钢铁厂烧结工序中的余热利用

   日期:2020-04-30     来源:北极星环保网    作者:立强    浏览:1062    
核心提示:钢铁厂烧结工序中的余热利用
 北极星环保网讯:烧结工序是高炉矿料入炉以前的准备工序。有块状烧结和球团状烧结两种工艺。块状烧结是将不能直接加入炉的炼铁原料,如精矿粉、高炉炉尘、硫酸渣等配加一定的燃料和溶剂,加热到1300~1500℃,使粉料烧结成块状。球团烧结则是将细磨物料,如精矿粉配加一定的黏结剂,在造球设备上滚成球,然后在烧结设备上高温烧结。两种烧结过程都要消耗大量的能源。据统计,烧结工序的能耗约占冶金总能耗的12%。而其排放的余热约占总能耗热能的49%。回收和利用这些余热,显然极为重要。烧结工序内废气温度分布示意图如下图。由图可知,回收余热主要在成品显热及冷却机的排气显热两个方面。

烧结生产时,在烧结机尾部及溜槽部分,烧结矿热料温度可达700~800℃,除热废气外,料品还以辐射形式向外界散发热量。这部分高品位热量主要通过余热锅炉回收。热管技术目前主要应用在冷却机废气的余热回收。

热烧结矿从烧结机尾部落下经过单辊破碎振动筛筛分后,落到冷却机传送带上,在冷却机上布置有数个冷却风罩,风罩内装有轴流风机(吸风式),使冷却风通过矿料层,能过矿料层后的风温在第一风罩内一般可达250~400℃,第二风罩内风温一般为200℃左右。冷却矿料的另一种形式是鼓风冷却,即风机在矿料层底部鼓风,通过矿层后进入风罩排空。

烧结余热回收的应用流程如下图所示。

在第一风罩内布置热管蒸汽发生器,冷却通过热的矿料,被加热到250~350℃,通过热管蒸汽发生器热管的蒸发段,温度降为150℃左右排空。第二风罩的热风温度较低,一般为200℃左右。在此风罩内布置软水加热器,加热汽包的给水。在溜槽或冷却机前端的密封罩内布有蒸汽过热器,过热从汽包产出的饱和蒸汽。

某钢厂126㎡带式抽风冷却机配有3台60A-12型N0.24立式轴流风机,其风量为(标准状态)3000m3/min,压力为588~688Pa。热风温度分别为250~350℃及215~250℃。回收热量2800kW,产汽量(设计能力)3~4t/h,蒸汽压力0.5~0.6MPa,饱和蒸汽温度169℃。

此外,将所产蒸汽用于混合物料,可提高进烧结机的矿料温度,在烧结过程中可以消除料层中的过湿带,提高料层透气性,从而可提高烧结生产率并降低电耗。

高炉热风炉余热回收:

高炉热风炉是产生热风的设备,由于风温可高达1200℃以上,因之热风炉都是蓄热式。其工作原理是先使煤气和助燃空气在燃烧室燃烧,燃烧生成的高温烟气进入蓄热室内的格子砖加热,然停止燃烧,再将鼓风机送来的冷空气通过蓄热式格子砖,将格子砖所积蓄的热量带走,冷空气被加热到所需的温度进入高炉。热风炉烟道废气的温度一般限制在300~350℃,最高不超过400℃。使用热管换热器回收的这部分余热,用来加热助燃空气则可以改善蓄热炉内的燃烧状况,从而使炉顶温度提高。对于以煤气为燃料的单位,一般多采用分离式热管换热器回收排烟余热,回收的余热同时用来加热空气和煤气,因此称为“双预热”。

双预热流程如图所示。系统由3台热管管箱组成,热风炉的煤气燃烧所产生的烟气温度约250℃左右进入烟气管箱,在烟气管箱中,烟气将热量分别传给煤气加热侧的管束和空气加热侧的管束。两组管束并联布置。烟气分二路流过管箱。煤气和空气加热侧的管束吸收烟气的热量后,分别由各自的管内的工作液体所产生的蒸汽通过各自的上升管分别传送到煤气和空气加热侧的管箱。为便于现场调试及设置了旁路。

投产后,热风炉的热风出口温度提高42.4℃,吨铁煤气消耗减少0.102GJ,单炉煤气消耗减少1.6×m3/h,蓄热炉拱顶温度提高78℃。一般认为,高炉炼铁风温在1000℃以上时,每提高100℃风温相当于每吨铁少用15kg焦炭,该高炉月产铁为184787吨,少用2800吨焦炭。由于助燃空气温度的提高,每吨铁的燃料煤气消耗值减少了0.102GJ。

 
 
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