600m2燒結(jié)余熱發(fā)電生產(chǎn)指標(biāo)提升措施

謝志剛

摘要：文章論述了五礦營口中板有限責(zé)任公司600m2燒結(jié)機(jī)及配套余熱發(fā)電項(xiàng)目概況，并分析了該項(xiàng)目投產(chǎn)后電量不穩(wěn)定的原因，通過共同努力采取相關(guān)措施在保證燒結(jié)側(cè)穩(wěn)定生產(chǎn)的同時(shí)大幅提高電量，為企業(yè)創(chuàng)造了效益。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)余熱；發(fā)電生產(chǎn)指標(biāo)；指標(biāo)提升措施；余熱發(fā)電項(xiàng)目；燒結(jié)機(jī) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK115 文章編號(hào)：1009-2374（2016）30-0034-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.017

五礦營口中板責(zé)任有限公司600m2燒結(jié)機(jī)于2014年1月投產(chǎn)，此項(xiàng)目為目前國內(nèi)單機(jī)面積最大的燒結(jié)機(jī)，年產(chǎn)594萬噸。燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的有效抽風(fēng)寬度5.5m，兩端又?jǐn)U幫0.2m，實(shí)際臺(tái)車寬度可達(dá)5.9m。具體生產(chǎn)流程見圖1：

五礦營鋼燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐蒸汽發(fā)電工程項(xiàng)目的目的是回收利用一臺(tái)600m2燒結(jié)環(huán)冷機(jī)煙囪廢氣中的余熱，本著“節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境”的原則，通過余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送往配套的汽輪發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能。

600m2燒結(jié)環(huán)冷機(jī)一段高溫端熱風(fēng)的風(fēng)溫參數(shù)為350℃～420℃，二段高溫端熱風(fēng)的風(fēng)溫參數(shù)為280℃～320℃。余熱鍋爐利用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的一段和二段高溫段的熱煙氣，為提高燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的一段和二段熱煙氣溫度，煙氣采用再循環(huán)方式，即余熱鍋爐出口煙氣全部回到環(huán)冷機(jī)一二段。余熱鍋爐在充分吸收一二段煙氣熱量后產(chǎn)出中低壓兩股蒸汽送至汽機(jī)發(fā)電。在余熱鍋爐運(yùn)行時(shí)，熱風(fēng)再循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，1號(hào)、2號(hào)環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)停運(yùn)，循環(huán)風(fēng)機(jī)采用變頻控制。通過熱風(fēng)再循環(huán)，從而提高進(jìn)入余熱鍋爐的熱風(fēng)溫度，多產(chǎn)蒸汽（一般可提高5%～10%）。

在環(huán)冷機(jī)一段和二段風(fēng)箱對應(yīng)的上部風(fēng)罩頂部分別設(shè)置集氣煙筒。在煙筒頂部設(shè)置電動(dòng)蝶閥。在煙筒中部設(shè)引出管，將環(huán)冷機(jī)溫度較高的熱廢氣分別送給余熱鍋爐。余熱鍋爐生產(chǎn)時(shí)，一段、二段煙筒頂部電動(dòng)蝶閥關(guān)閉，使環(huán)冷機(jī)一二段風(fēng)箱的全部廢氣都進(jìn)入余熱鍋爐。余熱鍋爐系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，煙筒頂部電動(dòng)蝶閥開啟排氣，停運(yùn)再循環(huán)風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)1號(hào)、2號(hào)環(huán)冷鼓風(fēng)機(jī)，使環(huán)冷機(jī)照常生產(chǎn)。燒結(jié)余熱發(fā)電站投產(chǎn)后將形成余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組的總體規(guī)模。其中：600m2燒結(jié)機(jī)配置一臺(tái)雙壓立式余熱鍋爐，型號(hào)為Q500（500）/400（300）-75（17.5）-1.45（0.35）/340（200）；對應(yīng)的擁有中國長江動(dòng)力集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)一臺(tái)，型號(hào)為BN20-1.25/0.25，額定功率20MW，無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)一臺(tái)，型號(hào)為QF-20-2。設(shè)有單獨(dú)為“發(fā)電”供水的化學(xué)制水站，具有小時(shí)補(bǔ)充60噸除鹽水的能力。工業(yè)新水來自公司的S1水線。除氧器為一臺(tái)大氣旋膜式除氧器，每臺(tái)額定出力為120t/h，水箱有效容積41.5m3，化學(xué)除鹽水補(bǔ)充到除氧器，除氧器在工作壓力0.02MPa，工作溫度104℃的工況下可以保證鍋爐給水中氧含量<15ug/L。

