钢铁企业余热利用技术开发及应用+

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1、Page 1钢铁企业余热利用技术开发及应用钢铁企业余热利用技术开发及应用 济钢集团国际工程技术有限公司济钢集团国际工程技术有限公司Page 2钢铁企业余热利用技术开发及应用钢铁企业余热利用技术开发及应用环冷机余热发电烧结发电自动控制余热利用潜力及发展现状余热利用潜力及发展现状1烧结发电工艺流程及原理烧结发电工艺流程及原理2 烧结发电技术保障烧结发电技术保障3余热发电工程项目介绍余热发电工程项目介绍4余热利用工程业绩余热利用工程业绩5Page 31、余热利用潜力及发展现状、余热利用潜力及发展现状行业政策利用潜力发展现状烧结余热发电技术Page 4钢铁产业发展政策 钢铁企业必须发展余热、余能回收发

2、电，500万吨以上规模的钢铁联合企业，要努力做到电力自供有余，实现外供。企业工序能耗限额（GB21256-2007） 国家工信部要求，进一步提高二次能源利用率，特别是要重视开发低温余热的利用潜力。国家重点节能技术推广目录（2008） 烧结工序节能利用基本要求：12kWh/t烧结矿。烧结冷却系统余热回收利用技术规范（2011） 该规范是由冶金工业信息标准研究院、济钢集团国际工程技术有限公司等单位联合制定，已于2011年正式颁布实施。规范中要求：以发电为主的流程，吨成品烧结矿发电量应不小于15kWh。1 1、余热利用潜力及发展现状、余热利用潜力及发展现状 行业政策行业政策Page 51 1、余热利

3、用潜力及发展现状、余热利用潜力及发展现状 行业政策行业政策 2011年6月21日，由国家工业和信息化部、国家标准化管理委员会主办，济钢国际工程技术有限公司协办的全国钢铁行业节能标准宣贯培训会在济钢举行，全国钢铁企业节能管理和技术人员共200余人出席培训会。 国家工业和信息化部节能与综合利用司副司长罗荣彬在讲话中介绍了节能标准的意义和加强节能标准制定的重要性，对贯彻标准提出了具体要求。节能标准宣贯会Page 6钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占冶金总能耗的12%，仅次于炼铁工序。钢铁工业烧结厂余热资源有三个：一是烧结机大烟道烟气余热，所含显热约占烧结工序能耗总热量的15%-20%15%-20%左

4、右左右；二是烧结机机尾（单辊破碎机罩体及溜槽内）的废气余热，机尾烟气温度达280280-320-320；三是冷却机废气余热，冷却机废气温度在100100-400-400之间，其显热约占烧结工序能耗总热量的28%-35%28%-35%。1 1、余热利用潜力及发展现状、余热利用潜力及发展现状 利用潜力到底有多大？利用潜力到底有多大？ 可见，仅可见，仅冷却机废气和烧结机烟气的显热就占烧结过程全部热支出的冷却机废气和烧结机烟气的显热就占烧结过程全部热支出的50%50%左右！左右！ 20112011年年6 6月月1010日，国家钢铁网统计数据，日，国家钢铁网统计数据，全国钢铁业烧结机台数全国钢铁业烧结机

5、台数在在12001200台以上。台以上。如此多如此多的显热排入大气，浪费了热能的显热排入大气，浪费了热能，污染了环境污染了环境！ Page 7 一般来讲余热利用主要有两种方式：热利用和动力利用。余热发电技术是余热利用技术的发展和延伸，是余热利用的最佳方式，从技术的发展及普及来讲，大致分三个阶段。余热利用技术的发展阶段余热利用技术的发展阶段第一阶段:2005年以前简单的余热利用，利用效率低。热风烧结点火器的保温余热生产蒸汽第二阶段:2005-2008余热发电的开始，较第一阶段利用效率提高。日本川崎技术单进气余热锅炉发电技术第三阶段:2008年以后余热发电的普及，热效率最大化。双进气双压余热锅炉锅

