隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展, 高爐煉鐵的主要原料——燒結(jié)礦的產(chǎn)量也大幅度提高,燒結(jié)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫廢氣也越來越多,如何有效地回收利用這部分熱量已經(jīng)引起了人們的高度重視。2008 年5月,世界發(fā)改委將燒結(jié)余熱發(fā)電技術列入世界節(jié)能技術推廣項目, 2009年12月工信部公布了《鋼鐵企業(yè)燒結(jié)余熱發(fā)電技術推廣實施方案》, 計劃用三年時間(2010-2012年) ,在大中型鋼鐵企業(yè)中有針對性地推廣燒結(jié)余熱發(fā)電技術(余熱發(fā)電環(huán)冷機),預期在鋼鐵行業(yè)的推廣比例達到20%,形成157.5萬t 標準煤的節(jié)能能力,為鋼鐵企業(yè)在日益激烈的市場競爭中進一步降低生產(chǎn)成本、實現(xiàn)節(jié)能降耗發(fā)揮積極作用。
研究表明, 燒結(jié)工序余熱資源量約占噸鋼余熱資源總量的19.3% , 燒結(jié)余熱回收是降低燒結(jié)工序能耗、提高能源利用效率的重要途徑?;驹頌椋簾Y(jié)礦在帶冷機或燒結(jié)環(huán)冷機上是通過鼓風進行冷卻,由底部鼓入的冷風在穿過熱燒結(jié)礦層時被加熱,成為高溫廢氣。將這些高溫的廢氣通過引風機引入鍋爐,加熱鍋爐內(nèi)的水產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動汽輪機轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機發(fā)電。
燒結(jié)余熱發(fā)電工藝流程主要包括三部分:煙氣回收及循環(huán)系統(tǒng); 鍋爐系統(tǒng); 汽輪機及發(fā)電機系統(tǒng)。煙氣回收系統(tǒng)主要由煙囪、煙氣引出管、煙氣流量控制閥和煙筒的遮斷閥構成,主要功能是利用鍋爐引風機產(chǎn)生的負壓將帶冷機煙罩內(nèi)溫度較高的煙氣引到鍋爐內(nèi),同時避免外界的冷風進入鍋爐。鍋爐系統(tǒng)是余熱回收的核心,在鍋爐受熱面上,高溫煙氣將熱量逐級傳遞給受熱面內(nèi)的水,生成蒸汽。汽輪機及發(fā)電機系統(tǒng)將蒸汽攜帶的能量轉(zhuǎn)化成電能,完成余熱能向電能的轉(zhuǎn)化。
燒結(jié)余熱資源具有品質(zhì)較低、波動大等特點,回收的關鍵技術包括燒結(jié)機煙氣余熱回收與煙氣處理、燒結(jié)余熱源參數(shù)預測、燒結(jié)余熱回收工藝與廢氣溫度調(diào)節(jié)、廢氣循環(huán)對燒結(jié)礦質(zhì)量影響與燒結(jié)冷卻制度優(yōu)化、冷卻機余熱回收鍋爐、發(fā)電系統(tǒng)選型與優(yōu)化等。燒結(jié)余熱回收應以冷卻機廢氣余熱回收為主, 并保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行、提高回收效率, 其中, 熱源參數(shù)預測技術是基礎, 熱風循環(huán)技術是有效手段, 余熱鍋爐和發(fā)電系統(tǒng)熱力參數(shù)優(yōu)化、參數(shù)匹配和動態(tài)特性優(yōu)化是核心。