烧结工艺及余热发电简介
烧结机余热发电技术的详解
烧结机余热发电技术一.概述余热发电是利用强制循环余热锅炉回收废气余热，生产中压饱和蒸汽，配套饱和蒸汽汽轮机组，发电机组抽汽供热，实现供热、电联产，最大限度提高余热蒸汽利用效率。
而对于烧结机余热发电来说是通过钢厂烧结机所产生的冶炼烟气余热强制循环余热锅炉回收利用，生产中压饱和蒸汽，配套饱和蒸汽轮机组，抽取供热发电。
通过对烧结机烟气的回收利用，一方面减少了对大气环境的污染（主要是二氧化碳，一氧化碳），另一方面，从某种程度上也节约了生产成本。
其所产生的蒸汽可进行对外供热，电联产，节省了企业的生产成本，也迎合当今社会节能减排的主题。
二.工艺原理1.烟气循环：烧结机所产生的烟气分为高低烟温段，共同进入余热锅炉烟道口，并且通过高功率循环风机强制其烟气循环，加热其中低压汽包，产生蒸汽。
当高低段烟道阀门打开时，烟气就进入锅炉烟道口，同时1#，2#烟囱也随之关闭，旁路烟关闭，补冷风口根据烟气温度自行调节其开度。
1#和2#环冷机的出口电动阀打开，循环风机的风流将进入环冷机内，代替环冷风机的风流，使得烧结工序能正常运行。
在此工序中循环风机是主体，因此循环风机的效率直接影响到烧结和锅炉蒸汽产生的效率，进一步影响发电效率。
2.中压水循环：中压锅筒给水是来自汽机房凝结水经过低压除氧器处理后，由中压给水泵打入中压锅筒。
中压给水调节中最为重要的是给水三冲量调节，其调节方式是通过汽包水位，给水流量，主蒸汽流量。
给水三冲量调节中，给水流量的准确度直接影响到调节的准确和稳定度。
因此要进行三冲量的调节，给水流量和蒸汽流量以及水位的校验非常重要。
当主蒸汽温度达到一定值（主要由进入汽机的蒸汽温度决定）时，需要打开减温水调节阀来冷却中压减温汽，降低蒸汽温度，符合进入汽机蒸汽温度的要求。
3.低压水循环：低压汽包给水是来自汽机房凝结水经过除氧器处理后进入低压汽包。
对于低压汽包给水调节可以进行两冲量或单冲量调节，其具体调节方式可以根据现场情况而定。
钢铁企业烧结余热利用与发电技术
钢铁企业烧结余热利用与发电技术摘要:钢铁企业烧结工序的能耗仅次于炼铁工序，一般为钢铁企业总能耗的10%〜20%。
我国烧结工序的能耗与先进国家相比有较大差距，每吨烧结矿的平均能耗要高20kgce。
在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气，即浪费了热能又污染了环境。
据日本某钢铁厂热平衡测试数据表明，烧结机的热收入中烧结矿显热占28.2%、废气显热占31.8%。
可见，烧结厂余热回收的重点为烧结废（烟）气余热和烧结矿（产品）显热回收。
烧结余热也是目前我国低温余热资源应用的重点。
一、烧结余热利用方式与现状烧结余热主要利用方式有（1）在点火前对烧结料层进行预热；（2）送到点火器，进行热风点火；（3）实行热风烧结，回收烧结过程的热量和成品矿显热，降低烧结能耗；（4）利用余热锅炉回收烧结或冷却热废风，所产蒸汽用于预热烧结混合料或生活取暖等，或者进行蒸汽升值发电。
目前，我国大型烧结厂普遍采用了余热回收利用装置，但多数中、小烧结厂的余热仍未得到有效利用。
国内重点大中型企业，钢铁协会会员单位在2006年钢铁协会调研时，只有不到三分之一的烧结机配备了烧结余热利用设备，大部分是蒸汽回收并入全厂动力蒸汽管网，很少利用余热发电的。
近年来，随着低温烟气余热锅炉技术和低参数补汽式汽轮机技术的发展，使低温烟气余热发电成为可能。
二、烧结余热利用与发电技术目前我国烧结余热利用的重点和难点在于：由于存在漏风率高导致废气温度降低，又要保证进入除尘器前废气温度在露点以上等原因，回收利用烧结余热较困难。
因此，如何降低漏风率以提高烧结机烟气温度，以及在保证烧结废气除尘所需温度条件下，实现烧结机尾部高温段废气显热回收？烧结余热蒸汽发电核心技术的消化吸收和本土化，是烧结余热回收的重点。
如开发此技术将烧结矿余热充分利用，则钢铁行业年可节约能源约900万吨标准煤。
烧结余热发电是利用低温余热的一个有效途径，但目前来说应用很少，且存在一些问题，在运行过程中，由于烧结机和环冷机工况发生变化时，余热回收系统的工作参数也将随之变动，输出的蒸汽压力、温度、流量也将发生变化，从而影响发电机组的运行效率。
烧结机工序的余热回收利用
烧结机工序的余热回收利用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右图。
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右图所示。
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。
烧结厂余热利用技术简介
