燒結余熱發(fā)電降低原因分析與改進

王玉雷，吳玉紅

（山東泰山鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271100）

燒結余熱發(fā)電降低原因分析與改進

王玉雷，吳玉紅

（山東泰山鋼鐵集團有限公司，山東 萊蕪 271100）

本文主要介紹了燒結余熱發(fā)電量降低的實際情況，并對影響余熱回收利用的主要因素進行分析，找出了發(fā)電量降低的原因，根據(jù)分析結果制定了針對性控制措施，通過相應的技術改造、工藝控制和設備改進，使問題得到解決，余熱發(fā)電量明顯提升。

燒結；余熱發(fā)電；分析；改進

1 前言

燒結余熱發(fā)電技術是降低燒結工序能耗、提高能源利用效率，增加企業(yè)經(jīng)濟效益的一項重要途徑。我公司有180m2和265m2帶式燒結機各一臺，余熱回收發(fā)電系統(tǒng)于2012年9月投入運行，經(jīng)過設備調試和摸索總結，發(fā)電量不斷提升，2013年11月份達到最高值17.22萬kWh，但自12月份起發(fā)電量明顯下降，為了盡快找出原因使發(fā)電量恢復正常，我們對相關數(shù)據(jù)和因素進行分析，找出了主要原因和解決辦法。

2 燒結余熱發(fā)電基本原理

燒結余熱發(fā)電大致分為三個系統(tǒng)：煙氣回收循環(huán)系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、汽輪機發(fā)電系統(tǒng)?；驹頌闊Y礦在環(huán)冷機由底部鼓風穿過燒結礦層產(chǎn)生高溫度氣體，將高溫度氣體導入余熱鍋爐，鍋爐中的水加熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽帶動汽輪機轉動發(fā)電機發(fā)電，所以余熱電站對蒸汽品質要求較高，熱量必須連續(xù)穩(wěn)定，熱量帶來的蒸汽量多，從而帶動汽輪機發(fā)電也就越多。

3 根據(jù)燒結余熱發(fā)電原理，影響發(fā)電量的主要因素有

余熱溫度、燒結機日歷作業(yè)率、停機次數(shù)等，要找出影響因素就必須從這幾個方面進行分析改進。

3.1 發(fā)電參數(shù)變化趨勢分析

2013年9月份-2014年1月份原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計對比如下：

數(shù)據(jù)顯示鍋爐入口溫度變化明顯，呈先升再降趨勢，11月份溫度最高對應發(fā)電量也最高，溫度變化趨勢與發(fā)電量趨勢一致，說明燒結余熱溫度是造成發(fā)電量下降的主要因素。

3.2 燒結過程參數(shù)對比

燒結過程參數(shù)變化：180帶燒落料口溫度11月份平均3469.03℃，12月份平均358.93℃，1，月份平均325.04℃，呈逐月下降趨勢，平均煤氣流量、抽風機廢氣流量數(shù)據(jù)是逐月升高的；265帶燒11月份點火煤氣壓力最高，點火煤氣流量最低，預熱后煤氣溫度和空氣溫度最高，有利于燒結過程和燒結終點穩(wěn)定，這些對余熱發(fā)電是有利的因素。

3.3 燒結技術指標對比

燒結礦合格率和堿度穩(wěn)定率趨勢圖（見圖1）。

資料顯示合理的溶劑加入量能改善料層的透氣性，影響燒結穩(wěn)定性，堿度穩(wěn)定率和燒結礦合格率變化趨勢大體相同，充分說明燒結礦過程控制11月份最穩(wěn)定，之后逐月下降且下降幅度較大；

圖1

對燒結礦返礦率、燒結機有效作業(yè)率進行統(tǒng)計，燒結礦返礦率11月份達到統(tǒng)計數(shù)據(jù)最低值12.92%，1月份達到最高值14.23%，返礦率增加帶回的余熱增加，能源消耗增加，用于余熱發(fā)電的熱量減少；燒結機有效作業(yè)率11月份達到最高值，之后下降，1月份達最低值，燒結停機10分鐘以上都會造成煙氣大幅度降溫，從而迫使余熱發(fā)電解列。而解列后并網(wǎng)又將浪費大量的熱量。發(fā)電機組停機后，重新啟動需要2小時以上，因此，即使對于相同的燒結機作業(yè)率，停機時間的具體組成仍可能造成發(fā)電系統(tǒng)運轉率的較大差異，影響發(fā)電效率。

