高炉煤气补燃装置在烧结余热发电中的应用.pdf

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1、第12卷第1期矿业工程2014年2月MiningEngineering53·综合利用·高炉煤气补燃装置在烧结余热发电中的应用杨肇博刘冠男单中闯刘鸿雁。(1．中冶北方工程技术有限公司，辽宁大连116600；2．辽宁省电力有限公司鞍山供电公司；3．辽宁科技大学电信学院，辽宁鞍山114000)摘要：以某钢厂烧结余热锅炉为研究背景，就余热锅炉燃烧系统受环冷机烟气参数波动影响大、汽轮机负荷变动过大等问题，对现有系统进行分析比较，提出了一个循环燃烧补燃系统的设计方案。达到了稳定锅炉蒸汽参数、维持发电量基本恒定、提高热效率、降低高炉煤气消耗量、降低NOx排放、节约能源的目的，可提高余

2、热电站整体的经济效益。关键词：烧结余热锅炉；高炉煤气；节能减排中图分类号：TM617文献标识码：A文章编号：1671—8550(2014)O1—0053—03的燃烧系统，仅靠冷却烧结矿料获得热量，环冷机0引言冷却段前端的烟气风温波动通常在350℃～450℃在钢铁行业，烧结工序的能耗约占其能源消耗之间，在冬季由于天气及保温等原因温度可能会更的9～12，而烧结工序的主要热能损失来自环低。对于余热锅炉和汽轮机来讲，烟气参数的大幅冷机和烧结机，其中环冷机损失最大。随着煤炭的度波动不仅不能保证锅炉和汽机的热效率达到设计日益枯竭及不断升高的开发成本，节能和能源安全指标，还会因参数过

3、低导致汽轮机停机，频繁的起已经成为影响我国冶金行业正常发展的关键因素。停不仅造成经济效益的损失，而且还会缩短设备使钢铁行业是我国各行业中的耗能大户，其能源消耗用寿命。量占全国总能源消耗量的比重约在12～15，2补燃技术对烧结余热发电的影响单位增加值能耗是全部工业平均水平的3倍以上。而近年来，对烧结环冷机的余热进行回收发电已经2．1烧结余热发电补燃系统成为主流。解决纯低温余热发电烟气温度的不可控性的一种方案就是设计一套烟温调节系统，而烟气补燃则1烧结余热发电的技术现状是一种技术相对成熟，控制简单的方案。目前，国目前，国内的烧结余热发电系统绝大多数为纯内有4种烧结余热发电补

4、燃系统。低温余热发电系统。该系统是指从环冷机冷却段前——补燃锅炉：在余热锅炉前设补燃锅炉，一部取出的热风，通过除尘设备(有些项目也不加除般将烧结余热锅炉产生的饱和水或饱和蒸汽引入燃尘设备)后进人余热锅炉，然后与锅炉给水换热，煤锅炉，直接将饱和水或饱和蒸汽加热至设计参从而产出过热蒸汽。过热蒸汽经热力管网输送至汽数。该方案优点在于其产生的蒸汽温度比较稳定，轮机做功，汽轮机带动发电机发电。这种烧结余热参数较高。发电理论上不会增加钢厂的热耗，是纯粹地利用环——蓄热式补燃锅炉：采用钢铁企业炼钢过程冷机剩余的废气进行发电，节能效果明显。因此，中的副产品高炉煤气直接加热从烧结余热锅炉

5、产生该系统获得了广泛的认可，从而得到了快速的发展。的饱和蒸汽，将饱和蒸汽加热至450℃，这种余热发电系统的主要缺陷是环冷机废气参2．2MPa。加热炉采用切换式蓄热补燃锅炉[4]，通数的波动对该系统的影响较大。由于没有常规锅炉过调节煤气量和减少温水量使进入汽轮机的蒸汽温度平稳，整体热效率高。收稿日期：2013—09—22——烟道内直燃补燃锅炉：某些学者提出了一作者简介：杨肇博(1986一)，男(汉族)，辽宁新宾人，中冶北方工程技术有限公司助理工程师。种可以应用高炉煤气进行补燃的烧结余热发电方54矿业工程第12卷第1期案[5]。该方案直接在烧结余热锅炉进口烟道内布置造成能源

6、利用率较低。燃烧器喷嘴和点火装置，高炉煤气利用烟道内部的3烧结余热发电循环燃烧补燃技术高温热风进行燃烧后放热，从而提高烟气温度。该方案直接加热烟气，可维持总烟气量和烟气温度都针对现有烧结余热发电补燃技术存在的问题，在设计值范围内，机组运行稳定，机组热效率可维在某公司设计的原有烧结余热发电补燃系统基础上持在设计范围内。进行技术创新，提出了采用循环燃烧补燃技术的新——烟道外直燃补燃锅炉：某烧结余热发电项型烧结余热发电系统，如图1。该系统通过变频风目采用了在烟道外设置补燃燃烧器，直接加热空机从余热锅炉进口烟道引出一部分热烟气和钢厂富气，并将加热的空气混入余热锅炉烟道内，高温热

7、余的高炉煤气混合后进行燃烧，产生的高温烟气与空气和中温热空气在烟道内剧烈混合后，进入汽轮烟道内的低温热烟混合后进人锅炉换热，换热后的机发电。此方案直接加热空气，可维持总烟气量和烟气被锅炉尾部的循环风机引出后，重新进入烧结烟气温度都在设计值范围内，机组运行稳定，系统环冷机底部冷却烧结矿料，冷却后的中温烟气重新简单，机组热效率可维持在设计范围内，并且可保进入锅炉进口烟道。系统设置了补风口用来补充消证燃烧过程的稳定性，燃烧器不易熄火，燃烧过程耗的烟气和漏风，并设置了排烟烟囱以防止CO在安全、效率高。烟气循环过程中的积聚。2．2现有补燃系统存在的