600m2燒結(jié)余熱發(fā)電于2014年9月正式投產(chǎn)，此項(xiàng)目投產(chǎn)不但解決了燒結(jié)廢氣直接排空造成的污染，減少了大量溫室氣體排放，其發(fā)電帶來的經(jīng)濟(jì)效益也大大降低了燒結(jié)工序能耗和生產(chǎn)成本。

投產(chǎn)后噸燒發(fā)電量波動(dòng)比較大，表1是自投產(chǎn)以來各月的噸燒發(fā)電量統(tǒng)計(jì)：

余熱發(fā)電量得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的充分重視，筆者作為生產(chǎn)負(fù)責(zé)人為了改變這一局面做了各種嘗試，但是始終無法將噸燒發(fā)電量穩(wěn)定住。經(jīng)過長期的記錄、總結(jié)、嘗試和摸索并與燒結(jié)側(cè)的充分交流和協(xié)作，2016年4～6月份已經(jīng)逐漸將噸燒發(fā)電量提高并穩(wěn)定在15～16kWh/t，采取的相關(guān)措施初見成效。本項(xiàng)目環(huán)冷鍋爐加上內(nèi)置大煙道鍋爐設(shè)計(jì)噸燒設(shè)計(jì)值為20kWh/t，環(huán)冷鍋爐設(shè)計(jì)值為15kWh/t，目前在大煙道鍋爐未安裝的情況下，環(huán)冷鍋爐的生產(chǎn)情況已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值并穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值之上。

1 影響余熱發(fā)電生產(chǎn)的原因

燒結(jié)機(jī)燒結(jié)終點(diǎn)控制（機(jī)速、大煙道風(fēng)門）；燒結(jié)機(jī)機(jī)速；生石灰下料不穩(wěn)定；燒結(jié)側(cè)意外停機(jī)多而發(fā)電側(cè)操作過于死板；燒結(jié)機(jī)及環(huán)冷機(jī)內(nèi)料層不完全平整（料層厚度）；燒結(jié)側(cè)與發(fā)電側(cè)人員溝通需要改善。

2 穩(wěn)定和提高余熱發(fā)電量的措施

第一，燒結(jié)終點(diǎn)的控制對煙溫影響很大，在保證燒結(jié)礦質(zhì)量和成礦率的前提下同時(shí)滿足燒結(jié)余熱回收的終點(diǎn)位置。正常應(yīng)該控制在最后一個(gè)風(fēng)箱的前半部分，但是通過多次嘗試，600m2燒結(jié)機(jī)共29個(gè)風(fēng)箱，還是將燒結(jié)終點(diǎn)控制在倒數(shù)第二個(gè)風(fēng)箱范圍內(nèi)效果最好。燒結(jié)終點(diǎn)控制也需要發(fā)電側(cè)和燒結(jié)側(cè)及時(shí)溝通，發(fā)現(xiàn)環(huán)冷機(jī)一段煙溫有不正常升高時(shí)，及時(shí)聯(lián)系燒結(jié)側(cè)調(diào)整燒結(jié)終點(diǎn)。一旦燒結(jié)并出現(xiàn)欠燒而導(dǎo)致在燒結(jié)機(jī)內(nèi)二次燃燒時(shí)，散放的熱量會(huì)達(dá)到500℃～600℃，環(huán)冷機(jī)一段前半部分最為明顯，會(huì)不正常影響煙溫升高40℃～70℃。

第二，燒結(jié)機(jī)機(jī)速控制在2.6～3m/min。燒結(jié)機(jī)的機(jī)速控制也是根據(jù)生產(chǎn)情況隨時(shí)調(diào)整的。

第三，生石灰下料不穩(wěn)定。提高生石灰品質(zhì)和下料的穩(wěn)定性可提高燒結(jié)料的成球性和改善料層透氣性，提高燒結(jié)礦質(zhì)量和產(chǎn)量。成球性和料層的透氣性對煙溫有一定影響。

第四，投產(chǎn)初期因緩料、換臺(tái)車和設(shè)備原因，燒結(jié)機(jī)停機(jī)次數(shù)略多。發(fā)電側(cè)知道燒結(jié)側(cè)停機(jī)后，循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率隨著調(diào)整向下，汽輪機(jī)主汽溫度和壓力下降明顯隨之停機(jī)。600m2燒結(jié)機(jī)蓄熱能力強(qiáng)，停機(jī)后循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率調(diào)整到25～30Hz還可以維持低負(fù)荷。停的時(shí)間略長維持不了夏季暫時(shí)的不停爐，開啟汽機(jī)側(cè)疏水對管道進(jìn)行暖管，燒結(jié)側(cè)溫度恢復(fù)立刻升溫汽輪機(jī)開始沖轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)又處于熱態(tài)可以大大減少啟動(dòng)時(shí)間。操作過程中需要燒結(jié)側(cè)和發(fā)電側(cè)始終保持聯(lián)系，靈活操作。