烧结厂余热利用技术简介1. 引言烧结是一种将粉煤灰、石灰石或其它成分相似的原料通过加热使之部分熔化，然后回结固化成块状的冶金过程。
这个过程产生的高温烟气和废热在烧结厂通常都被排放到大气中。
然而，随着对能源资源的需求和环境保护意识的增强，如何有效利用烧结厂的余热已成为研究和开发的重点。
本文将简要介绍几种常见的烧结厂余热利用技术，并分析其优点和局限性。
2. 烧结厂余热利用技术2.1 热交换器技术热交换器技术是一种常见的烧结厂余热利用技术。
热交换器可以将高温烟气中的热能传递给废水、蒸汽或其他介质，以实现能量的回收和利用。
热交换器通常包括换热管道和换热器设备。
热交换器技术的优点在于可以提供连续的热能供应，并减少对外部能源的需求。
然而，此技术的局限性在于热交换器设备的成本较高，维护困难，并且对脏污、腐蚀性介质敏感。
2.2 ORC技术ORC技术（有机朗肯循环）是一种将烧结厂余热转化为电力的技术。
ORC系统通过将高温烟气中的热能转移到有机工质中，然后通过有机工质的蒸汽驱动涡轮发电机产生电力。
与传统蒸汽发电系统相比，ORC技术可以在较低的温度下工作，提高了热能转化的效率。
此外，ORC技术还可以通过调整有机工质的选用来适应不同温度下的余热利用。
然而，该技术需要较高的初投资成本，并且对有机工质的选择和运行维护要求较高。
2.3 废热蒸汽利用技术废热蒸汽利用技术是一种将烧结厂余热转化为蒸汽以供其他生产过程使用的技术。
在烧结厂中，产生的高温烟气可以通过余热锅炉将废热转化为蒸汽，然后再将蒸汽输送到其他工序中进行能量回收。
废热蒸汽利用技术可以减少对外部能源的需求，并提高能源利用效率。
然而，该技术的缺点在于需要较大的设备投资，且对蒸汽管道的要求较高。
3. 总结烧结厂余热利用技术是一种重要的能源回收利用手段，可以减少环境污染，降低能源消耗，提高能源利用效率。
本文介绍了几种常见的烧结厂余热利用技术，并分析了它们的优点和局限性。
无论是热交换器技术、ORC技术还是废热蒸汽利用技术，都需要根据具体的烧结厂情况和需求来选择和应用。
烧结余热发电资料
烧结余热发电资料11概论在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10%，仅次于炼铁工序，位居第二。
在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。
由于烧结冷却机废气的温度不高，仅150～450℃，加上以前余热回收技术的局限，余热回收项目往往被忽略。
随着近几年来余热回收技术突飞猛进，钢铁行业的余热回收项目造价大幅度降低，同时余热回收效率大幅提高，特别是闪蒸发电技术和补汽凝汽式汽轮机在技术上获得突破，为钢铁行业余热回收创造了优越的条件。
时值目前国家能源紧缺、大力提倡生产过程节能降耗的关键时期，国家有关部门对企业节能指标提出了很高的要求。
在这样的形势和技术条件下，一些有远见的钢铁企业，迅速启动各种余热回收项目，不但完成了钢铁企业的节能降耗任务，同时也能为企业本身创造可观的经济效益。
烧结冷却机余热的回收，是通过回收烧结机尾落矿风箱及烧结冷却机密闭段的烟气加热余热锅炉来回收低品味余热能源，结合低温余热发电技术，用余热锅炉的过热蒸气来推动低参数的汽轮发电机组做功发电的最新成套技术；其与火力发电相比：1）不需要消耗一次能源。
2）不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体。
具体来讲烧结冷却机余热回收的意义体现在如下几个方面：1）利用烧结环冷机烟气余热发电，部分代替来自电网的以化石燃料为能源的供电量，从而起到减少温室气体排放效果；2）降低烧结工序能耗，促进资源节约；降低产品单位价格，使企业更具竞争优势。
3）有利于企业可持续发展目标的实现，减少由常规火电厂带来的SO2、CO2、粉尘之类的大气污染物，有助于改善当地的能源结构，提高能源安全。
2 国家政策一国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知国发【2021】 21号文件中提出“在冶金、有色、煤炭、电力、化工、建材、造纸、酿造等重点行业组织开展循环经济试点”。
具体内容：1）钢铁工业。
要加快淘汰落后工艺和设备，提高新建、改扩建工程的能耗准入标准。
烧结厂余热利用技术简介
冷却机余热回收
冷却机余热回收的途径
烧结矿从烧结机尾经过热破碎后卸到冷却机上,卸出的烧结饼温度平均在 500∽800℃之间。热烧结矿经过冷却机冷却，使得从冷却机排出的烧结矿温度 在150 ℃以下。热烧结矿在冷却过程中其热能变为废气显热，废气温度随冷却 机部位的不同而不同，给矿部温度最高，在450 ℃以上，排矿部温度最低。余 热可以分为高、中、低三个温区分别利用。
