淺談長鋼燒結發(fā)電項目的設計特點

　　首鋼長治鋼鐵有限公司現有2臺200m2燒結機配套的環(huán)冷機，采用了機上鍋爐產低壓蒸汽的簡單余熱利用模式。本項目在不改變現有燒結工藝的前提下，對200m2燒結機配套的環(huán)冷機進行余熱回收改造，拆除原有機上布置的鍋爐，建設新的高效余熱鍋爐，并配套汽輪發(fā)電機組，充分利用燒結余熱余能，到收益最大化。按照2+2+1模式建設發(fā)電系統(tǒng)，即兩臺燒結環(huán)冷機建設兩臺鍋爐建設一套發(fā)電機組。其中配套2臺25t+8t雙壓鍋爐，一套10MW汽輪機組，一臺12MW發(fā)電機，具有設備配置高效合理，余熱回收效率高的特點。
　　1 工藝介紹
　　首鋼長治鋼鐵有限公司4#、5#燒結機配套的2臺228m2環(huán)冷機的1#煙囪、2#煙囪煙氣溫度較高，本項目對該煙氣進行回收利用。設計鍋爐采用雙通道煙氣進氣系統(tǒng)，低溫煙氣進入余熱鍋爐的低溫段進行換熱；高溫煙氣進入余熱鍋爐的過熱段換熱，高溫煙氣煙溫降至與低溫煙氣相當后，兩股煙氣混合再與其余的受熱面換熱，充分利用煙氣的不同品質，實現煙氣熱能的梯級利用。換完熱量后的全部廢氣通過引風機排入大氣，不再循環(huán)利用。
　　環(huán)冷機排氣煙囪與進鍋爐的煙道之間設置切換擋板，正常運行時擋板打開，煙氣進入余熱鍋爐換熱；當余熱鍋爐或發(fā)電設備發(fā)生故障時，擋板關閉，煙氣排空。
　　余熱鍋爐為雙壓設計，中壓過熱蒸汽和低壓過熱蒸汽全部用于發(fā)電。兩路鍋爐蒸汽合并進入1臺汽輪機，發(fā)電機組選用雙進汽單缸凝汽式發(fā)電機組。主汽門、高壓調節(jié)汽閥蒸汽室與汽缸為一體，新蒸汽從主汽門下部直接進入高壓調節(jié)汽閥蒸汽室內。汽缸下部有補汽口，汽缸排汽室通過排汽接管與凝汽器剛性連接。
　　當汽輪機組停止運行時，鍋爐的中壓過熱蒸汽通過主蒸汽管道旁路減溫減壓至廠區(qū)蒸汽外網的壓力和溫度后并入廠區(qū)管網，實現蒸汽外供。低壓過熱蒸汽由于壓力過低且流量較小，通過低壓蒸汽管路的集汽箱放散。
　　2 技術特色
　　2.1 本項目為節(jié)能技改項目，充分利用燒結廠區(qū)內余熱余能，將產生的中壓蒸汽綜合后進行拖動燒結主抽風機，直接減少燒結生產的噸礦燃耗，間接減少了CO2、SO2、粉塵排放，支援了環(huán)境建設。
　　2.2 本項目中燒結采用非補燃的余熱鍋爐，不消耗化石燃料，無新增排放物。
　　2.3 為了確保燒結鍋爐蒸汽產量、質量，將環(huán)冷機落料點的高溫除塵煙氣引入環(huán)冷機高溫收集煙道，對煙氣溫度、煙氣流量等進行多因素動態(tài)控制，減少燒結生產不穩(wěn)定帶來的燒結鍋爐產汽的影響及波動。
　　2.4 將從環(huán)冷機煙罩收集到的兩路煙氣分別進入余熱鍋爐，熱煙氣由余熱鍋爐換熱排除后，全部通過循環(huán)風機回送至第一冷區(qū)，一冷區(qū)燒結礦料采用熱風冷卻；其余冷區(qū)采用原有環(huán)冷鼓風機送來的冷空氣冷卻。循環(huán)風機正常運轉時，停用一冷區(qū)鼓風機。
　　3 技術成效與深度
　　煙氣收集是余熱利用的關鍵，首先準確計算及校核環(huán)冷機的熱量同時能最大化的收集余熱是高效利用余熱的前提。根據長治鋼鐵燒結生產特點及現有原料配比狀況采用熱平衡計算及經驗校核成品燒結礦溫度，并采取以下措施最大化的收集環(huán)冷機煙氣。
　�。�1）采用專有的剛柔性密封技術改造煙罩與臺車上緣之間的密封裝置。（2）采用三維仿真校核煙罩設計，使煙罩的設計達到消除煙罩死角，壓力均等，并對煙罩進行保溫處理，避免熱量輻射損失。（3）為適應燒結過程的波動，以及優(yōu)化熱煙氣的參數，對煙罩和風道均進行了合理的分區(qū)。（4）封閉環(huán)冷機高溫區(qū)域除塵點，設計降塵煙罩從而增加高溫煙氣的收集量。（5）管系的合理布置，精確計算和管徑的選擇，經過計算的管道布置合理，管道內風速合理，進入鍋爐后混合均勻，減少了對管道的磨損和對鍋爐的沖擊，增加了設備及管道壽命。（6）合理匹配各工藝參數，達到工藝及操作合理、簡單。（7）根據長鋼年停產次數及停產時間，合理設計年工作時間，盡可能的避免因為緊急停產導致的汽輪機組解列，最大化的利用環(huán)冷機燒結礦余熱，從而實現優(yōu)質高效回收。
　　以上技術的應用，促使環(huán)冷機降低了漏風率，降低了風機能耗，更好的為燒結礦與循環(huán)煙氣換熱提供了條件，為提高發(fā)電量及降低能源的浪費奠定了基礎，是余熱回收技術的關鍵所在。
　　4 綜合效益
　　本項目工藝設計采取了環(huán)保高效的理念，循環(huán)利用煙氣技術先進，年含塵煙氣排放減少5.3×109m3，環(huán)保效益良好。利用現場有限的空地進行合理布置，在不影響燒結機檢修的基礎上，有效的配合燒結機生產，利用環(huán)冷機余熱發(fā)電，工程投資低，效益高，投資回收期短，解決了資源浪費問題，為首鋼長治鋼鐵有限公司排憂解難，達到了預期的目的，且產生了良好的經濟效益。
　　在燒結機正常生產條件下，在不增加任何CO2排放的情況下，年發(fā)電量可達到6.5×107kWh，相當于節(jié)省標準煤8000t，約相當于減排2.9萬噸CO2，環(huán)保效益顯著。本項目實施后，正常生產年外供電4.758×107kWh，在不增加任何熱源的條件下，該項目投產后的經濟效益也非�？捎^。

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