6、炉尾部烟气循环技术烟气递进式循环技术低参数补汽式汽轮发电机组 1、余热利用潜力及发展现状、余热利用潜力及发展现状 发展现状发展现状 从能源利用率和转化率角度看，动力利用是最有效的余热利用方式，烧结、炼钢、轧钢余热发电技术是开发利用的重点。Page 82、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流程及原理烧结发电工艺流程Page 9原理：原理：采用固定床对流换热原理，冷空气通过台车从下向上经过位于冷却机上的热矿层将烧结矿冷却，热空气经烟罩收集后由烟囱排放，回收烧结冷却机的中低温烟气送往余热锅炉，结合低温余热发电技术，用余热锅炉产生的过热蒸汽和饱和蒸汽来推动汽轮发电机组做功发电。2、烧结发电工艺流程及

7、原理、烧结发电工艺流程及原理问题一：余热锅炉产生的废气如何处理？直接排入大气？不再利用？含尘热废气的排放会不会造成环境污染？问题二：会不会影响烧结矿的冷却效果呢？烧结矿冷却后温度要求降至120以下，而余热发电项目为获取更多的高品质热烟气，通常需要对冷却机进行密封，是否矛盾？问题三：中低温烟气如何收集合理？以冷却机入料口为起点，出料口为终点，鼓风机鼓出的风穿过料层时，与热烧结矿发生热交换，风载热升温变为热废气，随着冷却机的匀速运动，矿温在逐步降低，废气温度也在降低，应该收集多少？问题四：发电量与效益问题？划算吗？Page 10传统上讲，废气余热回收流程主要有开路流程和闭路流程两种。开路流程：收集

8、的废气经利用后直接排入大气不再利用，该流程热能得不到充分利用，且含尘热废气的排放会造成环境污染。闭路流程：将余热利用后的低温气体返回作为冷却机的冷却介质循环使用。锅炉尾部排出的约140左右的废气通过循环风机送至冷却机下部冷却烧结矿，该流程提高了回收废气的温度，减少了系统的烟气排放量，系统的热效率提高，环境污染降低。2、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流程及原理 问题一问题一 问题一：问题一：余热锅炉废气余热锅炉废气 特别指出：随着对烧结机余热回收技术研究的深入， 闭路流程是烧结发电系统的可选择部分。Page 11烧结、炼钢、轧钢余热综合回收流程烧结、炼钢、轧钢余热综合回收流程冷却机开路回收

9、流程冷却机开路回收流程途径一：途径一：冷却机尾部递进式烟气循环流程冷却机尾部递进式烟气循环流程途径二：途径二：烧结烟道烟气回收流程烧结烟道烟气回收流程途径三：途径三：途径四：途径四：锅炉尾部烟气循环流程锅炉尾部烟气循环流程途径五：途径五：2、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流程及原理 余热回收途径余热回收途径Page 12 收集的废气经利用后直接排入大气不再利用。冷却机开路回收高温区烟气冷却机中温区烟气余热锅炉途径一：途径一：2、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流程及原理 余热回收途径余热回收途径Page 13将引风机排出的约140左右的锅炉尾气通过循环风机增压后，代替常温空气冷却烧结

10、矿，可以提高高温区烟气温度40-50左右。尾部烟气循环后，减少了热废气向空气中的排放，减轻了环境污染。锅炉尾部烟气循环高温区烟气冷却机中温区烟气余热锅炉途径二：途径二：2、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流程及原理 余热回收途径余热回收途径Page 14将冷却机低温区的烟气收集起来，通过管道送至循环风机增压后，代替常温空气冷却烧结矿，可有效提高高温区烟温40-50左右。传统的余热利用中，这一部分的烟气由于温度较低（200以下），都直接排往空气，既浪费资源，又污染环境。递进式烟气循环途径三：途径三：高温区烟气冷却机中温区烟气低温区烟气余热锅炉循环风机2、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流

11、程及原理 余热回收途径余热回收途径Page 15烧结烟道烟气回收途径四：途径四： 烧结机在点火后，随着烧结台车由机头往机尾移动，利用烟道上的引风机抽吸助燃空气进行反烧，其燃烧后的废气经由十几对风管通入烟道排向烟囱，因此在该烧结机烟道上采用热管技术对风箱高温部分（后几个风管）的烟气进行选择性的烟气回收，此技术不但可以回收部分国内技术难以实施的烧结烟气余热。2、烧结发电工艺流程及原理、烧结发电工艺流程及原理 余热回收途径余热回收途径烟道余热利用Page 16余热综合回收利用途径五：途径五：济钢国际在发明转炉烟道余热蒸汽发电的基础上，又相继开发了烧结、炼钢、轧钢多源不同工况的高效余热利用技术，已成功