第五，環(huán)冷機(jī)料層厚度和平整也直接影響煙溫，有資料表明，環(huán)冷機(jī)內(nèi)料層厚度提高0.1m，煙氣溫度可以提高10℃，料層越厚冷卻越趨于均勻，溫度也波動(dòng)越小。600m2燒結(jié)機(jī)料層厚度基本維持在700mm，環(huán)冷機(jī)料層厚度可以達(dá)到1.3～1.5m。為了使燒結(jié)機(jī)和環(huán)冷機(jī)布料更加均勻。在燒結(jié)機(jī)梭式布料后，環(huán)冷機(jī)后都增加了布料刮板，效果非常明顯。

第六，建立燒結(jié)側(cè)和發(fā)電側(cè)的溝通機(jī)制。

3 燒結(jié)側(cè)

燒結(jié)主控與余熱主控之間加強(qiáng)溝通，提高作業(yè)效率，保證安全生產(chǎn)；燒結(jié)側(cè)有預(yù)見性停機(jī)，主控要提前通知余熱值班班長，突發(fā)性停機(jī)要立即通知余熱值班班長并說明大致停機(jī)時(shí)間；燒結(jié)主控每一小時(shí)如實(shí)填寫環(huán)冷機(jī)煙罩溫度及產(chǎn)量；燒結(jié)主控要時(shí)刻掌握余熱鍋爐循環(huán)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行情況（每一小時(shí)微信匯報(bào)），燒結(jié)余熱發(fā)電鍋爐有相應(yīng)操作啟停風(fēng)機(jī)及大范圍調(diào)整循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率和開關(guān)煙筒門，燒結(jié)余熱發(fā)電班長負(fù)責(zé)要提前通知燒結(jié)主控；工藝要求：環(huán)冷煙罩溫度控制在350℃～430℃之間，值班長、工長、看火工、主操加強(qiáng)控制，終點(diǎn)溫度要控制在倒數(shù)第二個(gè)風(fēng)箱范圍內(nèi)。

4 發(fā)電側(cè)

根據(jù)煙溫及時(shí)調(diào)整循環(huán)風(fēng)機(jī)頻率，盡量讓循環(huán)風(fēng)機(jī)在40Hz以上運(yùn)行，增加發(fā)電量；發(fā)電側(cè)與燒結(jié)側(cè)每小時(shí)進(jìn)行溝通，在容許范圍內(nèi)提高環(huán)冷煙氣溫度；要求運(yùn)行人員監(jiān)盤認(rèn)真，根據(jù)參數(shù)調(diào)整發(fā)電負(fù)荷；維持凝汽器真空在-93～-95kPa經(jīng)濟(jì)真空下運(yùn)行；600m2燒結(jié)余熱發(fā)電有停機(jī)停爐等重大操作時(shí)班長負(fù)責(zé)提前10分鐘通知燒結(jié)主控，燒結(jié)主控好做出相應(yīng)調(diào)整，如啟動(dòng)其1#鼓風(fēng)機(jī)等。如出現(xiàn)意外跳機(jī)，要求燒結(jié)余熱發(fā)電班長在5min內(nèi)通知燒結(jié)主控。

5 結(jié)語

余熱發(fā)電系統(tǒng)依附于主體工藝，發(fā)電系統(tǒng)燒結(jié)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率是提高燒結(jié)余熱發(fā)電電量的重要指標(biāo)。正常發(fā)電運(yùn)行技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，重要的是發(fā)電人員對主體工藝的理解和及時(shí)地對反映的問題進(jìn)行溝通。換句話說就是需要發(fā)電和主工藝進(jìn)行高度耦合。在燒結(jié)側(cè)保證作業(yè)率的同時(shí)，發(fā)電側(cè)要保證在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。利用燒結(jié)側(cè)停機(jī)處理發(fā)電側(cè)缺陷，在燒結(jié)機(jī)開始啟動(dòng)機(jī)上布料時(shí)，發(fā)電鍋爐開始上水，環(huán)冷機(jī)煙溫100多℃就開始開啟風(fēng)機(jī)對鍋爐預(yù)熱。鍋爐產(chǎn)生蒸汽就開始對汽輪機(jī)母管暖管等。在今后的生產(chǎn)和工作中還需要不斷學(xué)習(xí)、積累、嘗試進(jìn)一步提高噸燒發(fā)電量，為公司創(chuàng)造效益、為節(jié)能降耗循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐先決，李希超.現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)——燒結(jié)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1984.