火力发电
火力发电一般是指利用煤炭、石油和天然气等 燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高 温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动汽轮机 做功，进而带动发电机转动来发电的方式的总 称。我国的火电厂以燃煤为主。
目前火电在我国发电行业占据主导地位。
按照蒸汽的压力等级，火电厂可分为: 中低压（3.43MPa以下）、高压（8.83MPa） 、 超高压（12.75MPa）、亚临界（16.18MPa） 、 超临界（22.1MPa）、超超临界（30MPa）。
高温段余热利用
高温段余热废气能量品味比较高，动力回收形式效率也比较高，将热废气的热 能转换为能级较高的电能的回收方式为首选。通过余热锅炉将热废气余热转化 成蒸汽，再通过汽轮发电机组有效的转化为电能供烧结厂自用或并入企业电网 。
中温段余热利用
中温段温度低于300℃，采用余热锅炉进行回收热效率比较低，经济性比较差。采用直接 回收利用更为合理。该段废气为高含氧量的热空气，可以作为烧结点火助燃空气和热风烧 结。 热风助燃的优点：
国内余热利用情况
太钢一号烧结生产线余热利用系统为1998年日本政府实施“绿援计划 ”时在太钢援建的项目。通过设置2台强制循环余热锅炉，共用一个 汽包、锅炉给水系统和控制系统，产生1.0Mpa，193℃的饱和蒸汽， 送往生活蒸汽管网，对烧结环冷机余热进行回收。 马钢二炼 两套300m烧结机 装机17.5MW 05年9月投运 济钢二烧 一套320m烧结机 装机8.2MW 07年3月投运 山东宏达 两套132m烧结机 装机6MW 07年3月投运 红钢 两套90m烧结机 装机4.5MW 07年12月投运 安钢 360m2+400m2烧结机 装机25MW 08年9月23日并网发电
烧结余热发电工程介绍
汇报结束，请各位领导专家指正！ 谢谢！
中冶长天国际工程有限责任公司
130m2烧结环冷机采用过热器前置式余热锅炉（我公司专 有技术），能更多的吸收高温烟气的热量，保证过热蒸汽 的参数稳定并减少风管散热损失，从而稳定和提高汽轮发 电机组的发电量约1%。 高参数过热器布置在环冷机原有余热锅炉平台上，可降低 环冷机送往锅炉本体废气的温度，减小引风管道直径，节 省投资；同时还能降低风机压头约500Pa，降低循环风机 能耗约7%，减少自耗电率约2%。 与我公司承建的245m2烧结机改造工程同步设计和施工， 统一规划设计和协调施工。能提高两个工程间的设计一致 性，减少设计修改所带来的时间和投资上的浪费；同时还 能更加合理的安排施工场地、人员和物资的组织，保证工 程工期并节约施工费用。
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4.3 烟风流程（见附图） 4.4 汽水流程（见附图） 4.5 装机方案
项 高压额定汽温 高压额定压力 低压额定蒸发量 低压额定汽温 低压额定汽压 1.6MPa 蒸汽 0.45MPa 蒸汽 设计发电功率 余热电站装机 目 高压额定蒸发量 130m2 烧结环冷机 18.5 360 1.6 4.0 190 0.45 电站装机 55 5.5 11.3 12.0 t/h t/h MW MW 245m2 烧结环冷机 36.5 360 1.6 6.5 190 0.45 单位 t/h ℃ MPa t/h ℃ MPa
用 心 铸 造 世 界
A partner of choice
方大特钢科技股份有限公司 烧结机改造工程余热发电投标汇报提纲
目
录
一. 项目背景 二.主要技术特点 三.余热资源 四.设计方案 五. 主要技术指标 六. 达标考核
中冶长天国际工程有限责任公司
烧结发电工艺
烧结、转炉余热发电的工艺与控制在烧结生产过程中，烧制好的成品即烧结矿温度在500—700℃，为了便于皮带输送，常常将其冷却至常温，在冷却的过程中产生大量的热空气（300---350℃）排放到大气中，此热空气流量很大，极具回收价值，是低温余热发电良好的余热资源。
在转炉炼钢的生产过程中，用于保护烟道的汽化冷却设备将产生大量的饱和蒸汽排向大气，此蒸汽的特点是量大、不稳定且湿度高，可回收此蒸汽直接驱动汽轮机发电。
一烧结余热发电1 原理与基本工艺1.1 原理经烧结机出来的高温烧结矿经过环冷机用鼓风机进行冷却，底部鼓入的冷风在穿过高温烧结矿时与其进行热交换，冷却后的低温烧结矿用皮带传输机输送至高炉炼铁，在高温烧结矿变成低温烧结矿的过程中会产生大量的高温废气，将这些高温废气通过引风机引入余热锅炉。
