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燒結煙道煙氣余熱回收工藝流程帶來(lái)的節能效果和經(jīng)濟效益

燒結煙道煙氣余熱回收工藝流程帶來(lái)的節能效果和經(jīng)濟效益

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【摘要】:
針對燒結大煙道煙氣余熱目前尚未充分回收和利用,提出應用內置式大煙道煙氣余熱鍋爐回收技術(shù),并將產(chǎn)生的蒸汽并入環(huán)冷蒸汽發(fā)電系統。結合實(shí)際應用,介紹該技術(shù)的主要設備組成、工藝流程、技術(shù)特色和創(chuàng )新。通過(guò)全年蒸汽產(chǎn)量和各種能源介質(zhì)消耗量統計,取得較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )
環(huán)境效益。
燒結工序在鋼鐵企業(yè)中屬于能耗工序,燒結工序余熱主要包括燒結礦成品顯熱及燒結煙氣顯熱。目前余熱回收技術(shù)主要集中在燒結礦顯熱回收上,而燒結機尾部大煙道內高溫煙氣余熱尚未全面回收利用。
在燒結機生產(chǎn)時(shí),燒結礦從燒結機頭跟隨臺車(chē)依次緩慢推進(jìn)平移向燒結機尾,在燒結機尾部對熱燒結礦進(jìn)行破碎。燒結機頭主抽風(fēng)機通過(guò)燒結臺車(chē)下方大煙道上的若干風(fēng)箱提供引風(fēng)動(dòng)力,使熱煙氣強制穿過(guò)燒結礦料層,燒結礦經(jīng)加熱灼燒后,燒結機尾部大煙道內煙氣溫度為300~400℃,可達450℃左右。
公司通過(guò)對燒結機大煙道進(jìn)行局部改造,安裝內置式大煙道煙氣余熱回收裝置(余熱鍋爐),對燒結機尾部大煙道末端高溫煙氣余熱進(jìn)行有效回收,將余熱鍋爐汽包產(chǎn)生的蒸汽并入環(huán)冷蒸汽發(fā)電系統,進(jìn)而提高燒結系統整體余熱利用的蒸汽產(chǎn)量和發(fā)電量,達到節能減排、降本增效的目的。
主要設備組成
燒結大煙道煙氣余熱回收裝置為熱管余熱鍋爐,主要由管式過(guò)熱器、熱管蒸汽發(fā)生器、熱管省煤器、汽包、設備間連接管路、供水系統及電氣儀表控制系統等組成。
工藝流程
燒結大煙道煙氣余熱回收裝置內置于燒結機尾末端大煙道內,高溫熱煙氣對熱管換熱管束不斷提供熱源,換熱管束內的除鹽水吸熱汽化由蒸汽上升管引入汽包進(jìn)行汽水分離,分離后的飽和水經(jīng)液體回流管流入換熱管束重新進(jìn)行加熱汽化,從而形成連續的產(chǎn)汽循環(huán)系統。分離后的飽和蒸汽可直接并入飽和蒸汽管網(wǎng),也可經(jīng)過(guò)熱器形成過(guò)熱蒸汽并入過(guò)熱蒸汽管網(wǎng)。燒結大煙道煙氣余熱回收裝置主要工藝流程如圖1所示。
余熱回收系統技術(shù)特色和創(chuàng )新
(1) 余熱鍋爐各受熱面(省煤器、蒸發(fā)器和過(guò)熱器)采用直接內插入燒結機大煙道技術(shù),系統阻力損失小,阻力小于500Pa,對燒結生產(chǎn)工藝無(wú)不良影響。
(2) 采用模塊化設計理念,很好地解決了燒結機大煙道場(chǎng)地空間狹小的限制,依據燒結機大煙道的各單元間的實(shí)際空間,熱管余熱鍋爐分若干模塊直接插入燒結大煙道內,在符合工藝要求的前提下,實(shí)現了限度地能量階梯回收利用。同時(shí)系統布置靈活,不會(huì )占用燒結機其他部件布置空間,更無(wú)需占用額外的場(chǎng)地。
(3) 余熱鍋爐受熱面采用熱管技術(shù),實(shí)現鍋爐受熱面(高溫煙氣加熱側)與給水產(chǎn)汽側(鍋水吸熱產(chǎn)汽側)分離,即使燒結大煙道內粉塵對熱管鍋爐受熱面沖刷而造成受熱面磨損,以及低溫酸腐蝕致使鍋受熱面損壞,也不會(huì )產(chǎn)生鍋水泄漏至燒結大煙道內的事故,更不會(huì )使整個(gè)裝置緊急停車(chē),保證了系統安全穩定運行。
(4) 余熱鍋爐對燒結機大煙道煙氣進(jìn)行余熱回收后,大煙道內煙氣溫度降低,流速減慢,有利于大煙道內粉塵沉降,減輕了粉塵對大煙道的沖刷磨損,提高了燒結機頭電除塵器的除塵效率,延長(cháng)主抽風(fēng)機葉輪的使用壽命。同時(shí),降塵管上冷風(fēng)吸入閥燒結機正常運行時(shí)作為備用閥無(wú)需開(kāi)啟,降低風(fēng)機能耗,減少燒結機頭粉塵排放,經(jīng)濟效益及環(huán)保效益極為顯著(zhù)。
節能量分析
燒結大煙道煙氣余熱回收裝置產(chǎn)蒸汽量70701t,全部并入環(huán)冷發(fā)電系統,扣除設備耗電量和消耗除鹽水量后,折標煤量為:
(70701×2988.78×0.03412-48198×0.1229-9798×0.4857)÷1000=7199.21tce/a
其中:蒸汽熱焓值為2988.78kJ/kg(0.9MPa,270℃);熱力(當量值)折標系數0.03412kgce/MJ;電力(當量值)折標系數0.1229kgce/kWh;除鹽水折標系數0.4857kgce/t。
節能效益分析
全年產(chǎn)蒸汽量70701t,按蒸汽140元/t,電價(jià)0.54元/kWh,除鹽水8元/t計算,則全年產(chǎn)生的節能效益為:
(70701×140-48198×0.54-9798×8)÷10000=979.37萬(wàn)元
通過(guò)以上分析計算可知,燒結機大煙道安裝內置式煙氣余熱回收利用裝置后,年節省7199.21tce,年節能效益979.37萬(wàn)元。
燒結大煙道通過(guò)安裝煙氣余熱回收裝置,有效利用燒結機尾大煙道高溫煙氣余熱,提高燒結系統的發(fā)電量,從而有效地降低燒結工序生產(chǎn)成本,節能效果非常顯著(zhù),符合國家節能減排產(chǎn)業(yè)政策,取得了較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )環(huán)境效益。
 
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