燒結環冷機余熱發電機組穩定運行的探討

張艷珍，任 艷

(凌源鋼鐵集團有限責任公司能源環保部，遼寧 凌源 122500)

0 引 言

燒結環冷機余熱回收利用已是鋼鐵行業二次能源回收利用的很重要的一項節能措施，受燒結生產、運行影響，環冷機余熱能否穩定回收利用是這項節能措施的關鍵［1－3］。2011年12月凌鋼對一臺180 m2和一臺240 m2燒結環冷機余熱進行回收利用，采用兩臺水管余熱鍋爐，鍋爐形式為雙壓、獨立除氧、立式、自然循環余熱鍋爐，兩臺鍋爐共用一套9 000 kw凝汽補汽式汽輪機發電機組。其運行方式為夏季環冷機煙氣溫度較高的Ⅰ段(溫度350～400℃)、Ⅱ段(280～310℃)煙氣進入余熱鍋爐進行發電，其中Ⅱ段末端部分煙氣返回燒結機進行熱風燒結，其它排放;冬季除了發電和熱風燒結外，Ⅲ段煙氣用于解凍庫解凍。投產運行后，受燒結機生產、運行和冬季解凍庫抽氣影響，一直運行不穩定，發電量低，經常出現余熱鍋爐停運和發電機組停運現象。具體存在問題如下:

(1)燒結機每月10～16 h的設備檢修，導致余熱鍋爐和發電機組停運。

(2)燒結機臨時故障導致環冷機Ⅰ段煙氣溫度低于230℃，導致余熱鍋爐和發電機組停運。

(3)燒結機生產波動，燒結終點不能準確、穩定控制，使得環冷機Ⅰ段煙氣溫度波動大，低時接近230℃，導致余熱鍋爐和發電機組停運。

(4)冬季環冷機Ⅲ段煙氣供解凍庫解凍，受解凍庫抽煙風機影響，Ⅰ段、Ⅱ段部分煙氣同時被吸走，導致環冷機Ⅰ段、Ⅱ段煙氣溫度過低，造成余熱鍋爐和發電機組停運。

(5)環冷機系統漏風率高，導致熱煙氣回收利用率低。

(6)煙氣系統運行工況調整不合理，導致煙氣溫度低，發電量少。

受上述因素影響，2012年燒結余熱發電機組作業率僅達到80.8%，噸礦發電量僅達到9.3 kwh。

1 采取措施

針對上述存在的問題，2013年根據發電機組的運行參數和操作規范要求，采取如下措施:

(1)發電機組運行參數

表 發電機組運行參數

(2)在蒸汽聯箱處增設補汽。為了保證汽輪機穩定運行，2013年2月在蒸汽聯箱處增設一條∮200蒸汽補汽管，汽源取自自備電廠鍋爐(富余煤氣鍋爐)產生的中壓蒸汽，壓力為1.0～1.2 MPa，溫度為300～350℃，壓力、溫度與汽機主蒸汽參數接近，補汽量為5～15 t/h，補汽量的大小根據生產實際情況，以滿足汽輪機穩定運行為前提，適時調整。工藝如圖1所示。

(3)提高循環風機轉速，調整調節閥開度，將回風壓力由2.0 kPa提高到在2.2 kPa。

(4)對燒結機環冷機臺車動密封和下部風箱靜密封裝置進行了改造，由原來的橡膠簾式改成柔磁鋼刷式的，大大減少了漏風率。

(5)嚴格控制燒結終點，保證燒結機操作穩定。主要是通過采取機頭除塵灰、布袋除塵灰外排，減輕篦條糊堵;加強設備點檢，減少零星故障，保證生產連續等。

圖1 余熱發電補汽工藝圖

(6)對Ⅰ段煙罩和隔板進行改造，對煙罩兩側密封魚鱗板及配合板整改，對配合板重新進行焊接、打磨處理，減少煙罩漏風;減少冬季解凍庫抽煙機對Ⅰ段煙氣的吸入。

2 取得效果

自2013年2月份采取以上措施后，3－12月份余熱鍋爐發電系統作業率大幅度提升，達到95.2%;發電量達到噸礦13.1 kw/h。采取措施前后效果對比如下:

表

3 結論

環冷機余熱發電系統通過增設補汽，改造環冷機臺車動密封和下部靜密封及控制燒結終點等措施，機組作業率大幅度提升，噸礦發電量明顯增加，對同行業環冷機余熱發電穩定運行具有一定的借鑒意義。

［1］趙欽新，周屈蘭，譚厚章，等.余熱鍋爐研究與設計［M］.北京:中國標準出版社，2010.

［2］肖 揚，翁德明.燒結生產技術［M］.北京:冶金工業出版社，2013.

［3］吳金卓，馬 琳，林文樹.生物質發電技術和經濟性研究綜述［J］.森林工程，2012(5):102－106.