在余热锅炉中，高温烟气与除盐水进行热交换，除盐水汽化为一定压力和温度的饱和或过热蒸汽去驱动汽轮机转动带动发电机发电，作功后饱和水蒸汽变成凝结水送入锅炉，经余热锅炉后再次汽化为蒸汽；高温废气则变成低温废气经鼓风机送入环冷机与高温烧结矿热交换后再次产生高温废气。
这两个循环周而复始的进行，其原理图如图一所示：图1 申特钢铁烧结余热发电原理图1.2 基本工艺烧结余热发电由三部分组成：烟气回收再循环系统，锅炉热交换系统，汽轮机及发电机组系统。
锅炉采用双通道烟气进气系统，高温烟气经部分高压受热面换热，低温烟气经部分低压受热面换热，高温烟气烟温降至与低温烟气相当后，两股烟气混合再与其余的受热面换热，充分利用烟气的不同品质，实现烟气热能的梯级利用，提高能源回收效率。
其主要由烟囱、烟气管道、锅炉烟气进口电动门、环冷机进风电动门等组成，主要功能是利用锅炉引风机产生的负压将环冷机处的高温烟气引入锅炉。
具体流程为：烧结环冷机来约390℃的高温烟气，从锅炉顶部进入过热器，向下部流动；另一路烧结环冷机来约290℃的低温烟气进入高参数蒸发器上部，然后与过热器进入的高温烟气会合成一股，向下部流动，经高参数蒸发器1、高参数蒸发器2、高参数省煤器、低参数蒸发器、水预热器流出，通过引风机、循环风机机送入烧结环冷机循环，烟气流程如图二所示:图二烟气循环流程图锅炉系统主要由汽包、过热器、高温段蒸发器、低温段蒸发器、省煤器、水预热器和给水泵等组成，主要功能是吸收高温烟气的热量逐级将受热面内的水汽化为蒸汽。
水泥厂余热发电技术介绍0708
水泥厂余热发电技术介绍0708
水泥厂余热发电技术介绍0708
水泥烧结过程产生的余热具有高温、大量、热能密度高等特点，具有垂直发电的优点，可以有效利用水泥厂内部的温度高于外部的余热，从而产生电力，将余热能转换为电力，水泥厂热能发电技术的应用，可以实现工业园区的零排放，节约能源，改善生态环境，有效减少空气污染物的排放，改善人们自然大气和环境健康。
而且，水泥工厂余热发电技术比传统燃料发电技术具有更低的成本、更安全、更可靠的操作等优势，在发电技术发展史上还有价值观，带来更多的技术创新。
具体来说，水泥工厂余热发电技术主要包括余热发电技术、热能转换技术及应用技术三部分：
1、余热发电技术：包括余热回收系统、余热回收设备、余热利用机械、电气及控制相关设备；
2、热能转换技术：主要指热能转换器中的一种，如余热发电机、内燃机、热能耦合系统等；。
烧结余热发电工艺简介
其中水是属于整个系统中可循环利用的能源介 质、烧结矿的热能是属于废能利用利于环保。
3、主要工艺系统构成 烧结余热发电工艺主要由锅炉烟风系统、锅炉汽
水系统、汽轮机汽水系统构成。
烧结余热发电工艺系统简图
锅炉烟风系统
1、主要设备：锅炉、循由中压蒸发器、低压过热器、 中压省煤器、低压蒸发器、水预热器，以及一个独立 中压过热器构成，其主要作用是烟风蕴含的热能转化 成水的内能形成高压过热蒸汽。
3、循环风机和引风机主要是从锅炉本体抽出经过锅炉 热交换后降温的烟风（该过程会使锅炉本体形成一个负压环境），转 移到环冷机上造成两个效果一、对环冷机上的烧结矿 进行风冷却、同时使得该烟风温度上升。二、在各取 风管道入口处形成高压环境
第二步、蒸汽在汽轮机中做完功在冷凝器中 冷凝成水由凝结水泵打往锅炉进一步循环使 用
知识回顾 Knowledge Review
aa11烧结余热发电工艺简介烧结余热发电工艺简介中冶长天阳春新钢铁中冶长天阳春新钢铁烧结余热发电项目部烧结余热发电项目部历历aa22一烧结余热发电基本概念烧结余热发电基本概念二锅炉烟风系统锅炉烟风系统三锅炉汽水系统锅炉汽水系统四汽轮机汽水系统汽轮机汽水系统aa33烧结余热发电基本概念烧结余热发电基本概念11能量角度分析能量角度分析第一步利用环冷机烧结矿冷却时释放的第一步利用环冷机烧结矿冷却时释放的热能转换成高压水蒸汽所蕴含的内能热能转换成高压水蒸汽所蕴含的内能主要是动能主要是动能和热能和热能第二步利用高压水蒸气的内能转化成汽第二步利用高压水蒸气的内能转化成汽轮机组的机械能轮机组的机械能第三步由汽轮机的机械能转化成发电机第三步由汽轮机的机械能转化成发电机的电能的电能22能源介质循环能源介质循环aa44第一步在环冷机上利用空气进行烧结矿的热能第一步在环冷机上利用空气进行烧结矿的热能交换交换第二步利用第一步之后的空气与锅炉里的水第二步利用第一步之后的空气与锅炉里的水进行能量交换进行能量交换这过程中水会变成高压的蒸汽这过程中水会变成高压的蒸汽第三步利用高压的蒸汽带动汽轮机旋转完成能第三步利用高压的蒸汽带动汽轮机旋转完成能量交换量交换第四步由旋转的汽轮机带动发电机发电产生电第四步由旋转的汽轮机带动发电机发电产生电其中水是属于整个系统中可循环利用的能源介其中水是属于整个系统中可循环利用的能源介质烧结矿的热能是属于废能利用利于环保质烧结矿的热能是属于废能利用利于环保
