鄭璇 李巖

南京華電節(jié)能環(huán)保設備有限公司 江蘇南京 210000

1 燒結機煙道廢氣余熱回收利用概述

我國的鋼鐵生產燒結工序能耗約為總能耗的10%，且有約50%的熱能排入大氣，造成了余熱的浪費。傳統(tǒng)的燒結工序一般會應用熱風燒結、熱水蒸汽等利用余熱，但國內仍然有大部分企業(yè)未能對余熱加以利用，不僅浪費了能耗，且破壞了我國的生態(tài)環(huán)境，這樣的情況不符合我國當前綠色可持續(xù)發(fā)展理念。因此，需要從能源利用的效益出發(fā)，在該技術的應用中可以余熱轉化為更高級的能源，即以余熱轉化為電能，實現(xiàn)資源的重復利用與高效利用，為鋼鐵廠實現(xiàn)經濟可持續(xù)發(fā)展奠定基礎，該技術的節(jié)能減排策略已經成為了余熱利用主要的發(fā)展方向。

2 燒結機煙道廢氣余熱回收利用的裝備技術革新

近幾年我國大力推廣燒結機煙道廢氣余熱回收利用技術，使得該技術不斷完善，且發(fā)展速度也在不斷加快，技術的整體應用已趨于成熟，為能源二次利用提供了有效推動力。

2.1 余熱回收系統(tǒng)的組成

燒結機煙道廢氣余熱回收系統(tǒng)組成分為鍋筒、過熱器、熱管蒸發(fā)器省煤器及卸灰裝置，具體如下。

（1）鍋筒：鍋筒內部裝置需要進行設計，且鍋筒的汽水混合物蒸汽含量不大，應采用三級分離，將外供蒸汽干度控制在＜10%，從而為蒸汽過熱創(chuàng)造條件。

（2）過熱器：過熱器需要采用蛇形管結構，充分考慮熱膨脹問題，使高溫煙氣先流經過熱器，蒸汽加熱后轉變?yōu)?.5MPa、300℃的過熱蒸汽。

（3）熱管蒸發(fā)器：熱管蒸發(fā)器利用徑向熱管叉排布置，吸收煙氣熱量，加熱汽水混合物供至鍋筒產汽。

（4）省煤器;省煤器布置在熱管蒸發(fā)器后，將除鹽水預熱后送至鍋筒，降低爐水與給水溫差，減小對鍋筒產生的冷熱應力，同時提高鍋爐熱效率，減少排煙熱損失。

（5）卸灰裝置：熱管換熱器下部均設有積灰斗，需要提高密封要求，避免出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，從而控制定期排灰[1]。

2.2 裝備技術革新

（1）換熱模塊梯級分布，合理利用煙風量及煙溫余熱。

（2）采用內置式換熱器模塊，優(yōu)化余熱回收系統(tǒng)結構，節(jié)省空間，減少熱損。

（3）燒結煙道煙氣含塵量很大，常有燒結料碎石伴隨，考慮蒸發(fā)段換熱管耐磨抗沖刷，在每個蒸發(fā)器模塊進口設置NM360耐磨角鋼，有效阻擋煙氣中細小顆粒對換熱管沖刷磨損。

（4）換熱管采用徑向熱管技術，換熱管在煙道內叉排布置，有效吸收煙氣余熱，將熱量傳遞給熱管內工質，工質受熱汽化，間接加熱換熱管內汽水混合物，熱管內工質在加熱管內汽水混合物后放熱冷凝，通過毛細作用重新輸送至熱管外壁，通過外壁與煙氣換熱，循環(huán)往復，將熱量回收產汽，徑向熱管技術能有效避免換熱管泄露，即使煙氣磨損沖刷損壞外壁導致泄露，也只有少量熱管內工質泄露，熱管失效，但內管依然可以可靠換熱，待停爐檢修時可計劃性更換熱管修復，熱管技術雙重保護，最大程度減少翅片管泄露造成的經濟損失。

（5）通過對燒結煙道底部灰斗改造，在熱管蒸發(fā)器底部的灰斗處設置擋風板，避免煙氣短路，增強換熱效果[2]。

3 燒結機煙道廢氣余熱回收利用技術的實際應用

為了從根本上解決上述問題，我國對燒結機煙道余熱的回收利用加大了關注力度，以此充分回收燒結工序余熱資源，現(xiàn)如今該技術已經成為資源二次回收利用的重要課題。

3.1 主要設計技術原則

選用合理的大煙道余熱回收技術，在不影響燒結正常生產的前提下，實現(xiàn)廢氣余熱的高效梯級利用。

（1）按參數(shù)標準進行匹配，使其適應多種工況調節(jié)；

（2）合理排煙溫度防止低溫腐蝕；

（3）避免影響正常生產；

（4）結合燒結工藝生產特點，有效除塵措施防止設備磨損；

3.2 余熱回收系統(tǒng)

某工程燒結生產線燒結機實際運行風門開度為 95% ，在此過程中充分利用燒結機機尾中溫煙氣余熱，設計參數(shù)見表1。

表1 燒結機余熱額定參數(shù)設計

3.3 煙氣系統(tǒng)設計

蒸發(fā)器采用內置式模塊布置，煙氣進口受熱面管設置防磨板，采用徑向熱管余熱回收技術，大程度地降低對鍋爐受熱面的沖刷和磨損，并準確回收燒結機機尾高溫煙氣余熱，從而保證燒結機的正常運行，避免出現(xiàn)露點腐蝕。

3.4 熱力系統(tǒng)設計

（1）主蒸汽系統(tǒng)余熱鍋爐產生壓力2.5MPa，溫度310℃的過熱蒸汽，通過母管進入原燒結余熱發(fā)電汽輪機做功。

（2）鍋爐補水采用工頻給水泵+電動調節(jié)閥形式供水，電動調節(jié)閥通過鍋筒遠傳液位信號、給水流量、蒸汽流量三沖量調節(jié)，使汽包液位更穩(wěn)定。

（3）系統(tǒng)內鍋筒設置定期排污口、連續(xù)排污口，過熱器、蒸發(fā)器、省煤器進出水集箱底部設置排污口，系統(tǒng)排污管道匯總至排污總管接入定排擴容器降溫排放回收。

（4）系統(tǒng)設置加藥、取樣裝置，通過檢測爐、蒸汽水品質，通過鍋筒加藥口給系統(tǒng)內加藥，維持爐水堿度、減少絮狀漂浮物，避免或減少鍋筒內壁、換熱管內壁結垢[3]。

4 結語

燒結機煙道廢氣余熱回收利用技術對于企業(yè)實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展有著積極的作用。該技術需要在設計時明確方案，以應用中產生的蒸汽及熱量作為基礎，充分利用燒結工藝熱資源，抓住設備投資省和易于安裝的特點，在此基礎上減少熱源排放，采用熱風燒結系統(tǒng)，可以將余熱轉化為電能，進而提高企業(yè)的經濟效益。