切换蝶阀，如采用烟气循环方式时，关闭烟囱阀门将余热锅炉换热后的热废气，通过循环风机及烟气管道将烟气引入环冷机一区。如采不用烟气循环方式时，打开锅炉后烟囱阀门，将烟气直接排空。4.3.2环冷机烟气量分配在保证不影响原400m2烧结余热利用系统的情况下，采用合理的分区方法
4、，尽可能多的利用环冷机三段的高温烟气及余热锅炉排放的烟气。烧结矿的热力学数据模型热烧结矿平均比热经验公式为：CP=0.115+0.25710-3（T-373）-0.012510-5（T-373）24.1868式中 CP烧结矿的平均比热，单位：kJ/(kg) T绝对温度，单位：K。本工程计算以大气温度20时作为基础，废热气收集结果见表4-1。表4-1 废烟气收集特性项目单位数值用途高温烟气收集区域烟气温度420用于原余热锅炉产蒸汽发电烟气流量KNm3/h275.0中温烟气收集区域烟气温度320用于原余热锅炉产蒸汽发电烟气流量KNm3/h295.0低温烟气收集区域烟气温度170用于热水锅炉产热水烟
5、气流量KNm3/h284.04.3.3 余热收集的主要措施主要技术措施有如下几个方面：（1）烟罩与台车间的密封（收集区域）采用专有的刚柔性密封技术改造烟罩与台车上缘之间的密封装置。（2）烟罩及烟囱设置保温层，以减少辐射热损失和对流热损失。（3）其它漏风点的密封。4.3.4 流场优化技术合理设计环冷机烟气收集烟罩，消除死角，压力均等，避免烟罩压力偏差过大，导致局部热风大量外漏，冷风大量内侵，造成热损和温损两种并存的缺陷。4.3.5 余热收集系统如前所述，现有的400m2烧结冷却余热发电系统烟气侧采用串级冷却，余热锅炉排出的大量烟气余热未得到利用。本次拟将串级冷却系统改造为部分循环系统。具体流程见
6、图4-1。图4-1：400m2烧结环冷机余热利用流程图该环冷机未设置1#鼓风机，而是采用的循环风机。该风机正常生产时自环冷烟罩3#烟囱吸取热风，非正常情况可自大气吸风。本次拟将现有的3#烟囱增设一个旁路，将该区段的热废气引至余热水水锅炉，设置电动蝶阀，以便操作切换。非采暖季节恢复原有的串级冷却方式运行。余热锅炉烟囱增设两个电蝶阀，一路至循环风机冷风吸入口，一路排至大气。至大气的蝶阀正常情况下部分关闭，允许余热锅炉排烟一部分排空、一部分至循环风机。该方式与320m2烧结冷却余热发电现有烟气系统相同，在生产上完全可行。经测算，废气收集成果见表4-2。表4-2 余热收集特性表烟囱烟气流量（kNm3/
7、h）烟气温度（）1烟囱330.64402烟囱270.33203烟囱284.01704.3.6 余热回收装置该系统余热回收装置与320m2结构、类型相同，只是供热量不同，在此不再赘述。设计压力1.6MPa，供回水温度66.5/49，热水循环流量约390.0t/h，供热功率8.0MW。余热锅炉烟气阻力约450Pa，排烟温度91.53。余热热水锅炉放水接入现有的余热锅炉排污扩容系统。4.3.7 废气排放系统由余热锅炉排出的烟气被引风机抽吸，经烟囱排至大气。风机入口配置电动调节风门，风机采用变频调速电机拖动。风机后设置钢制烟囱一座，直径2.6m，高度暂定40m。4.4 320 m2烧结环冷机尾部冷却风
8、余热利用4.4.1带冷机烟气系统320m2烧结机余热发电工程建成较早，为国内第二套同类项目、国内第一套独立知识产权的烧结矿冷却余热发电装置。它采用双压、单进气、强制循环余热锅炉，烟气采用部分循环。目前320m2烧结冷却余热发电系统仅利用了带冷机的1#烟囱高温段烟气及2#烟囱部分中温段烟气，其余的高温烟气处于放空状态，造成能源浪费和大气的热污染。经实地调研和现场数据核算，带冷机3#烟囱的排放的年平均温度在220左右，该处高温烟气可作为优质采暖热源加以利用。本工程拟对带冷机的烟罩第三区段进行绝热、密封、隔断改造，收集的高温烟气通过带冷机的3#烟囱引出至余热热水锅炉。3#烟囱上设置三通管道，配置电动
