燒結環(huán)冷機余熱發(fā)電機組穩(wěn)定運行的探討

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)

0 引 言

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。

1 采取措施

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。

2 取得效果

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

3 結論

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.