烧结余热交流
五、影响烟气品质的主要因素
烧结冷却机产生的烟气温度和余热总量是评价余热 资源品质的重要指标，这与烧结矿的温度密切相关。冷却 机烟气温度受到烧结料层厚度、烧结终点控制、冷却风温、 冷却风速、冷却料层厚度、边缘效应及冷却机密封状况等 生产条件的影响。
六、系统的运行控制
余热发电系统依附于主体工艺，发电系统随烧 结机的运转率是评价发电系统运行和经济性的一个重 要指标。正常发电系统的运行控制技术已经非常成熟， 不存在任何问题，而余热发电系统的关键就在于使主 工艺和发电实现高度耦合。深入了解烧结工艺和发电 系统的运行特点，采取相应的运行控制技术显得非常 重要。现有大型烧结机的年作业率一般都在93％左右， 即年运行小时数约为8150h，检修时间一般分临时检 修、季（月）检修和年度检修。因此，处理好烧结余 热发电系统稳定运行的问题可以从以下几个方面着手：
结束语
1、烧结机的工艺和烧结矿的质量与余热发电要求的 矛盾有待进一步研究。 2、低温低压汽轮机的参数设计和运行参数的控制有 待进一步摸索。 3、发电运行人员的技术素质、烧结系统人员与余热 发电系统人员的积极性的高低对发电量有较大的影响展迅速，但尚未完善，当 前的研究中，最为关键的是对烧结矿在环冷机尚的冷 却过程的模型研究。如何在模型中定量的引入料层厚 度、机速、烧结矿终点温度、冷却风量等生产运行参 数对于废气流场分布的影响，是控制的关键。 （2）对于单炉单机项目，环冷机废气的稳定性问题 不容忽视，极易对项目的投运效果造成严重影响，对 烧结生产的综合管理水平和停机时间统计给予足够的 重视。 （3）对于烧结生产和余热发电之间的关联关系的认 识是余热电站运行中需要积累提高的关键内容，和发 电效益的提升关系紧密，行业内仍需加强运行经验的 要求。
二、烧结余热发电的基本工艺流程
烧结冷却机余热发电技术
烧结冷却机余热发电技术分析当前我国烧结环冷的烟气余热利用问题，根据我国现阶段建设节约型社会的迫切要求，余热利用和热电联产被作为重点节能工程提出，天津华能通过技术改造，成功解决烟气污染问题，利用余热生产饱和蒸汽，供生产生活使用，具有非常现实的意义。
标签：烟气；高温；翅片管蒸发器；蒸汽；过热器；布袋除尘器；热管蒸发器钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10%，仅次于炼铁工序，位居第二。
在烧结工序总能耗中，有近50%的热能以烧结烟气和冷却机废气的显热形式排入大氣。
烧结冷却机余热的回收，是通过回收烧结机尾落矿风箱及烧结冷却机密闭段的烟气加热余热锅炉来回收低品位余热能源，结合低温余热发电技术，用余热锅炉的过热蒸汽来推动低参数汽轮发电机组做功发电的最新成套节能技术。
由冷却机一段风箱排出烟气（300～450℃）拟进行余热发电，2段和3段排出烟气温度（100℃及以下）较低，经性价比计算，回收价值较低，同时考虑矿料的最终冷却效果，不考虑回收，只考虑利用一段风箱范围内的高温烟气进行余热回收。
配置一条循环风余热锅炉系统。
从简单的工艺流程图可以看出：在烧结环冷机一段风箱和二段风箱之间设置隔板，将两端烟气隔开。
在一段风箱原有烟囱顶部加装烟道碟阀并在烟囱上开孔，设置一个引出烟道，并加设烟气蝶阀，引出的高温烟气首先进入撞击式除尘器进行粗除尘，然后高温烟气进入余热锅炉，烟气降温到160℃进入新增加的循环风机。
同时在进入循环风机前的烟道上设计一个混风阀补冷风。
需要发电时，关闭烟囱顶部烟道阀，打开引出烟道蝶阀，开动引风机，烟气由上部进入余热回收系统的温度为300-450℃，烟气从余热回收系统上部进入，经换热器将温度降到160℃左右，经引风机鼓入原有冷却风系统，达到循环风利用的目的，同时余热锅炉产生的230℃的过热蒸汽去汽轮机发电。
主要设备及技术特点一、撞击式除尘器从烟道过来的含尘气体流过扩大的截面流速降低，并与撞击式除尘器内部挡板相撞，颗粒大的固体沉降下来，并通过撞击式除尘器下部的卸灰阀排走。
钢铁行业烧结余热发电技术
钢铁行业烧结余热发电技术
一、所属行业：钢铁行业
二、技术名称：钢铁行业烧结余热发电技术
三、适用范围：钢铁行业
四、技术内容：
1.技术原理
钢铁行业烧结、热风炉、炼钢、加热炉等设备产生的废烟气，通过高效低温余热锅炉产生蒸汽，带动汽轮发电机组进行发电。
2.关键技术
通过分级利用余热，使得余热锅炉能最大限度的利用200～400℃的低温余热。
3.工艺流程
烟气收集→余热锅炉→汽轮发电机。
五、主要技术指标：
1.与该节能技术相关生产环节的能耗现状：
200～400℃的低温余热废气，基本没有得到利用。
2.主要技术指标：
可利用烟气温度为200～400℃。
六、技术应用情况：
