燒結余熱發電降低原因分析與改進

王玉雷，吳玉紅

（山東泰山鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271100）

燒結余熱發電降低原因分析與改進

王玉雷，吳玉紅

（山東泰山鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271100）

本文主要介紹了燒結余熱發電量降低的實際情況，并對影響余熱回收利用的主要因素進行分析，找出了發電量降低的原因，根據分析結果制定了針對性控制措施，通過相應的技術改造、工藝控制和設備改進，使問題得到解決，余熱發電量明顯提升。

燒結；余熱發電；分析；改進

1 前言

燒結余熱發電技術是降低燒結工序能耗、提高能源利用效率，增加企業經濟效益的一項重要途徑。我公司有180m2和265m2帶式燒結機各一臺，余熱回收發電系統于2012年9月投入運行，經過設備調試和摸索總結，發電量不斷提升，2013年11月份達到最高值17.22萬kWh，但自12月份起發電量明顯下降，為了盡快找出原因使發電量恢復正常，我們對相關數據和因素進行分析，找出了主要原因和解決辦法。

2 燒結余熱發電基本原理

燒結余熱發電大致分為三個系統：煙氣回收循環系統、鍋爐系統、汽輪機發電系統?；驹頌闊Y礦在環冷機由底部鼓風穿過燒結礦層產生高溫度氣體，將高溫度氣體導入余熱鍋爐，鍋爐中的水加熱產生蒸汽，蒸汽帶動汽輪機轉動發電機發電，所以余熱電站對蒸汽品質要求較高，熱量必須連續穩定，熱量帶來的蒸汽量多，從而帶動汽輪機發電也就越多。

3 根據燒結余熱發電原理，影響發電量的主要因素有

余熱溫度、燒結機日歷作業率、停機次數等，要找出影響因素就必須從這幾個方面進行分析改進。

3.1 發電參數變化趨勢分析

2013年9月份-2014年1月份原始數據進行統計對比如下：

數據顯示鍋爐入口溫度變化明顯，呈先升再降趨勢，11月份溫度最高對應發電量也最高，溫度變化趨勢與發電量趨勢一致，說明燒結余熱溫度是造成發電量下降的主要因素。

3.2 燒結過程參數對比

燒結過程參數變化：180帶燒落料口溫度11月份平均3469.03℃，12月份平均358.93℃，1，月份平均325.04℃，呈逐月下降趨勢，平均煤氣流量、抽風機廢氣流量數據是逐月升高的；265帶燒11月份點火煤氣壓力最高，點火煤氣流量最低，預熱后煤氣溫度和空氣溫度最高，有利于燒結過程和燒結終點穩定，這些對余熱發電是有利的因素。

3.3 燒結技術指標對比

燒結礦合格率和堿度穩定率趨勢圖（見圖1）。

資料顯示合理的溶劑加入量能改善料層的透氣性，影響燒結穩定性，堿度穩定率和燒結礦合格率變化趨勢大體相同，充分說明燒結礦過程控制11月份最穩定，之后逐月下降且下降幅度較大；

圖1

對燒結礦返礦率、燒結機有效作業率進行統計，燒結礦返礦率11月份達到統計數據最低值12.92%，1月份達到最高值14.23%，返礦率增加帶回的余熱增加，能源消耗增加，用于余熱發電的熱量減少；燒結機有效作業率11月份達到最高值，之后下降，1月份達最低值，燒結停機10分鐘以上都會造成煙氣大幅度降溫，從而迫使余熱發電解列。而解列后并網又將浪費大量的熱量。發電機組停機后，重新啟動需要2小時以上，因此，即使對于相同的燒結機作業率，停機時間的具體組成仍可能造成發電系統運轉率的較大差異，影響發電效率。

