燒結(jié)余熱豎罐式回收方式及工藝流程的提出

1、燒結(jié)余熱豎罐式回收方式及工藝流程的提出2010年全凰粗鋼產(chǎn)達到6.2億噸，燒結(jié)礦產(chǎn)量高達8.27億噸，燒結(jié)餅平均溫度以了血計每年撓結(jié)礦生產(chǎn)燒結(jié)講班忙的余熱辟為4*441屮3余熱量較大.目骼我國乃垂世界匕冷卻機的結(jié)樞參數(shù)和換作集數(shù)的過計僅僅堆于對燒結(jié)礦冷幻知單4作用而兒乎泠自考雄對饒結(jié)礦顯熱旳回收利用，換言之.冃前冷掃杭溝結(jié)構(gòu)和換咋步數(shù)已很難適應(yīng)燒結(jié)礦顯熱的高效回收與利用。燒結(jié)余熱輕虢或回收方式是一種全新的余熱回收與利用模式.與現(xiàn)有的冷卻機冷卻方式均不相同.本章借鑒干熄篠技術(shù)，槌出燒皓余拈豎鑼式回收方式，井對工藝流程進行具體分析。2現(xiàn)彳丁燒纟吉冷卻方式的不足20世紀60-70代，燒結(jié)礦冷卻工藝和

2、冷卻設(shè)備得到了迅謹?shù)捏耪?為了適可盤結(jié)機燒給面枳的大1"匕燒結(jié)礦冷體設(shè)備乜隨之向大型化、多種化發(fā)展°冷卻機的種類很多，主要為鼓因和描鳳冷卻*不論是鼓風冷卻還是抽風拎卻，巒為強制通鳳的辦法來冷卻樓燒結(jié)坨趣過生產(chǎn)實跋址明是行Z有逍的方法.兩護強制通鳳冷卻方法相比較.長有其優(yōu)缺點二但總體看熱妓風冷卸優(yōu)丁軸鳳冷虬厭J士本丈以哉鳳冷卻機為時彖吋析現(xiàn)行燒結(jié)冷刼方式的不足"(1冷卻設(shè)各漁鳳辜較髙糸熱耐械時瑟褊i豔端技興機圖2.】成風式冷卻系統(tǒng)示竜圖漏風部住的縫豔大小次及內(nèi)外E差是影響滾風率的上轉(zhuǎn)固莢?？稿?漏14蹩隙的人小主要更到燒結(jié)機和冷卻機系統(tǒng)屮動.靜接纏部位蠱對技術(shù)的影響

3、，這是漏域的內(nèi)因M在；內(nèi)外壓差主要取決于料層、風機等綜合情況的影響，是漏風產(chǎn)生的外在條件。常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置的漏風率高達30%-60%【均。鼓風式冷卻系統(tǒng)示意圖如圖2.1空氣經(jīng)由鼓風機加壓后進入冷卻臺車下部的氣流分配室，由于風箱與移動的冷切臺車存在定的縫隙（圖2.1中】處，加壓后用于冷卻的空氣有一小部分流入到外界中，其余的空氣進入冷卻臺車，并與臺車內(nèi)的燒結(jié)礦進行熱交換，經(jīng)過與燒結(jié)礦進行熱交換后，燒結(jié)礦所攜帶的顯熱部分傳遞給冷卻空氣，冷卻空氣的溫摩升高，即成為具有一定溫夏的熱空氣，R卩冷卻廢氣.同理，由于集氣蜀與移動的冷卻臺車存在一定的縫陳（圖2中II處），熱空氣（即冷卻廢氣）有一小部分流入到外

4、界中，其余的熱風透入集氣罩，而后進入余熱鋸爐，并與余熱俁爐內(nèi)的介質(zhì)進行熱交抉，將其攜帶的顯熱傳遢給鍋爐內(nèi)的介質(zhì)。以上兩處縫晾處的漏風構(gòu)成了冷茹系統(tǒng)的漏風.苴中，1、II處的漏風分別稱為冷卻系統(tǒng)下部、上部漏風.將各處淙風的流損（扔合成標準狀態(tài)下的體積流量，下同）與鼓風機岀口流量之比定只為冷卻系統(tǒng)漏風率。一股而言，我國大中型燒結(jié)機的上部漏風率為15滄20%（帶有余熱回收的一、二冷卻段），下部漏風率為20%-30%網(wǎng)。冷卻系統(tǒng)漏風不但給余熱回收與利用帶來較大彫響，而且還使得鼓風機運轉(zhuǎn)負荷增大。具體如下， 上部渥風將浪荻掉部分冷劉廢氣所攜帶的余熱密源，降低噸礦蒸汽發(fā)生量，進而彩響噸礦發(fā)電量（如果余熱用

