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大煙道煙氣餘熱回收器節能效果的分析

時間:2020-04-03 10:10    作者:admin 返回列表

煙氣餘熱回收器是針對燒結大煙道煙氣餘熱目前尚未充分回收和利用,提出應用內置式大煙道煙氣餘熱鍋爐回收技術,並將產生的蒸汽並入環冷蒸汽發電係統。結合宣鋼3號燒結機上的應用,介紹了該技術的主要設備組成、工藝流程、技術特色和創新。通過對2017年全年蒸汽產量和各種能源介質消耗量統計,計算出年節能量7199.21tce,取得較好的經濟效益和社會環境效益。
煙氣餘熱回收器
關鍵詞:燒結;大煙道;煙氣餘熱回收器;節能;
燒結工序在鋼鐵企業中屬於高能耗工序,燒結工序餘熱主要包括燒結礦成品顯熱及燒結煙氣顯熱。目前餘熱回收技術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餘熱尚未全麵回收利用。

在燒結機生產時,燒結礦從燒結機頭跟隨台車依次緩慢推進平移向燒結機尾,在燒結機尾部對熱燒結礦進行破碎。燒結機頭主抽風機通過燒結台車下方大煙道上的若幹風箱提供引風動力,使熱煙氣強製穿過燒結礦料層,燒結礦經加熱灼燒後,燒結機尾部大煙道內煙氣溫度為300~400,最高可達450左右。

公司通過EMC合同能源管理模式對宣鋼3號360m2燒結機大煙道進行局部改造,安裝內置式大煙道煙氣餘熱回收裝置(餘熱鍋爐),對燒結機尾部大煙道末端高溫煙氣餘熱進行有效回收,將餘熱鍋爐汽包產生的蒸汽並入環冷蒸汽發電係統,進而提高燒結係統整體餘熱利用的蒸汽產量和發電量,達到節能減排、降本增效的目的。

1基礎參數
宣鋼3號360m2大煙道餘熱回收裝置為單壓、無補燃、自然循環、臥式、組合式餘熱鍋爐,額定產汽壓力2.0MPa、設計壓力2.45MPa。

1.1 宣鋼3號360m2燒結機及大煙道的基礎數據

(1) 燒結機

有效麵積:360m2

利用係數:1.14t/(m2·h)

成品率(平均):93%

成品礦產能(平均):353萬t/a

(2) 大煙道

進燒結機頭電除塵器煙氣溫度(平均):南側160,北側140

直徑:3500mm

(3) 主抽風機

數量:2台

風機全壓:17.5kPa

1.2 大煙道餘熱回收鍋爐主要參數

燒結機尾4個風箱平均溫度:約360±10

大煙道鍋爐產量:9~12t/h

蒸汽壓力:2.0MPa

蒸汽溫度:320

給水溫度:140

給水流量:最大16t/h

鍋爐通風阻力≤500Pa

大煙道出口煙氣溫度≥120

2工藝流程及技術概述
2.1 主要設備組成

燒結大煙道煙氣餘熱回收裝置為熱管餘熱鍋爐,主要由管式過熱器、熱管蒸汽發生器、熱管省煤器、汽包、設備間連接管路、供水係統及電氣儀表控製係統等組成。

2.2 工藝流程

燒結大煙道煙氣餘熱回收裝置內置於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行汽水分離,分離後的飽和水經液體回流管流入換熱管束重新進行加熱汽化,從而形成連續的產汽循環係統。分離後的飽和蒸汽可直接並入飽和蒸汽管網,也可經過熱器形成過熱蒸汽並入過熱蒸汽管網。

2.3 餘熱回收係統技術特色和創新

(1) 餘熱鍋爐各受熱麵(省煤器、蒸發器和過熱器)采用直接內插入燒結機大煙道技術,係統阻力損失小,阻力小於500Pa,對燒結生產工藝無不良影響。

(2) 采用模塊化設計理念,很好地解決了燒結機大煙道場地空間狹小的限製,依據燒結機大煙道的各單元間的實際空間,熱管餘熱鍋爐分若幹模塊直接插入燒結大煙道內,在符合工藝要求的前提下,實現了最大限度地能量階梯回收利用。同時係統布置靈活,不會占用燒結機其他部件布置空間,更無需占用額外的場地。

(3) 餘熱鍋爐受熱麵采用熱管技術,實現鍋爐受熱麵(高溫煙氣加熱側)與給水產汽側(鍋水吸熱產汽側)完全分離,即使燒結大煙道內粉塵對熱管鍋爐受熱麵衝刷而造成受熱麵磨損,以及低溫酸腐蝕致使鍋受熱麵損壞,也不會產生鍋水泄漏至燒結大煙道內的事故,更不會使整個裝置緊急停車,保證了係統安全穩定運行。

(4) 餘熱鍋爐對燒結機大煙道煙氣進行餘熱回收後,大煙道內煙氣溫度降低,流速減慢,有利於大煙道內粉塵沉降,減輕了粉塵對大煙道的衝刷磨損,提高了燒結機頭電除塵器的除塵效率,延長主抽風機葉輪的使用壽命。同時,降塵管上冷風吸入閥燒結機正常運行時作為備用閥無需開啟,降低風機能耗,減少燒結機頭粉塵排放,經濟效益及環保效益極為顯著。

3大煙道改造後節能效益分析
3.1 節能量分析

2017年全年3號360m2燒結大煙道煙氣餘熱回收裝置產蒸汽量70701t,全部並入環冷發電係統,扣除設備耗電量和消耗除鹽水量後,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)折標係數0.03412kgce/MJ;電力(當量值)折標係數0.1229kgce/kWh;除鹽水折標係數0.4857kgce/t。

3.2 節能效益分析

2017年全年產蒸汽量70701t,按蒸汽140元/t,電價0.54元/kWh,除鹽水8元/t計算,則全年產生的節能效益為:

(70701×140-48198×0.54-9798×8)÷10000=979.37萬元

通過以上分析計算可知,宣鋼3號360m2燒結機大煙道安裝內置式煙氣餘熱回收利用裝置後,年節省7199.21tce,年節能效益979.37萬元。

4結語
宣鋼3號360m2燒結大煙道通過安裝煙氣餘熱回收裝置,有效利用燒結機尾大煙道高溫煙氣餘熱,提高燒結係統的發電量,從而有效地降低燒結工序生產成本,節能效果非常顯著,符合國家節能減排產業政策,取得了較好的經濟效益和社會環境效益。

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