3.4 燒結工藝影響分析

從以上參數變化可以看出，所有有利于余熱回收的參數在11月份均達到幾個月的最佳值，變化趨勢說明燒結過程控制變化是影響發電量的主要因素。

3.5 燒結機短時間停機較多

燒結是一個連續的燒結過程，余熱發電也是依靠持續不斷的熱量供應來維持。一旦燒結系統停機，待重新開機時經過一段時間的冷卻，燒結礦層所蘊含的熱量大部分已經由燒結煙道排出，余熱回收量大幅度下降，直接影響余熱鍋爐的正常生產運行，嚴重時產氣量過低將導致汽輪機組停機。由于使用的爐篦條和隔熱墊材質存在問題，燒損大，極易出現臺車掉爐篦條現象，出現后必須空臺車停機5-10min左右處理，而影響余熱生產將長達1h甚至更長，嚴重制約著余熱鍋爐的正常運行。

3.6 余熱煙氣回收系統密封較差

燒結環冷臺車下部均采用耐熱橡膠條密封。尤其180m2燒結機，運行時間較長，各部位密封橡膠條磨損老化嚴重，且由于集氣罩處于冷卻機進料端，大量熾熱的燒結礦經常導致集氣罩處密封燒毀。如此一來，在整個煙氣循環系統中形成多處漏風點，造成環冷機下方大量熱風外溢，臺車上方大量冷風吸入從而導致煙氣溫度降低，鍋爐產氣量下降。

4 改進措施

4.1 優化生產工藝，穩定工況

（1）對燒結機布料、壓料設備進行整改。設計制作了壓料裝置，利用檢修機會，對壓料裝置進行安裝調試，通過使用，壓料效果明顯，燒結斷面厚度均勻統一，確保燒結機尾不過燒，不欠燒。

（2）優化配礦工藝，合理增加燒結性能較好的礦粉比例，保證燒結過程穩定，將燒結終點嚴格控制在倒數第二個風箱。

（3）增設燒結礦落料點、測溫點，可隨時反應燒結礦落礦處的煙氣溫度，并嚴格要求控制在350℃以上，并納入制度進行考核。

（4）為保證落料點溫度控制在范圍內，采取關閉風箱閘閥開度及抽風機風門開度的措施，嚴格將燒結終點控制在倒數第二個風箱。

（5）合理匹配燒結機機速和環冷機機速，在保證冷卻機出料口下料正常，不出現堵料的前提下，適當降低環冷機速。適度提高冷卻機料層厚度，使熱量富集，增大余熱回收量。

4.2 減少燒結機主機停機次數

（1）各班次安排專人對爐床進行整理，對爐條松的及時進行補缺，再是定期更換臺車，將排好爐條的臺車達到一定數量后，利用其他因素停機機會對爐條松的臺車進行更換，從而縮小了掉爐條次數，減少了主機停機頻次。

（2）做好設備的檢修管理工作。利用檢修時間將整套設備徹底進行維護保養，杜絕小故障的發生。

（3）在短時間停機前，提前與余熱發電站聯系溝通，讓其提前進行調整，把損失降到最低。

4.3 煙氣回收系統密封改造

（1）治理冷卻機本體漏風。對冷卻機臺車下方動密封、靜密封膠條，以及臺車與臺車之間密封橡膠每班進行檢查一次，利用其他工序停機或檢修進行更換，確保密封效果。

（2）在環冷臺車外沿焊接M10mm厚的弧形錳板，在集氣煙罩下方安裝M0.5mm厚的不銹鋼薄板，使錳板與不銹鋼薄板形成軟連接，起到密封的目的和作用。杜絕冷風進入集煙罩內，有效提高了回收煙氣溫度。

5 改進效果

通過采取上述一系列改進措施，燒結余熱發電系統運行逐步趨于穩定，余熱回收利用效率顯著提升，至2014年3月份噸燒結礦發電量提升至17.52kWh，達到了預期效果。

6 結語

控制廢氣溫度穩定減少波動次數、減小波動范圍是提高燒結余熱發電量的基本措施，而要保證該參數穩定，需要燒結工作者做大量細致的工作，燒結過程每個環節的穩定性及設備完好狀態是保證余熱發電發揮最佳效率，創造最佳效益的重要途徑。