燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的探討

張艷珍，任 艷

(凌源鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司能源環(huán)保部，遼寧 凌源 122500)

0 引 言

燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收利用已是鋼鐵行業(yè)二次能源回收利用的很重要的一項(xiàng)節(jié)能措施，受燒結(jié)生產(chǎn)、運(yùn)行影響，環(huán)冷機(jī)余熱能否穩(wěn)定回收利用是這項(xiàng)節(jié)能措施的關(guān)鍵［1－3］。2011年12月凌鋼對(duì)一臺(tái)180 m2和一臺(tái)240 m2燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱進(jìn)行回收利用，采用兩臺(tái)水管余熱鍋爐，鍋爐形式為雙壓、獨(dú)立除氧、立式、自然循環(huán)余熱鍋爐，兩臺(tái)鍋爐共用一套9 000 kw凝汽補(bǔ)汽式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。其運(yùn)行方式為夏季環(huán)冷機(jī)煙氣溫度較高的Ⅰ段(溫度350～400℃)、Ⅱ段(280～310℃)煙氣進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行發(fā)電，其中Ⅱ段末端部分煙氣返回?zé)Y(jié)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)燒結(jié)，其它排放;冬季除了發(fā)電和熱風(fēng)燒結(jié)外，Ⅲ段煙氣用于解凍庫(kù)解凍。投產(chǎn)運(yùn)行后，受燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)、運(yùn)行和冬季解凍庫(kù)抽氣影響，一直運(yùn)行不穩(wěn)定，發(fā)電量低，經(jīng)常出現(xiàn)余熱鍋爐停運(yùn)和發(fā)電機(jī)組停運(yùn)現(xiàn)象。具體存在問(wèn)題如下:

(1)燒結(jié)機(jī)每月10～16 h的設(shè)備檢修，導(dǎo)致余熱鍋爐和發(fā)電機(jī)組停運(yùn)。

(2)燒結(jié)機(jī)臨時(shí)故障導(dǎo)致環(huán)冷機(jī)Ⅰ段煙氣溫度低于230℃，導(dǎo)致余熱鍋爐和發(fā)電機(jī)組停運(yùn)。

(3)燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)波動(dòng)，燒結(jié)終點(diǎn)不能準(zhǔn)確、穩(wěn)定控制，使得環(huán)冷機(jī)Ⅰ段煙氣溫度波動(dòng)大，低時(shí)接近230℃，導(dǎo)致余熱鍋爐和發(fā)電機(jī)組停運(yùn)。

(4)冬季環(huán)冷機(jī)Ⅲ段煙氣供解凍庫(kù)解凍，受解凍庫(kù)抽煙風(fēng)機(jī)影響，Ⅰ段、Ⅱ段部分煙氣同時(shí)被吸走，導(dǎo)致環(huán)冷機(jī)Ⅰ段、Ⅱ段煙氣溫度過(guò)低，造成余熱鍋爐和發(fā)電機(jī)組停運(yùn)。

(5)環(huán)冷機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率高，導(dǎo)致熱煙氣回收利用率低。

(6)煙氣系統(tǒng)運(yùn)行工況調(diào)整不合理，導(dǎo)致煙氣溫度低，發(fā)電量少。

受上述因素影響，2012年燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組作業(yè)率僅達(dá)到80.8%，噸礦發(fā)電量?jī)H達(dá)到9.3 kwh。

1 采取措施

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，2013年根據(jù)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和操作規(guī)范要求，采取如下措施:

(1)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)

表 發(fā)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)

(2)在蒸汽聯(lián)箱處增設(shè)補(bǔ)汽。為了保證汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，2013年2月在蒸汽聯(lián)箱處增設(shè)一條∮200蒸汽補(bǔ)汽管，汽源取自自備電廠鍋爐(富余煤氣鍋爐)產(chǎn)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(jī)主蒸汽參數(shù)接近，補(bǔ)汽量為5～15 t/h，補(bǔ)汽量的大小根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，以滿足汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行為前提，適時(shí)調(diào)整。工藝如圖1所示。

(3)提高循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，將回風(fēng)壓力由2.0 kPa提高到在2.2 kPa。

(4)對(duì)燒結(jié)機(jī)環(huán)冷機(jī)臺(tái)車動(dòng)密封和下部風(fēng)箱靜密封裝置進(jìn)行了改造，由原來(lái)的橡膠簾式改成柔磁鋼刷式的，大大減少了漏風(fēng)率。

(5)嚴(yán)格控制燒結(jié)終點(diǎn)，保證燒結(jié)機(jī)操作穩(wěn)定。主要是通過(guò)采取機(jī)頭除塵灰、布袋除塵灰外排，減輕篦條糊堵;加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢，減少零星故障，保證生產(chǎn)連續(xù)等。

圖1 余熱發(fā)電補(bǔ)汽工藝圖

(6)對(duì)Ⅰ段煙罩和隔板進(jìn)行改造，對(duì)煙罩兩側(cè)密封魚鱗板及配合板整改，對(duì)配合板重新進(jìn)行焊接、打磨處理，減少煙罩漏風(fēng);減少冬季解凍庫(kù)抽煙機(jī)對(duì)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(fā)電系統(tǒng)作業(yè)率大幅度提升，達(dá)到95.2%;發(fā)電量達(dá)到噸礦13.1 kw/h。采取措施前后效果對(duì)比如下:

表

3 結(jié)論

環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)增設(shè)補(bǔ)汽，改造環(huán)冷機(jī)臺(tái)車動(dòng)密封和下部靜密封及控制燒結(jié)終點(diǎn)等措施，機(jī)組作業(yè)率大幅度提升，噸礦發(fā)電量明顯增加，對(duì)同行業(yè)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電穩(wěn)定運(yùn)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(shè)計(jì)［M］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

［2］肖 揚(yáng)，翁德明.燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2013.

［3］吳金卓，馬 琳，林文樹(shù).生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性研究綜述［J］.森林工程，2012(5):102－106.