资源描述：
《烧结环冷机低温烟气余热发电控制探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、烧结环冷机低温烟气余热发电控制探究 【摘要】据统计,2007～2012年间,我国钢铁行业能耗约占全国能耗的14.2%,是国内的第一能耗大户。在钢铁生产中,烧结是仅次于炼铁的第二大能耗工艺,约占钢铁企业总能耗的12%～20%,其中,冷却机废气和烧结机烟气带走的显热又占整个烧结工艺全部支出热量的50%。对冷却机废气余热进行回收是降低钢铁企业能耗,发展循环经济的重要途径。本文基于我国烧结冷环机热废气余热利用现状,分析了现行技术的不足及其产生原因,提出一种新的环冷机余热发电的控制方法,并对其工程应用进行了对比分析,节能效果显著。【关键词】钢铁厂余热发电控制烧结环冷机在工作时,会向外排出
2、大量200～450℃的中低温废气,这部分废气带走的显热占整个烧结工艺全部支出热量的一半以上,余热利用潜力巨大。国内外理论研究和工程实践已经证明,完全可以在保证烧结系统正常生产的前提下,基于余热品味分析,实施能量梯形利用技术,用来生产蒸汽发电。1控制方法的相关背景、前提条件1.1控制方法的相关背景8在我国,对烧结低温余热发电的研究在上个世纪七八十年代就已经开始,第一套自主研发的余热发电项目也已于2004年在马钢建成投产。截止目前,国内180余台大中型烧结机已经有三分之二以上都已建成或在建环冷机余热发电项目,但从已投运的项目的运行状况看来,绝大部分系统的实际发电量远小于设计指标,约为
3、设计值的60%～70%,与国外发达国家相比差距较大。造成这种差异的原因,除了国内烧结工艺不稳定,余热发电系统设计参数选取不当之外,还与国内现行的烧结余热发电系统控制不完善有很大关系。现阶段,余热发电系统与外部烧结生产工艺之间的衔接和配合,尤其是余热锅炉与环冷机热风罩之间的取风衔接控制不完善,导致取风过程中环冷机Ⅰ、Ⅱ段中、低温热风混合和冷风漏入加剧,降低了余热锅炉效率。如能对这部分控制加以完善,则可以进一步降低烧结工序中的能耗指标,实现能源的深度梯级利用。1.2控制方案的前提条件8该方案能充分利用烧结环冷机废气余热,最大限度地转化为电能,余热发电能力与现有的烧结环冷机纯中低温饱和
4、蒸汽余热发电技术相比提高30%以上,并改善了对环境的影响。钢铁厂利用烧结环冷机上的纯低温余热进行发电,是以不影响钢铁企业正常生产为前提条件的,并在此基础上,尽可能增加余热的发电量。其基本思路是,充分利用科学技术,用计算机对系统进行优化控制,最大限度的降低所需的成本。同时,尽量利用企业现有的设施和装备,采用国内外成熟的工艺流程,实现可靠稳定的控制。2烧结环冷机上的纯低温余热发电控制方案本文介绍的余热发电系统主要包括环冷机热废气循环系统、余热发电控制系统和DCS检测控制系统。2.1环冷机热废气循环系统控制本工艺设计的重点和核心技术是环冷机热废气的循环系统,采用热风全循环工艺,经余热锅
5、炉回收热量后的烟气全部送入环冷机再循环利用。具体工艺如下:在环冷机Ⅰ、Ⅱ段集气烟筒上分别设有电动蝶阀和烟气连通管,在余热锅炉出口设有循环风机和烟道、旁路烟囱等。电动蝶阀和烟气连通管分别设置在集气烟筒的顶部和中部,而集气烟筒的位置则与冷环机Ⅰ段、Ⅱ段高温段风箱的位置密切相关,设置在顶部,对应于高温段风箱的上部风罩。当余热锅炉正常工作时,电动蝶阀关闭,部分环冷鼓风机停运,热废气全部进入余热锅炉,在炉内回收部分热量后,烟气温度降至140℃左右,经炉后的循环风机送回至环冷机Ⅰ、Ⅱ段底部风箱,循环利用。当余热锅炉系统出现故障时,电动蝶阀打开,热废气从集气烟筒排出,以保证环冷机的正常运行。这
6、种循环技术的优点在于可以提高环冷机Ⅰ、Ⅱ段底部风箱的冷却风温度,从而提高余热锅炉高、低温段入口的热风温度和锅炉的利用效率,同时又不影响烧结矿的冷却和正常生产(图1）。82.2余热发电控制流程（图2）实现烧结环冷机上的纯低温余热发电,需要由余热锅炉、汽轮机、凝汽器、凝器水泵、给水泵、除氧器、高压集汽箱以及低压集汽箱相互配合,形成一个完整而又稳定的热力循环系统。如上图2所示,汽轮机排汽经冷却后的凝结水和化学补充水经凝结水泵打至除氧器暨低压锅筒中,在除氧器中除氧后由给水泵送至余热锅炉,在炉内分成两部分,一部分水经高温段受热面(省煤器、中压蒸发器、中压锅筒、中压过热器等)吸热后变成中压过
7、热蒸汽,直接进入汽轮机中用于发电;另一部分水经低温段受热面(副省煤器、低压蒸发器、低压锅筒、低压过热器等)吸热后变成低压过热蒸汽后,送往汽轮机补图1烟气循环流程1-余热锅炉;2-除尘器;3-1#切换挡板门;4-2#切换挡板门;5-循环风机;6-旁路烟囱;7-烟囱烟道档板门;8-循环风机出口烟道挡板门;9-循环风机进口烟道挡板门;10-冷风门图2烧结环冷机余热发电工艺流程1-余热锅炉;2-汽轮机;3-发电机;4-凝汽器;5-凝结水泵;6-给水泵;7-除氧器即低压锅筒;8-高压集汽箱
