張艷珍,任 艷
(凌源鋼鐵集團有限責任公司能源環(huán)保部,遼寧 凌源 122500)
燒結環(huán)冷機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節(jié)能措施,受燒結生產(chǎn)、運行影響,環(huán)冷機余熱能否穩(wěn)定回收利用是這項節(jié)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(huán)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(huán)余熱鍋爐,兩臺鍋爐共用一套9 000 kw凝汽補汽式汽輪機發(fā)電機組。其運行方式為夏季環(huán)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(fā)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(fā)電和熱風燒結外,Ⅲ段煙氣用于解凍庫解凍。投產(chǎn)運行后,受燒結機生產(chǎn)、運行和冬季解凍庫抽氣影響,一直運行不穩(wěn)定,發(fā)電量低,經(jīng)常出現(xiàn)余熱鍋爐停運和發(fā)電機組停運現(xiàn)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(fā)電機組停運。
(2)燒結機臨時故障導致環(huán)冷機Ⅰ段煙氣溫度低于230℃,導致余熱鍋爐和發(fā)電機組停運。
(3)燒結機生產(chǎn)波動,燒結終點不能準確、穩(wěn)定控制,使得環(huán)冷機Ⅰ段煙氣溫度波動大,低時接近230℃,導致余熱鍋爐和發(fā)電機組停運。
(4)冬季環(huán)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(huán)冷機Ⅰ段、Ⅱ段煙氣溫度過低,造成余熱鍋爐和發(fā)電機組停運。
(5)環(huán)冷機系統(tǒng)漏風率高,導致熱煙氣回收利用率低。
(6)煙氣系統(tǒng)運行工況調(diào)整不合理,導致煙氣溫度低,發(fā)電量少。
受上述因素影響,2012年燒結余熱發(fā)電機組作業(yè)率僅達到80.8%,噸礦發(fā)電量僅達到9.3 kwh。
針對上述存在的問題,2013年根據(jù)發(fā)電機組的運行參數(shù)和操作規(guī)范要求,采取如下措施:
(1)發(fā)電機組運行參數(shù)
表 發(fā)電機組運行參數(shù)
(2)在蒸汽聯(lián)箱處增設補汽。為了保證汽輪機穩(wěn)定運行,2013年2月在蒸汽聯(lián)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(chǎn)生的中壓蒸汽,壓力為1.0~1.2 MPa,溫度為300~350℃,壓力、溫度與汽機主蒸汽參數(shù)接近,補汽量為5~15 t/h,補汽量的大小根據(jù)生產(chǎn)實際情況,以滿足汽輪機穩(wěn)定運行為前提,適時調(diào)整。工藝如圖1所示。
(3)提高循環(huán)風機轉速,調(diào)整調(diào)節(jié)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(huán)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(wěn)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(chǎn)連續(xù)等。
圖1 余熱發(fā)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。
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,達到95.2%;發(fā)電量達到噸礦13.1 kw/h。采取措施前后效果對比如下:
表
環(huán)冷機余熱發(fā)電系統(tǒng)通過增設補汽,改造環(huán)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(yè)率大幅度提升,噸礦發(fā)電量明顯增加,對同行業(yè)環(huán)冷機余熱發(fā)電穩(wěn)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(chǎn)技術[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2013.
[3]吳金卓,馬 琳,林文樹.生物質(zhì)發(fā)電技術和經(jīng)濟性研究綜述[J].森林工程,2012(5):102-106.