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燒結(jié)煙道煙氣余熱回收工藝流程帶來的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益

燒結(jié)煙道煙氣余熱回收工藝流程帶來的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益

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【摘要】:
針對(duì)燒結(jié)大煙道煙氣余熱目前尚未充分回收和利用,提出應(yīng)用內(nèi)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(tǒng)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,介紹該技術(shù)的主要設(shè)備組成、工藝流程、技術(shù)特色和創(chuàng)新。通過全年蒸汽產(chǎn)量和各種能源介質(zhì)消耗量統(tǒng)計(jì),取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)
環(huán)境效益。
燒結(jié)工序在鋼鐵企業(yè)中屬于能耗工序,燒結(jié)工序余熱主要包括燒結(jié)礦成品顯熱及燒結(jié)煙氣顯熱。目前余熱回收技術(shù)主要集中在燒結(jié)礦顯熱回收上,而燒結(jié)機(jī)尾部大煙道內(nèi)高溫?zé)煔庥酂嵘形慈婊厥绽谩?/div>
在燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)時(shí),燒結(jié)礦從燒結(jié)機(jī)頭跟隨臺(tái)車依次緩慢推進(jìn)平移向燒結(jié)機(jī)尾,在燒結(jié)機(jī)尾部對(duì)熱燒結(jié)礦進(jìn)行破碎。燒結(jié)機(jī)頭主抽風(fēng)機(jī)通過燒結(jié)臺(tái)車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(qiáng)制穿過燒結(jié)礦料層,燒結(jié)礦經(jīng)加熱灼燒后,燒結(jié)機(jī)尾部大煙道內(nèi)煙氣溫度為300~400℃,可達(dá)450℃左右。
公司通過對(duì)燒結(jié)機(jī)大煙道進(jìn)行局部改造,安裝內(nèi)置式大煙道煙氣余熱回收裝置(余熱鍋爐),對(duì)燒結(jié)機(jī)尾部大煙道末端高溫?zé)煔庥酂徇M(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(tǒng),進(jìn)而提高燒結(jié)系統(tǒng)整體余熱利用的蒸汽產(chǎn)量和發(fā)電量,達(dá)到節(jié)能減排、降本增效的目的。
主要設(shè)備組成
燒結(jié)大煙道煙氣余熱回收裝置為熱管余熱鍋爐,主要由管式過熱器、熱管蒸汽發(fā)生器、熱管省煤器、汽包、設(shè)備間連接管路、供水系統(tǒng)及電氣儀表控制系統(tǒng)等組成。
工藝流程
燒結(jié)大煙道煙氣余熱回收裝置內(nèi)置于燒結(jié)機(jī)尾末端大煙道內(nèi),高溫?zé)釤煔鈱?duì)熱管換熱管束不斷提供熱源,換熱管束內(nèi)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(xù)的產(chǎn)汽循環(huán)系統(tǒng)。分離后的飽和蒸汽可直接并入飽和蒸汽管網(wǎng),也可經(jīng)過熱器形成過熱蒸汽并入過熱蒸汽管網(wǎng)。燒結(jié)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(tǒng)技術(shù)特色和創(chuàng)新
(1) 余熱鍋爐各受熱面(省煤器、蒸發(fā)器和過熱器)采用直接內(nèi)插入燒結(jié)機(jī)大煙道技術(shù),系統(tǒng)阻力損失小,阻力小于500Pa,對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)工藝無不良影響。
(2) 采用模塊化設(shè)計(jì)理念,很好地解決了燒結(jié)機(jī)大煙道場地空間狹小的限制,依據(jù)燒結(jié)機(jī)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(jié)大煙道內(nèi),在符合工藝要求的前提下,實(shí)現(xiàn)了限度地能量階梯回收利用。同時(shí)系統(tǒng)布置靈活,不會(huì)占用燒結(jié)機(jī)其他部件布置空間,更無需占用額外的場地。
(3) 余熱鍋爐受熱面采用熱管技術(shù),實(shí)現(xiàn)鍋爐受熱面(高溫?zé)煔饧訜醾?cè))與給水產(chǎn)汽側(cè)(鍋水吸熱產(chǎn)汽側(cè))分離,即使燒結(jié)大煙道內(nèi)粉塵對(duì)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(jié)大煙道內(nèi)的事故,更不會(huì)使整個(gè)裝置緊急停車,保證了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
(4) 余熱鍋爐對(duì)燒結(jié)機(jī)大煙道煙氣進(jìn)行余熱回收后,大煙道內(nèi)煙氣溫度降低,流速減慢,有利于大煙道內(nèi)粉塵沉降,減輕了粉塵對(duì)大煙道的沖刷磨損,提高了燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的除塵效率,延長主抽風(fēng)機(jī)葉輪的使用壽命。同時(shí),降塵管上冷風(fēng)吸入閥燒結(jié)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)作為備用閥無需開啟,降低風(fēng)機(jī)能耗,減少燒結(jié)機(jī)頭粉塵排放,經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益極為顯著。
節(jié)能量分析
燒結(jié)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(tǒng),扣除設(shè)備耗電量和消耗除鹽水量后,折標(biāo)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(dāng)量值)折標(biāo)系數(shù)0.03412kgce/MJ;電力(當(dāng)量值)折標(biāo)系數(shù)0.1229kgce/kWh;除鹽水折標(biāo)系數(shù)0.4857kgce/t。
節(jié)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(jì)算,則全年產(chǎn)生的節(jié)能效益為:
(70701×140-48198×0.54-9798×8)÷10000=979.37萬元
通過以上分析計(jì)算可知,燒結(jié)機(jī)大煙道安裝內(nèi)置式煙氣余熱回收利用裝置后,年節(jié)省7199.21tce,年節(jié)能效益979.37萬元。
燒結(jié)大煙道通過安裝煙氣余熱回收裝置,有效利用燒結(jié)機(jī)尾大煙道高溫?zé)煔庥酂?,提高燒結(jié)系統(tǒng)的發(fā)電量,從而有效地降低燒結(jié)工序生產(chǎn)成本,節(jié)能效果非常顯著,符合國家節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。