目前钢铁冶金行业才开始推广应用。
七、典型用户及投资效益：
典型用户马钢
某钢铁投资1.7亿元人民币，安装了低温余热锅炉及汽轮发电机组，年发电量达1.4亿kWh，年取得经济效益7000万元人民币，投资回收期2.5年。
八、推广前景和节能潜力：
钢铁企业的烧结、冶炼、加热等设备产生大量的低温废气，基本没有得到合理利用，所以其推广前景广阔，节能潜力巨大。
“十一五”期间该技术在行业推广到的比例为10%～20%，需要总投资为5亿元人民币，年可发（节）电12亿kWh。
九、推广措施及建议：
钢铁生产过程中，都会产生大量低温烟气，若将其低温余热充分合理利用，将会产生很大的节能效益。
建议政府应积极支持、鼓励，制定特殊政策，激励企业利用低温余热的积极性，节约大量一次能源，创造更多社会效益。
烧结工艺及余热发电简介共60页文档
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
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烧结余热回收段
序号
回收利用
1 用作点火、保温炉的助燃 空气
2 用于预热混合料
3 用于余热锅炉产蒸汽
4 用于余热发电
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• 烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废料，扩大了矿石资 源，又改善了环境。因此自上世纪50年代以来，烧结生 产获得了迅速发展。
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2、 烧结反应过程
• 目前世界各国90%以上的烧结矿由抽风带式烧 结机生产，其他烧结方法有回转窑烧结，悬浮 烧结，抽风或鼓风盘式烧结和土法烧结等。
为使烧结的物料物性性质充分均匀，使烧结料内微粒物料造成 适宜的小球，在配料后设置混合工序。 一次混合的目的在于混匀，在沿混合机的长度方向均匀加水， 二次混合主要作用是造球，给水位置设在混合机的给料端。
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2.4.5 设备（梭式布料机）
1、采用铺底料可以保护台车、 保证料层烧透、减少烧结烟气 含尘量。
烧结工艺过程及其设备
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4、烧结工艺过程及其设备
1、烧结原、燃料及烧结矿 3、烧结 5、烧结矿冷却
2、配料 4、烧结饼破碎和筛分 6、烧结矿整粒和成品矿贮存
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烧结前段工艺
烧结前段工艺流程
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设备（料仓）
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设备（混合机）
★烧结工艺设备环视
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设备（烧结机）
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设备（烧结机）
烧结机模型图
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设备（烧结机）
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设备（烧嘴）
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设备（烧嘴）
烧嘴动画演示
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设备（烧结机烟风系统）
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设备（烧结机烟风系统）
• 各法生产工艺和设备尽管有所不同，但烧结基 本原理基本相同。这里着重介绍带式抽风烧结 法。
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烧结反应过程
• 抽风烧结过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当处理，按 一定比例加水混合，铺在烧结机上，然后从上部点火， 下部抽风，自上而下进行烧结，得到烧结矿。取一台车 剖面分析，抽风烧结过程大致可分为五层(图2-1)，即 烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和过湿层。