5、于發(fā)電糸統(tǒng)）， 下部漏風將使導豉風磯的出口風戢這大于方效風星（堆過燒結(jié)臺車的風試），導致鼓風機運轉(zhuǎn)負益增大，冷卻系統(tǒng)運行費用增加。以鞍鋼正在實施燒結(jié)余熱高效回收與利用的36011?大型燒結(jié)機為例來定量說明廡鳳的危害。經(jīng)過對該燒結(jié)機進行熱工測試可知，用于余黒回收的一、二冷卻段上、下部漏風率Z和釣為45%：其屮，上、下部漏風分別倍為10%75%和20%-30%卩71該燒結(jié)漏風指標與我醫(yī)目前人中型炭結(jié)機的漏風指標基本相當.囚此，該燒結(jié)機具有一定的代表性或暫遍性°圖2.2中，0o為鼓風機出口冷卻空氣流?。海琎、0分別為下邯和上理漏風流量，0為進入余熱鍋爐系統(tǒng)的冷卻廢氣流量，£為經(jīng)過

6、余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機組等能源轉(zhuǎn)換裝富的發(fā)電量.垠克目前余熱回收利用水-平，瞅位體積流量，某一品質(zhì)的冷卻廢氣可發(fā)電Q03,則（0+21）的冷卻廢氣可發(fā)電£©422”03,即以下祁漏風率30%、上部漏風率15%計，可得：£700血327.3%。這一數(shù)據(jù)說明，因冷茹漏風而損失的發(fā)電輦占現(xiàn)有發(fā)電量的27.3%o若以目前國內(nèi)余熱發(fā)電水平，噸礦發(fā)電量為12】5kWh,則燒結(jié)機噸礦抗失發(fā)電量為3.37.1kW.h,折合1.251.56kgce（按照該企業(yè)2008年電折標煤系數(shù)0.3Xkgce/kWh):每年楨失發(fā)電量為0.130.16億kWh折合(4.94-608)x06kgc

7、e.按言之，冷卻系統(tǒng)上部漏風將使得燒結(jié)工序能耗增加l25l56kgcs""能源轉(zhuǎn)換裝置圖2.2冷卻系絞漏鳳示竜謝下部漏風可祝為鼓風機多產(chǎn)生的無效風量，這將使得鼓風機多消耗電能。鼓鳳機的輸入功率(軸功率)r=Q劌(1000"),式中，P為軸功率，kW：Q是鼓風機出口流昴，m3/s：p為鼓風機的全壓，Pa；為鼓風機的總效率在忽路卩和“影響的前提下，Poc0假設(shè)，出口風雖00、Q對應(yīng)的軸功率為幾、幾，則尸相當于鼓風機消耗的無效功率，MPJPlQIQo即因下馳漏風衍消耗的無效功率占鼓風機軸功率的比例等于下部漏風承根據(jù)目前對燒結(jié)機軸功除的在線測試，一、二冷卻段的鼓風機軸功率

8、約為2*(500-550)kW.則無效功率約為2x(15(M65)kW。若該燒統(tǒng)機年平均作業(yè)率為90%,則、二冷卻段的鼓風機一年內(nèi)多消耗電為(2.372.60"10%W.h,折合(0.9D.99)x"kgcc,將使得燒結(jié)工序能耗增加O.25927k0c°綜上可得，冷卻系統(tǒng)漏風將使得燒結(jié)機燒結(jié)工序能耗增加1.5(M.83kgce,約便得燒結(jié)機的工序能耗增加3%7%。(2)熱廢氣品質(zhì)較低，不利于燒結(jié)余熱回收常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置，燒結(jié)礦水平運動，冷卻氣體由冷卻裝置的底部毘入，一者的熱量交換方式為叉流換熱。同時，燒結(jié)礦采用冷卻機進行冷卻，燒結(jié)礦溫度分布較廣(150-150-

9、0,不利用燒結(jié)余熱回收與利用。燒紿礦料層高度晉遍低于1.5米，冷耳廢氣溫度較低，提高冷卻機燒結(jié)料層厚度有利于提高冷卻浚氣溫度。相關(guān)資斡顯示，每提0.1m«層厚歿，煙溫上升10C,通過調(diào)整冷卻臺車轉(zhuǎn)速等手段，將冷卻機料層厚度由l.lin提髙到1.4m以上，結(jié)果表明煙氣溫度提高了201,煙氣溫度波動較小。以360m2大型饒雜機為例，出燒結(jié)機燒結(jié)祐溫度為700800C進入鼓風冷卻機進行冷卻c冷卻機由5段組成，燒結(jié)生產(chǎn)僅對冷卻機一二段逬行余熱回吹用于余熱發(fā)電，一段冷卻廢氣溫度為35O*C.二段冷卻廢氣溫度為200*C,牧占燒結(jié)余熱協(xié)源的40%,35段余熱資源且扶進行放散，造成柩源的極大浪費卩1（3）燒結(jié)礦品質(zhì)降低燒結(jié)餅經(jīng)破碎啟進入冷卻機進行冷卻，部分高溫燒結(jié)礦在冷卻臺車底部，遇冷卻竊勺（退度30（XTC）進行急劇冷卻，玻璃相增加，內(nèi)應(yīng)力難以得到釋放，從而燒結(jié)礦張度降低，返礦量增加.<4）環(huán)境污染嚴重從冷卻機受料點處持放艙丄業(yè)粉塵濃度達10005000mg/m”叫超過國家現(xiàn)定的排放標準的733倍。生于冷卻機結(jié)構(gòu)設(shè)計原世，其難以達到艮好的密閉效果，同時在冷卻段無粉塵污染回收裝置.冷卻風經(jīng)料層換熱后玄接排