鋼鐵廠燒結余熱發電設計方案

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經過近年來的發展，隨著行業的成熟，鄭鍋燒結余熱發電技術在設計、運行等各方面存在的問題大多已浮出水面，業內也已對于一些關鍵影響因素形成統一認識。作為燒結生產的附屬部分，從工藝原理上，燒結余熱發電系統可分為煙風系統和熱力系統兩個相對獨立的部分，從生產關系上，先后受到燒結生產運行和電站運行兩級操作的控制和影響，本文將按照從前到后的順序，從各個環節選出一些影響項目運行效益的重要因素，分別進行分析討論。

1 冷卻機取熱

煙風系統為燒結工藝和發電工藝之間的銜接單元，該系統以熱空氣為介質，從冷卻機內燒結礦的冷卻過程中吸收熱量，在余熱鍋爐內放熱，將熱量轉移到蒸汽動力循環系統內。以熱量的轉移效率為目標，現有技術形成了兩段取風、雙通道鍋爐、循環風等幾項主流技術，目前的技術路線中，鍋爐端的換熱技術已較為成熟，目前的關鍵技術問題和研究主要集中在冷卻機端。

冷卻機取風參數的選取屬現有技術中較為突出的設計問題，因取風參數選取過高而造成系統運行效率極差的項目為數不少。由于缺少換熱模型的支撐，業內當前的項目設計中，冷卻機取風參數主要依靠熱平衡計算結合經驗選取，料層厚度、機速等操作因素的影響，主要通過經驗修正體現。而冷卻機的配置中，冷卻面積、冷卻風機型號、數量的多變也是取風參數難以通過經驗把握的重要原因之一。

2 熱力系統設計

熱力系統的設計優化為近年來燒結余熱發電乃至整個低溫余熱發電領域技術研究的熱點之一。

從系統的整體設計上，經過針對孤立的燒結余熱發電系統，雙壓系統從單壓系統、閃蒸系統中脫穎而出，其優越性得到廣泛承認，已成為行業內的主流選擇。在雙壓系統的基礎上，目前已開展的研究主要針對熱力參數的優化問題。

經過調研和分析，對于項目的實際運行而言，雙壓系統的選擇相對重要，其效率的提高相對于單壓系統較為顯著，而雙壓系統的蒸汽壓力選擇對系統的影響有限，其原因主要為以下兩點：

(1)計算表明，對于同一系統，在低壓蒸汽壓力相同的情況下，主蒸汽壓力在1.6～2.4MPa內變化，對于系統整體發電量的影響較小，小于2%;

(2)余熱發電項目在實際運行中多采用滑參數方式，蒸汽運行壓力低于設計值0.2MPa以上的情況普遍存在且變化頻率較快，設計壓力的差異在實際運行中的影響被大大弱化。

因此，建設余熱發電系統后，燒結生產在追求自身作業率的同時，還需要注意以下幾點：

(1)對于單爐單機系統而言，提高檢修效率、縮短故障停機時間較為重要。應盡可能將故障停機時間控制在臨界時間范圍內，減少發電系統起停次數。

(2)對于多爐一機系統，需做好計劃檢修安排，避免多條燒結機的計劃停機時間重疊，降低計劃停機對于機組運行的影響。

鄭鍋股份開發的適應于鋼鐵行業燒結冷卻機余熱煙氣的立式鍋爐，主要配套60m2-450m2燒結機及冷卻機，其成功解決了余熱鍋爐易積灰、易磨損、漏風等難題，同時該系列鍋爐對于煙氣溫度、煙氣粉塵具有一定的適應性。該型余熱鍋爐能夠降低燒結工序能耗，減少資源浪費，企業生產成本由此得到有效縮減。鄭鍋燒結機余熱鍋爐的整個發電工藝過程不需要任何一次能源，在回收大量對空排放造成環境熱污染的廢氣余熱的同時，所建余熱發電工程不對環境造成任何污染，這對于減少CO2的排放量、減少溫室效應、保護生態環境起著積極的作用。