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    豎爐余熱發電新進展

    發布時間:2012-06-14 16:16:13 編輯: 瀏覽次數: 打印此文

     

     

    隨著近幾年我國鋼鐵工業的飛速發展,我國環境以及資源都受到了極大的考驗。鋼鐵工業是我國的耗能大戶,能源年消費量超過了3.5億噸標煤,占全國能源消費總量的15%以上。據統計,目前我國噸鋼能耗與國際水平比,至少高出了20%。鋼鐵產品的競爭也日趨激烈,如何進行低成本生產、實現節能降耗、清潔生產成為廣大鋼鐵企業必須面臨的問題。解決這些問題,關鍵就是要靠余熱的合理利用。

     

    鐵前系統余熱利用情況:鐵前系統能耗占整體鋼鐵生產能耗的70%左右[1],而燒結球團工藝又占了鐵前系統能耗的約20%。目前為止,國內鋼鐵企業對鐵前系統的煉焦、高爐煉鐵都采取了余熱發電措施(如干熄焦發電、高爐煤氣發電、高爐爐頂壓差發電等)以提高余熱利用率;而能耗大戶-燒結球團工藝,其余熱利用還僅限于做助燃風或干燥、預熱等方面,熱利用率不足50%,以豎爐生產為例,球團礦以9001000的溫度從豎爐排出,由于先前國內豎爐二次冷卻技術不成熟,為了維持連續性生產,很多廠家選擇自然冷卻后再打水冷卻的方法,這樣不僅能耗浪費嚴重,還會造成廠區二次污染。出現這種情況,原因一方面是國內外燒結球團余熱發電技術尚不太成熟,另一方面是為了達到冷卻目的,冷卻風機的風量大,排出的熱廢氣溫度相對不高(大部分低于600),而且尚無集中的廢熱回收裝置,因此余熱利用率不太理想。
       
    2001年,武漢科技大學團礦專 家彭志堅教授經多年研究,發明了豎爐球團三種形式的球團礦冷卻器,其中PZ-B型豎爐球團爐內二次冷卻器和PT-I型球團礦爐外冷卻器2001年已批準為國家專利,專利號分別為ZL00266289.6ZL00266190.X。2006年,濟鋼股份球團廠首次將PT-I型球團礦爐外冷卻器專利技術應用于1號豎爐。該二次冷卻器不僅可實現對球團礦的快速冷卻,大幅提高強度;還能降低粉塵等污染,并有效回收廢熱,與發電裝置對接,實現豎爐余熱發電。該豎爐球團冷卻-發電裝置的應用,將會對我國豎爐的余熱利用狀況產生歷史性變革。
       
    豎爐二次冷卻后熱廢氣條件:
          
    廢氣量
                 V= 110000Nm3/h
          
    廢氣溫度           T1= 416
          廢氣含塵濃度       C< 15mg/Nm3

       
    經由豎冷器排出的熱廢氣溫度平均416,已不屬于低溫的范疇。因此發電機組的選擇可分為以下三種:一、采用背壓式汽輪機,如單進式低參數汽輪機。其進氣參數為1.22.0MPa,280300℃。其缺點是余熱利用率不高,250℃以下的廢氣余熱不能回收利用,因此必須再增加純低溫余熱發電系統。二、采用二級低溫余熱補燃發電系統。廢氣溫度由320350℃提高到550650℃后,熱綜合利用率高,發電能力大,但該技術適用于煤矸石等劣質煤或其它廉價燃料豐富的地區。三、采用純低溫發電系統。該發電系統可充分利用416120℃的熱廢氣,熱利用率效果好,發電效率高(參考馬鋼燒結余熱發電項目)。
       
    熱廢氣所攜帶的29.68 GJ/h能量,如用余壓鍋爐全部回收,可產飽和蒸汽約14t/h,參照裝機方案(見表3),可選用額定功率為3000KW的汽輪機進行發電

     

     

     

     

     

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