本文主要介紹了燒結余熱回收系統的運行情況,對影響回收利用的主要因素進行分析,針對運行過程中出現的一系列影響余熱回收發電效率的問題,通過相應的技術改造、工藝控制和設備改進,使之得到改善,余熱回收發電效果明顯提升。
關鍵詞:燒結;余熱回收;余熱發電;降低能耗
1.前言:
燒結余熱回收發電技術是降低燒結工序能耗、提高能源利用率,增加企業效率的一項重要途徑。目前,我們有180m2和265m2燒結機兩臺,余熱回收發電系統于2012年9月投入運行,燒結機正常生產情況下,日發電量在18-21萬KWH左右,但受工藝操作控制、設備故障、回收系統漏風等諸多因素的影響,發電量出現不穩定狀態,如何在保障燒結礦產質量的前提下,最大可能的將余熱廢氣回收利用,達到穩定發電量的目的,是擺在我們面前急需解決的問題。
2.燒結余熱發電技術基本原理:
燒結余熱發電大致分為三個系統:煙氣回收循環系統、
鍋爐系統、汽輪機發電系統。基本原理為燒結礦在環冷機由底部鼓風穿過燒結礦層產生高溫度氣體,將高溫度氣體導入余熱鍋爐,鍋爐中的水加熱產生蒸汽,蒸汽帶動汽輪機轉動發電機發電,所以余熱電站對蒸汽品質要求較高,熱量必須連續穩定,熱量帶來的蒸汽量多,從而帶動汽輪機發電也就越多。
3.影響燒結余熱回收的關鍵因素:
燒結余熱發電大致分為三個系統:煙氣回收循環系統、鍋爐系統、汽輪機發電系統。基本原理為燒結礦在環冷機由底部鼓風穿過燒結礦層產生高溫度氣體,將高溫度氣體導入余熱鍋爐,鍋爐內水加熱產生蒸汽,蒸汽帶動汽輪機轉動發電機發電,所以余熱電站對蒸汽品質要求很高,熱量連續性,熱量帶來的蒸汽量多,從而帶動汽輪機發電也就越多。
3.1燒結工藝影響:
以往正常生產時,燒結終點一般控制在倒數第二個第三個風箱。但受原料條件的限制,現在主含鐵料全部使用赤鐵礦和褐鐵礦礦粉燒結,雖然加厚了料層,但仍然出現燒結終點提前,機尾紅料層厚度明顯減薄甚至出現過燒現象,部分燒結礦在機上冷卻,嚴重影響了余熱回收效果。余熱鍋爐循環煙氣溫度降低,產氣量及發電量也隨之大幅下降。
265m2燒結機投產以來,環冷機速一直比燒結機速提高2-3HZ,余熱系統投入后,由于環冷機機速過快,熱礦經過余熱回收段的時間縮短,回收的熱量減少,造成煙氣溫度偏低,鍋爐產氣量下降。
3.2燒結機短時間停機較多
燒結是一個連續的燒結過程,余熱發電也是依靠持續不斷的熱量供應來維持。一旦燒結系統停機,待重新開機時經過一段時間的冷卻,燒結礦層所蘊含的熱量大部分已經由燒結煙道排出,余熱回收量大幅度下降,直接影響余熱鍋爐的正常生產運行,嚴重時產氣量過低將導致汽輪機組停機。由于使用的爐篦條和隔熱墊材質存在問題,燒損大,極易出現臺車掉爐篦條現象,出現后必須空臺車停機5-10min左右處理,而影響余熱生產將長達1h甚至更長,嚴重制約著余熱鍋爐的正常運行。
3.3余熱煙氣回收系統密封較差
兩燒結環冷臺車下部均采用耐熱橡膠條密封。尤其180m2燒結機,運行時間較長,各部位密封橡膠條磨損老化嚴重,且由于集氣罩處于冷卻機進料端,大量熾熱的燒結礦經常導致集氣罩處密封燒毀。如此一來,在整個煙氣循環系統中形成多處漏風點,造成環冷機下方大量熱風外溢,臺車上方大量冷風吸入從而導致煙氣溫度降低,鍋爐產氣量下降。
4.提高余熱回收的改進措施:
余熱發電量高低主要取決于余熱鍋爐產氣量的多少,而要提高產氣量就必須從提高余熱煙氣濃度和流量著手。針對實際生產情況及存在的問題,提出并采取了以下措施。
4.1優化生產工藝,穩定工況
1)對燒結機布料、壓料設備進行整改。2013年7月份設計制作了壓料裝置,8月份利用檢修機會,對壓料裝置進行安裝調試,通過使用,壓料效果明顯,燒結斷面厚度均勻統一,確保燒結機尾不過燒,不欠燒。
2)增設燒結礦落料點、測溫點,可隨時反應燒結礦落礦處的煙氣溫度,并嚴格要求控制在350℃以上,并納入制度進行考核。
3)為保證落料點溫度控制在范圍內,采取關閉風箱閘
閥開度及抽風機風門開度的措施,嚴格將燒結終點控制在倒數第二個風箱處。
4)合理匹配燒結機機速和環冷機機速,在保證冷卻機出料口下料正常,不出現堵料的前提下,適當降低環冷機速。適度提高冷卻機料層厚度,使熱量富集,增大余熱回收量。
4.2減少燒結機主機停機次數,優化主機短時間停機的應對措施
1)各班次安排專人對爐床進行整理,對爐條松的及時進行補缺,再是定期更換臺車,將排好爐條的臺車達到一定數量后,利用其他因素停機機會對爐條松的臺車進行更換,從而縮小了掉爐條次數,減少了主機停機頻次。
2)做好設備的檢修管理工作。利用檢修時間將整套設備徹底進行維護保養,杜絕小故障的發生。
3)在短時間停機前,提前與余熱發電站聯系溝通,讓其提前進行調整,把損失降到最低。
4.3煙氣回收系統密封改造
1)治理冷卻機本體漏風。對冷卻機臺車下方動密封、靜密封膠條,以及臺車與臺車之間密封橡膠每班進行檢查一次,利用其他工序停機或檢修進行更換,確保密封效果。
2)在環冷臺車外沿焊接M10mm厚的弧形錳板,在集氣煙罩下方安裝M0.5mm厚的不銹鋼薄板,使錳板與不銹鋼薄板形成軟連接,起到密封的目的和作用。杜絕冷風進入集煙罩內,有效提高了回收煙氣溫度。
5、改進效果
通過采取上述一系列改進措施,燒結余熱發電系統運行逐步趨于穩定,余熱回收利用效果顯著提升,系統發電量從2013年2月的6.01Kwh/t提高至2013年11月份的17.22Kwh/t.
6、結束語
燒結機余熱回收對鋼鐵企業實現
節能環保,降低燒結生產成本和工序能耗有著重要意義。是燒結實現循環經濟的重要途徑和發展趨勢。利用燒結余熱進行發電具有可觀的經濟效益和社會效益。
原料廠燒結余熱回收系統投運以來,通過不斷摸索,進行了一系列工藝調整優化及設備改造,發電量顯著提高。但還存在發電量不穩定狀態,需要在以后的生產中繼續不斷改進加以提高,穩定在18-20kw/t礦之間。
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