☆我国铁矿石中贫矿多、富矿少。烧结厂的含铁原料特 征是以精矿为主。
铁矿石种类及质量评价
磁铁矿
成分
Fe3O4
理论含铁 量%
72.4
赤铁矿
Fe2O3
70
褐铁矿 菱铁矿
n Fe2O3.mH2O FeCO3
55.2~66. 1
48.2
实际富矿 含铁% 45~70
55~60
37~55
30~40
最低工业 冶炼性能 品位% 20~25 P，S↑难还 原 30 P，S↓易还 原 30 P ↑易还原
冷却机废气和烧结 机烟气的显热约占全部 热支出的50%，因此余 热回收利用空间很大。
烧结厂热平衡图
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典型烧结厂标准值的热平衡图
冷却机废气显热和烧结烟气显热占烧结过程热耗的50%以上，将这部分余 热尽可能地加以有效利用是烧结节能的重要方面。
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烧结余热回收利用
燃料
1、固体燃料：焦粉、无烟煤 2、气体燃料：焦炉煤气、高炉煤气、天然气
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烧结矿质量评价
• 烧结矿质量对高炉冶炼 效果具有重大影响。
• 对烧结矿质量的要求是 ：品位高，强度好，成 分稳定，还原性好，粒 度均匀，粉末少，碱度 适宜，有害杂质少。
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第三部分
烧结工艺流程
4.干燥层：烧结料中的水分在此大量蒸发，使料干燥。同时料中热稳定 性差的一些球形颗粒可能破裂，使料层透气性变坏。
5.过湿层：原始混合料层，水分凝聚，影响料层透气性，为避免过湿， 应确保湿料层温度在露点以上。 西安思安新能源有限公司
烧结反应过程
烧结动画演示
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烧结原、燃料及烧结矿
2.燃烧层：燃料被预热空气燃烧，产生1300~1500℃的高温，使烧结料 局部熔化、造渣并进行还原、氧化，石灰石及硫化物的分解反应。
3.预热层：已干燥的烧结料被燃烧层的高温气体迅速加热到燃料的着火 点(一般为700℃左右，但在烧结层中实际为1050~1150℃)，并进行 氧化、还原、分解和固相反应，出现少量液相。
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烧结意义
• 通过烧结得到的烧结矿具有许多优于天然富矿的冶炼性 能，如高温强度高，还原性好，含有一定的CaO、MgO， 具有足够的碱度，而且已事先造渣，高炉可不加或少加 石灰石。
• 通过烧结可除去矿石中的S、Zn、Pb、As、K、Na等有害 杂质，减少其对高炉的危害。高炉使用冶炼性能优越的 烧结矿后，基本上解除了天然矿冶炼中常出现的结瘤故 障；同时极大地改善了高炉冶炼效果。
1、在烧结过程中，适宜的混合料水分含量为7%～8%左右，当混合料温度低于 露点时（55 ～ 65 ℃ ），抽风烧结过程所产生的水蒸气从气态变为液态，使 烧结断面的下层混合料水分增加，含水增加所形成的过湿带使混合料料层的透 气性变坏，恶化烧结过程。因而，提高混合料温度至65 ℃以上，可以减轻烧 结过程的冷凝作用，消除过湿层，有利烧结过程，加快垂直烧结速度，提高烧 结机利用系数，提高产量；
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高温段余热利用
高温段余热废气能量品味比较高，动力回收形式效率也比较高，将热废气的热 能转换为能级较高的电能的回收方式为首选。通过余热锅炉将热废气余热转化 成蒸汽，再通过汽轮发电机组有效的转化为电能供烧结厂自用或并入企业电网。
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中温段余热利用
中温段温度低于300℃，采用余热锅炉进行回收热效率比较低，经济性比较差。采用直接回 收利用更为合理。该段废气为高含氧量的热空气，可以作为烧结点火助燃空气和热风烧结。 热风助燃的优点： 1、节约能源。高温度助燃空气的显热使燃烧温度得以提高，节省燃料； 2、可以使点火浓度极限范围变宽，从而改善了燃烧，强化和稳定了点火过程；对于采用高 炉煤气等低热值煤气点火的烧结机尤为重要； 3、由于助燃空气温度的提高，提高了烧嘴的混合喷出速度，增加了火焰的出口动能，增强 了烧嘴火焰的穿透能力，使高温区更加贴近或侵入点火料面，加快了垂直点火过程，提高 了上层料面保温蓄热能力。 热风烧结的优点： 后序的热风烧结保持和延续了前期热风点火的料层保温和蓄热条件。 热风点火和热风烧结同时应用，则前后两个热工过程的相互促进和温度叠加，对于促进铁 酸钙的生成和厚料层操作十分有利，节能效果十分明显。