3.4 燒結工藝影響分析

從以上參數(shù)變化可以看出，所有有利于余熱回收的參數(shù)在11月份均達到幾個月的最佳值，變化趨勢說明燒結過程控制變化是影響發(fā)電量的主要因素。

3.5 燒結機短時間停機較多

燒結是一個連續(xù)的燒結過程，余熱發(fā)電也是依靠持續(xù)不斷的熱量供應來維持。一旦燒結系統(tǒng)停機，待重新開機時經(jīng)過一段時間的冷卻，燒結礦層所蘊含的熱量大部分已經(jīng)由燒結煙道排出，余熱回收量大幅度下降，直接影響余熱鍋爐的正常生產(chǎn)運行，嚴重時產(chǎn)氣量過低將導致汽輪機組停機。由于使用的爐篦條和隔熱墊材質存在問題，燒損大，極易出現(xiàn)臺車掉爐篦條現(xiàn)象，出現(xiàn)后必須空臺車停機5-10min左右處理，而影響余熱生產(chǎn)將長達1h甚至更長，嚴重制約著余熱鍋爐的正常運行。

3.6 余熱煙氣回收系統(tǒng)密封較差

燒結環(huán)冷臺車下部均采用耐熱橡膠條密封。尤其180m2燒結機，運行時間較長，各部位密封橡膠條磨損老化嚴重，且由于集氣罩處于冷卻機進料端，大量熾熱的燒結礦經(jīng)常導致集氣罩處密封燒毀。如此一來，在整個煙氣循環(huán)系統(tǒng)中形成多處漏風點，造成環(huán)冷機下方大量熱風外溢，臺車上方大量冷風吸入從而導致煙氣溫度降低，鍋爐產(chǎn)氣量下降。

4 改進措施

4.1 優(yōu)化生產(chǎn)工藝，穩(wěn)定工況

（1）對燒結機布料、壓料設備進行整改。設計制作了壓料裝置，利用檢修機會，對壓料裝置進行安裝調試，通過使用，壓料效果明顯，燒結斷面厚度均勻統(tǒng)一，確保燒結機尾不過燒，不欠燒。

（2）優(yōu)化配礦工藝，合理增加燒結性能較好的礦粉比例，保證燒結過程穩(wěn)定，將燒結終點嚴格控制在倒數(shù)第二個風箱。

（3）增設燒結礦落料點、測溫點，可隨時反應燒結礦落礦處的煙氣溫度，并嚴格要求控制在350℃以上，并納入制度進行考核。

（4）為保證落料點溫度控制在范圍內，采取關閉風箱閘閥開度及抽風機風門開度的措施，嚴格將燒結終點控制在倒數(shù)第二個風箱。

（5）合理匹配燒結機機速和環(huán)冷機機速，在保證冷卻機出料口下料正常，不出現(xiàn)堵料的前提下，適當降低環(huán)冷機速。適度提高冷卻機料層厚度，使熱量富集，增大余熱回收量。

4.2 減少燒結機主機停機次數(shù)

（1）各班次安排專人對爐床進行整理，對爐條松的及時進行補缺，再是定期更換臺車，將排好爐條的臺車達到一定數(shù)量后，利用其他因素停機機會對爐條松的臺車進行更換，從而縮小了掉爐條次數(shù)，減少了主機停機頻次。

（2）做好設備的檢修管理工作。利用檢修時間將整套設備徹底進行維護保養(yǎng)，杜絕小故障的發(fā)生。

（3）在短時間停機前，提前與余熱發(fā)電站聯(lián)系溝通，讓其提前進行調整，把損失降到最低。

4.3 煙氣回收系統(tǒng)密封改造

（1）治理冷卻機本體漏風。對冷卻機臺車下方動密封、靜密封膠條，以及臺車與臺車之間密封橡膠每班進行檢查一次，利用其他工序停機或檢修進行更換，確保密封效果。

（2）在環(huán)冷臺車外沿焊接M10mm厚的弧形錳板，在集氣煙罩下方安裝M0.5mm厚的不銹鋼薄板，使錳板與不銹鋼薄板形成軟連接，起到密封的目的和作用。杜絕冷風進入集煙罩內，有效提高了回收煙氣溫度。

5 改進效果

通過采取上述一系列改進措施，燒結余熱發(fā)電系統(tǒng)運行逐步趨于穩(wěn)定，余熱回收利用效率顯著提升，至2014年3月份噸燒結礦發(fā)電量提升至17.52kWh，達到了預期效果。

6 結語

控制廢氣溫度穩(wěn)定減少波動次數(shù)、減小波動范圍是提高燒結余熱發(fā)電量的基本措施，而要保證該參數(shù)穩(wěn)定，需要燒結工作者做大量細致的工作，燒結過程每個環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性及設備完好狀態(tài)是保證余熱發(fā)電發(fā)揮最佳效率，創(chuàng)造最佳效益的重要途徑。