烧结余热回收发电关键技术

烧结余热发电技术是钢铁工业提高能源利用效率,实现可持续发展的重要途径之一.针对烧结余热资源品质较低、波动大等特点,提出并分析了余热回收与烟气处理、热源参数预测、余热回收工艺与废气温度调节、废气循环与烧结矿冷却制度优化、余热锅炉与发电系统选型优化等关键技术,认为:烧结余热回收应以冷却机废气余热回收为主,并重点保证系统稳定...     

烧结矿冷却过程数值模拟及余热回收分析

建立了烧结矿冷却过程的多孔介质模型,探讨了烧结矿热物性参数分别采用经验值和实验值对数值模拟的影响,分析了不同的烧结矿粒径和不同入口风温工况下的出口热废气对余热发电量的影响。结果表明:使用热物性参数实验值对料层温度的模拟结果与热物性参数经验值模拟结果差距较大,实验值模拟结果更接近实际运行工况;在余热发电方面,烧结矿粒径越小、冷却风温越高,吨矿余热发电量越大。烧结矿粒径为50mm时比粒径为60mm时吨矿发电量提高了8. 66%;入口风温为583K时比入口风温为553K时吨矿发电量提高了7. 81%。     

提高烧结冷却机余热发电分析

在分析烧结机的冷却方式、烧结矿温度、烟气温度和流量等参数的基础上,探讨并建立了烧结冷却机余热发电计算模型,计算了各种工艺参数的变化对烧结余热发电能力的影响。在烧结冷却机某种生产条件下,找到了最优的工艺参数,使得烧结余热发电量也达到最大值。     

烧结低温冷却废气余热多级利用技术探讨

烧结工序余热资源回收率低,主要因为烧结有大量低于300℃冷却废气低温余热资源难以回收。文章利用ORC发电技术回收烧结冷却机低温段废气余热以及放散的余热锅炉低压蒸汽,对烧结冷却机的热能进行了进一步的梯级利用,进一步降低冷却机的废气排放温度,提高余热回收率。分析表明,通过烧结冷却机低温段余热回收技术方案的实施可产生良好的经济和社会效益。     

基于环冷机冷却能耗最小目标的工艺参数优化

以冷却能耗理论为基础,对460m2环冷机进行周向分段,借助Fluent平台模拟环冷机内部烧结矿热交换过程,获取一个循环内烧结矿多点温度数据,将其与实测数据进行对比,验证了数学模型正确性.针对孔隙率、非余热回收区入口风速、余热回收区气体入口温度和烧结矿料层厚度等工艺参数,采用控制变量法进行单因素的仿真研究,将模拟结果用冷却能耗理论进行分析,得出各参数对环冷机冷却能耗的影响.运用正交实验法分析上述4个参数,得到了环冷机最优化参数设置.研究结果表明:在最优化参数组合下1t烧结矿温度从650℃降至70℃所需标况风量为1851.4m3,比实际工况时减少了27.6％.     

烧结-冷却-余热回收系统热力学分析

采用热力学分析法剖析了烧结余热产生、转换与利用过程,绘制了烧结-冷却-余热回收系统的物流图和流图,建立了有关能量输出、转换与利用的评价指标,借此研究了国内某360m2烧结机的余热利用状况。结果表明:输出效率、转换效率、利用效率等指标可用来评价烧结余热回收等能量利用状况;烧结机、冷却机、余热锅炉、汽轮机发电4个环节的利用效率分别为0.30、0.52、0.71、0.39;目前烧结余热回收存在的主要问题是烧结烟气和冷却三段冷却废气所携带的显热尚未被利用;将烧结烟气和冷却三段废气余热用于点火煤气预热或锅炉给水预热,可使得烧结机和环冷机利用效率分别提高0.19和0.18。     

烧结余热竖罐式回收利用工艺流程

烧结过程余热资源的回收与利用是降低烧结工序能耗的主要方向与途径之一。针对于传统冷却机在余热回收利用方面存在着系统漏风、回收余热品位和效率偏低等难以克服的弊端,借鉴干熄焦中干熄炉的结构和工艺,提出了烧结矿余热竖罐式回收利用的结构与工艺,明确了其中的3个关键问题。研究表明,竖罐式回收利用是烧结余热资源高效回收与利用的一条新的途径;其不但实现了对烧结矿余热的高效回收,而且,热风即载热介质品质较高,从而有利于后续的余热利用;罐体内料层阻力特性、料层内气固传热以及冷却方式对烧结矿冶金性能的影响是罐式回收是否可行的3个关键问题。     

烧结环冷机柔磁性密封技术及其在凌钢的应用

为解决烧结环冷机的漏风问题,提高余热利用效率,凌钢1 #、2#环冷机采用了柔磁性密封技术.结果表明:冷却机漏风率降低25％以上,烧结矿冷却效果明显改善,余热回收废气温度升高80℃左右,发电效率提高15％以上,年创效益1800多万元,使烧结余热发电水平又上了一个新台阶.     

冶金企业烧结冷却机余热发电技术开发及应用

烧结冷却机余热发电技术是利用烧结冷却机中低温的废气通过余热锅炉产生蒸汽,来推动汽轮机组做功发电.本文对烧结冷却机纯低温余热发电热力工艺系统、热力参数等特点及发电能力进行了探讨、分析、比较,通过工程实例及结论,为合理选择余热发电技术及提高发电能力提供参考.     

