沙鋼2×360m2燒結(jié)機(jī)余熱回收系統(tǒng)技術(shù)改造

賀 飛 李 坤

（江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司原料燒結(jié)廠 江蘇張家港 215625）

1 前言

在鋼鐵企業(yè)中，燒結(jié)工序能耗僅次于煉鐵工序，占總能耗的9%～12%，節(jié)能潛力很大。在燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中，燒結(jié)礦冷卻機(jī)冷卻過程中排出的低溫?zé)煔庹紵Y(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量的30%左右。如果將冷卻產(chǎn)生的大量低溫?zé)煔庥酂徇M(jìn)行回收，必將提高燒結(jié)礦生產(chǎn)過程的能源利用率，降低工序能耗。沙鋼集團(tuán)原料燒結(jié)6號(hào)、7號(hào)360m2的燒結(jié)機(jī)配備兩套余熱回收系統(tǒng)，從2009年投產(chǎn)以來余熱回收蒸汽產(chǎn)量一直沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，2012年平均產(chǎn)氣量在18t／h。當(dāng)下，鋼鐵企業(yè)盈利面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，挖掘潛能，節(jié)能降耗一直是公司的工作重點(diǎn)，為了降低燒結(jié)工序能耗，提高效益，2012年6月份開始，對(duì)6號(hào)、7號(hào)燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行拆除改造，同時(shí)對(duì)環(huán)冷機(jī)的密封進(jìn)行改進(jìn)，2013年5月份兩臺(tái)余熱回收系統(tǒng)改造完成。改造后，蒸汽產(chǎn)量大幅提升，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2 燒結(jié)工藝情況

沙鋼6號(hào)、7號(hào)燒結(jié)機(jī)均為360m2燒結(jié)機(jī)，環(huán)冷機(jī)面積均為415m2，配有5臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為48.4萬m3／h。燒結(jié)環(huán)冷機(jī)處理量620t／h熱燒結(jié)礦，冷卻時(shí)間最長80min，料層厚度1500mm，燒結(jié)礦平均入料溫度600～700℃，出料溫度120℃。主抽大煙道風(fēng)量為2.4萬m3／min，風(fēng)溫180～190℃。

3 改造原因

1）原先鍋爐蒸汽產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，其原因有：

（1）煙氣系統(tǒng)采用強(qiáng)制循環(huán)方式雖然能提高環(huán)冷鼓風(fēng)溫度約20℃～30℃左右，但因風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口風(fēng)量不變，而風(fēng)機(jī)出口至環(huán)冷臺(tái)車下部鼓風(fēng)時(shí)漏風(fēng)，造成臺(tái)車上部吸風(fēng)罩進(jìn)入大量的“野風(fēng)”，進(jìn)出風(fēng)機(jī)風(fēng)量不匹配，從而降低了吸口風(fēng)溫度。

（2）系統(tǒng)采用除塵設(shè)備會(huì)造成大量的熱損失。

（3）因鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)不合理，即入口設(shè)計(jì)溫度偏高等，使得鍋爐換熱面積小。

（4）吸風(fēng)罩位置所點(diǎn)位置不合理，且風(fēng)罩入口較小。

2）采用2500kW同步電動(dòng)機(jī)，功率大，利用率低，致使系統(tǒng)能耗太高。

4 改造前后對(duì)比

4.1 環(huán)冷機(jī)煙氣系統(tǒng)對(duì)比

1）改造前，從環(huán)冷機(jī)過來的一段高溫?zé)煔饨?jīng)過多管除塵器引至鍋爐煙氣進(jìn)口，然后依次通過過熱器段、中壓蒸汽發(fā)生器Ⅰ段、中壓蒸汽發(fā)生器Ⅱ段、中壓省煤器段、低壓蒸發(fā)器段、水預(yù)熱器段，降至120±10℃后排出鍋爐。再經(jīng)鍋爐出口引風(fēng)機(jī)循環(huán)至環(huán)冷機(jī)一段風(fēng)箱。見煙氣系統(tǒng)工藝流程圖1。

圖1 改造前煙氣系統(tǒng)工藝流程

2）改造后，從環(huán)冷機(jī)過來的一段高溫?zé)煔庖铃仩t煙氣進(jìn)口，經(jīng)過中壓過熱器后與環(huán)冷機(jī)二段煙氣混合，然后依次通過中壓蒸汽發(fā)生器段、中壓省煤器段、低壓蒸發(fā)器段、給加熱器段，降至155±10℃后，經(jīng)鍋爐出口設(shè)的鍋爐引風(fēng)機(jī)，將與鍋爐換熱后的環(huán)冷廢氣排出。見煙氣系統(tǒng)工藝流程圖2。

4.2 主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比

改造前后設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)見表1。

圖2 改造后煙氣系統(tǒng)工藝流程

表1 改造前后技術(shù)參數(shù)

4.3 改造主要技術(shù)特點(diǎn)及措施

1）采用成熟的密封技術(shù)；環(huán)冷機(jī)上部密封采用柔性鋼刷密封，由于鋼刷部分長期與臺(tái)車攔板接觸，會(huì)產(chǎn)生一定的磨損，鋼刷整體上部設(shè)有調(diào)整裝置，可隨時(shí)調(diào)整鋼刷的高度。煙罩端部也采用柔性鋼刷密封，當(dāng)燒結(jié)料通過鋼刷時(shí)，鋼刷帶有柔性，可防止冷風(fēng)竄入。下部采用柔性鋼刷密封＋耐高溫橡膠雙重密封形式。

2）合理的罩殼形式、吸風(fēng)口數(shù)量及氣流速度；利用數(shù)字化模擬優(yōu)化配風(fēng)技術(shù)，選擇合理的罩殼形式及吸風(fēng)口數(shù)量，使流場(chǎng)分布更合理、阻損更小，從而降低引風(fēng)機(jī)的全壓達(dá)到節(jié)能的效果。過大的顆粒在進(jìn)入余熱鍋爐之前已經(jīng)完成重力沉降，主要由于采用了合理的氣流速度、合理的煙罩形式、合理的引風(fēng)管高度等手段。

3）煙罩保溫技術(shù)；煙罩、煙囪及熱風(fēng)管道設(shè)置外保溫，以減少輻射熱損失和對(duì)流熱損失。

4）動(dòng)態(tài)跟蹤技術(shù)；引風(fēng)機(jī)采用變頻風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤達(dá)到能量回收最大化。

表2 改造前后指標(biāo)對(duì)比

5 改造后的生產(chǎn)實(shí)踐效果

通過整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)改造和環(huán)冷機(jī)密封的改進(jìn)，6號(hào)、7號(hào)36 0 m2的燒結(jié)余熱回收蒸汽產(chǎn)量大幅提升，具體參數(shù)見表2。

6 結(jié)語

沙鋼6號(hào)、7號(hào)360m2燒結(jié)余熱回收系統(tǒng)通過整體拆除改造，優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)，加強(qiáng)環(huán)冷機(jī)密封效果。燒結(jié)余熱蒸汽產(chǎn)量大幅提升。蒸汽產(chǎn)量最高達(dá)到41t／h，為企業(yè)節(jié)能降耗做出貢獻(xiàn)。

［1］閆為群.燒結(jié)余熱回收利用探討［J］.河南冶金，2007，Vol.15（3）.

［2］賈勇.濟(jì)鋼燒結(jié)余熱回收的現(xiàn)狀和前景［J］.南方金屬，2011（3）.