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设备（冷却机）
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设备（冷却机）
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第五部分
烧结余热利用技术
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烧结余热利用技术 烧结机烟气余热利用 冷却机废气余热利用 烧结机烟气和冷却机废气余热发电技术
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烧结余热回收利用
烧结的热源主要来 自焦粉和煤气，其能耗 由烧结烟气显热、冷却 机废气显热、烧结矿显 热、反应热以及辐射热 等热耗和驱动设备正常 运行的动力消耗两部分 组成。
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3、 烧结工艺流程简介
烧结机工艺流程
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3、 烧结工艺流程简介
烧结机工艺流程
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3、 烧结工艺流程简介
烧结机工艺流程图
130m2烧结工艺流程
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3、 烧结工艺流程简介
☆烧结机工艺流程动画演示
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第四部分
25 P，S↓熔烧 后易还原
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烧结原、燃料及烧结矿
各类铁矿石图
磁铁矿 赤铁矿
褐铁矿
菱铁矿
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熔剂及粘结剂
☆各种熔剂入厂条件
（1）作用：形成低熔点易流动的炉渣、脱S（碱性熔 剂）
（2）种类：
碱性
使用条件及作用 铁矿中脉石为酸性氧化物，包括：石灰石、白云石、石灰
2、对混合料布料的基本要求是： （1）沿台车宽度方向上布料量 应均匀一致； （2）沿台车宽度方向同一高度 的混合料粒度和水分应均匀分 布； （3）从料面垂直向下方向混合 料粒度分布逐渐变粗，燃料分 布逐渐减少； （4）料面要求平整； （5）料层有良好的透气性。
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烧结工艺过程及其设备
酸性
铁矿中脉石为碱性氧化物，主要为：SiO2（只在炉况失常时 使用——（Al2O3）≥18%或排碱时）
中性
高Al熔剂，主要为：含Al2O3高的铁矿（只在降低炉渣流动 性时使用）
☆膨润土
烧结厂处理钢铁厂粉尘的办法之一是造小球，此种小球作为烧 结原料进入二次混合，造小球时常用膨润土作为粘结剂。
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序号
余热回收流程
1 开路回收利用流程 2 闭路循环回收利用流程
烧结机烟气余热利用系统图
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冷却机废气余热利用
冷却机废气余热利用方案
序号
废气余热利用
高温段 用于余热锅炉产蒸汽
中温段 用作点火保温炉的助燃 风
低温段 用作混合料预热
冷却机废气余热利用系统图 西安思安新能源有限公司
冷却机余热回收的途径
烧结矿从烧结机尾经过热破碎后卸到冷却机上,卸出的烧结饼温度平均在 500∽800℃之间。热烧结矿经过冷却机冷却，使得从冷却机排出的烧结矿温度 在150 ℃以下。热烧结矿在冷却过程中其热能变为废气显热，废气温度随冷却 机部位的不同而不同，给矿部温度最高，在450 ℃以上，排矿部温度最低。余 热可以分为高、中、低三个温区分别利用。