9、切换蝶阀，正常工作时，打开烟气管道阀门，关闭烟囱阀门，将烟气导入热水锅炉烟道；在热水锅炉停止运行时，关闭烟气进入余热锅炉的阀门，打开烟囱阀门，将烟气直接排入大气。从带冷机3#烟囱收集的高温烟气进入锅炉，在锅炉内充分换热，产生高温热水。换热后的烟气降至90左右，经引风机后排放烟囱排入大气。具体流程见图4-2。图4-2：320m2烧结环冷机余热利用流程图4.4.2 带冷机烟气量分配在保证不影响原320m2烧结余热利用系统的情况下，采用合理的分区方法，尽可能多的利用带冷机三段的高温烟气。烧结矿的热力学数据模型热烧结矿平均比热经验公式为：CP=0.115+0.25710-3（T-373）-0.0125
10、10-5（T-373）24.1868式中 CP烧结矿的平均比热，单位：kJ/(kg) T绝对温度，单位：K。本工程计算以大气温度20时作为基础，废热气收集结果见表4-3。表4-3 废烟气收集特性项目单位数值用途高温烟气收集区域烟气温度400用于原余热锅炉产蒸汽发电烟气流量KNm3/h393中温烟气收集区域烟气温度220用于热水锅炉产热水烟气流量KNm3/h2304.4.3 余热收集采取的主要措施和流场优化技术同400 m2烧结机余热回收。4.4.4 320 m2余热收集系统如前所述，现有的320m2烧结冷却余热发电仅利用了废气温度较高烟罩区段，其余处于放空状态，经实地调研和测算，该废气可作为优
11、质采暖热源。本次拟对烟罩第三区段进行绝热、密封、隔断改造，收集的热废气通过3#烟囱引出至余热热水锅炉，作为载热体。3#烟囱增设电动蝶阀两套，一路去大气，一路去余热锅炉。非采暖季节废气直接排至大气，余热热水锅炉停用。新增的系统对现有的余热发电系统无任何不利影响，在工艺上近乎独立。结合现有余热发电系统，测算余热收集成果见表4-4。表4-4 余热收集特性表烟囱烟气流量（kNm3/h）烟气温度（）1烟囱+2烟囱393.04003烟囱230.02204.4.5 320m2余热回收装置采用双集箱、立式烟道、螺旋翅片管热水锅炉，设计压力1.6MPa，供回水温度66.5/49，热水循环流量约515.0t/h，
12、供热功率10.6MW。余热锅炉烟气阻力约450Pa，排烟温度91.53。锅炉设置燃气脉冲吹灰装置，与烧结发电余热锅炉吹灰装置相同，保证余热锅炉性能长期稳定。余热锅炉设有安全阀、排气阀、放水阀等必要的附属设施，配有完善的检测仪表。余热热水锅炉放水接入现有的余热锅炉排污扩容系统。4.4.6 废气排放系统由余热锅炉排出的烟气被引风机抽吸，经烟囱排至大气。风机入口配置电动调节风门，风机采用变频调速电机拖动。风机后设置钢制烟囱一座，直径2.4m，高度暂定40m。4.5 供热系统4.5.1 系统构成本次拟将深度利用的热废气合建成一个供热站，分成两个系统。每套系统均设置开一备一的热水循环泵两台，变频驱动；每
13、套系统均设开一备一的补水定压泵两台，变频驱动；两套系统合用一座补水定压水箱。系统补水来自生产新水，送至补水箱，设置水位控制装置及流量测量计算装置。4.5.2 供热站本工程建设一处供热站，分为水泵间和配电间；其中配电间设有控制室；采用单层结构。水泵间布置有4台热水循环泵、4台补水定压泵、一座补水箱和两套加药装置；设有检修所需的起重设备。4.5.3 热力管网供热站与热用户接口设在1750m3高炉冲渣水供热站处，采用母管制式，供热母管设有热量计；设有供回水管各一条，采用架空敷设。供热站与热源之间采用双供单回方式，320m2和400m2分别供水，锅炉出水合并至一条母管，连接至泵站；管道选用螺旋焊接管，
14、拟采用直埋方式敷设。系统总循环水量约900m3/h，供回水温度设计值为65/50。供水系统设计压力1.6MPa。4.6 工艺流程图工艺流程图见图4-3。图4-3 工艺流程图4.7主要设备表序号名称规格、型号单位数量备注一能源1热水锅炉Q=230/220-10.6-1.6-65/5050进水 65出水，出口压力1.2MPa，出口流量515t/h台12热水锅炉Q=284/170-8.0-1.6-65/5050进水 65出水，出口压力1.2MPa，出口流量390t/h台13吹灰装置套24加药装置1箱2泵套25循环水泵流量：520m3/h 扬程: 62mH2O耐受温度：70台26循环水泵流量：390m3/h 扬程: 72mH2O耐受温度：70台27补水泵流量：25m3/h 扬程: 55mH2O台28补水泵流量：20m3/h 扬程: 58mH2O台29轴流风机T35-