立式烧结冷却机与余热发电工艺研发

通过对烧结冷却机余热发电国内现状的调研及中低品位热能高效利用方法的研究,提出了一种全面提升热能品位的新型立式烧结矿冷却装置,并对该装置的技术特征及结构特点进行了分析.以济钢烧结冷却机余热源参数为基础,对以常规冷却机、发电型冷却机和立式冷却机为冷却设备的余热发电工艺方案进行了技术经济对比,研究表明立式冷却机余热发电工艺方案发电功率最大.其结果可为工业余热高效回收工艺设备的研发提供理论及技术依据.     

莱钢烧结机废气余热回收利用实践

莱钢3×265m^2烧结机成功设计安装以热管为主要传热元件的余热回收装置,将环冷高温段废气转化为热蒸汽并应用于生产和生活;中温段热废气通过热风罩引入烧结料面,采用环冷机安装平料器、改进密封方式、改造烧结机布料系统、优化工艺操作参数以改善料层透气性等一系列措施,充分利用烧结矿显热资源实现了热风烧结。废气余热的回收利用,大大降低了烧结工序能耗,减少了热源排放,经济效益和环保效益显著。     

烧结矿冷却过程正交模拟优化试验研究

 烧结矿粒径、进口流量、料层高度、孔隙率和进口风温是影响烧结矿冷却过程中余热利用量的主要参数。通过对某钢铁厂360m2环冷机进行研究,针对烧结矿换热的特点建立了烧结矿换热过程求解的数学模型。以计算流体力学软件FLUENT6.3为平台,采用UDS和UDF构建多孔介质局部非热力学平衡的能量双方程模型,模拟烧结矿冷却过程;以提高环冷机的余热回收利用量为目标,通过正交试验的方法对影响烧结矿换热过程的5个参数进行了优化,得到了最佳运行参数组合。通过与现场测试的数据比较表明,计算结果与实际运行过程吻合较好。研究结果对烧结系统的余热利用提供了可靠的理论依据。     

烧结矿余热回收中试竖罐结构和操作参数解析

烧结矿余热竖罐式回收技术是高效回收烧结矿余热的有效方式之一。在先前理论和实验研究的基础上,以中试竖罐为研究对象,基于非流态化床气固流动与传热理论,建立了竖罐料层内气固传热的解析数学模型,研究了单一参数对竖罐内气固传热过程的影响,然后利用多指标正交试验法进行参数优化,采用加权综合评分法对出口冷却风携带值和料层阻力损失2项指标进行量化处理,得出了中试竖罐适宜的结构和操作参数。研究结果表明,对处理量为40t/h的中试竖罐系统,其适宜热工参数为:冷却段直径4.4m、冷却段高度6.6m、冷却风表观流速0.6m/s。     

烧结余热发电现状及存在问题的分析

以烧结余热回收环节为研究对象,分析国内外各种回收工艺的区别,总结一套适合国内烧结工序(包括烧结机、冷却机)的余热回收工艺。同时分析了国内现有烧结余热回收系统存在的问题,并提出了解决思路和建议。     

首钢京唐炼铁余热余能回收及潜力

京唐炼铁余热余能占炼铁工序能耗的60%左右,分布于热风炉、高炉煤气除尘、炉前除尘、渣处理和高炉本体冷却水等系统。重点分析现有工艺技术流程,通过高炉煤气回收、干式TRT和热风炉烟气预热空煤气及制粉三项利用技术,已实现炼铁主要余热余能回收80.8%,指出热风炉烟气和高炉煤气物理显热利用率仅为30%～40%,还有待进一步提高。同时,以末端温度为基础分析了各项低品位余热潜力尚有65.9kgce/t,并提出有效利用放散高炉煤气、热风炉烟气和冲渣水余热等措施和建议,为余热梯级回收和合理高效利用提供依据。     

环冷机余热回收与利用系统的能量分析

 根据某钢厂的环冷机系统回收与利用烧结矿显热的工艺流程,绘制了能流图、火用流图,并建立相关能量评价指标,采用热平衡方法和火用分析方法对环冷机的余热回收利用状况进行研究,分析了余热资源在回收与利用过程中的热量损失、火用量损失、热效率与火用效率。结果表明：环冷机、余热锅炉2个环节的热效率分别为26.78%和45.60%,火用利用效率分别为22.88%和45.08%,环冷机是余热回收与利用的薄弱环节;目前影响余热回收与利用的主要因素是环冷机取热段的漏风问题、第三段冷却废气所携带的显热尚未被利用以及烧结矿层的气固换热过程。     

铁矿烧结冷却过程热管式余热锅炉系统的设计与评价

为回收一台52m^2铁矿烧结机的冷却过程余热资源，回用于烧结原料的混合和加热过程，实际设计—套基于热管元件的余热锅炉系统。该系统以热管为主要传热元件，以分离式汽化套管为蒸汽发生器，以直立式翅片结构为强化传热手段，使之适应烧结冷却废气的流量、温度和含尘量特点。经过至今约8年的实际运行，该系统几乎可以稳定地提供6t／h的饱和蒸汽，并且对于铁矿烧结过程具有较好的适用性和经济效益。