鞍钢鲅鱼圈烧结节能降耗措施

鞍钢鲅鱼圈烧结节能降耗措施

为了降低烧结工序能耗，近年来鲅鱼圈利用环冷机热废气进行发电和预热烧结混合料；烧结配矿使用工业含碳废弃物；改造烧结机头、尾密封盖板降低系统有害漏风；主抽风机采用变频控制降低电耗；以及混合料应用工业废水替代新水，使烧结工序能耗大幅度降低，节能效果十分显著。

1环冷机废气余热利用

鞍钢鲅鱼圈烧结现有2台405m2烧结机，每台配备490m2环冷机，其中每台环冷机配置5台冷却风机，每小时冷却风量为2640000m3，其中一、二段废气温度较高，一般在400℃左右，用于余热发电。三段废气温度相对低一些，通常为180-200℃，主要用于烧结预热混合料，点火和点火后的保温。

1.1余热发电

鲅鱼圈烧结开工初期，环冷机高温废气（150-450℃）用于余热锅炉，将高温废气中的余热能转换成蒸汽，供鲅鱼圈分公司厂区内生产使用，该处理方式余热能利用率低，造成能源浪费。

根据《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》和《国家重点行业清洁生产技术导向目录》等关于二次能源综合利用及环境保护相关产业政策的规定，为彻底解决鲅鱼圈分公司烧结环冷机余热废气再利用问题、降低电力成本、减少温室气体排放，决定配套新建烧结环冷余热回收发电系统，将环冷高温废气通过双压式余热锅炉转换成蒸汽，用于汽轮发电机发电。

该项目2009年7月破土动工，2010年10月30日竣工，11月并网发电，新建的26MW发电机组，设计年发电量208GWh。吨矿发电量大于12kWh，每年发电量见表1。

每台环冷机配置1套双压余热锅炉（产生两种参数的中、低压过热蒸汽），2套余热锅炉配置1套低压补汽凝汽式汽轮发电机组（25MW）构成的余热回收发电系统（见图

1），将环冷废气通过余热锅炉产生的蒸汽用于汽轮发电机发电。

年发电量未达到设计产能的原因：1）烧结机产量不饱满，未达到设计的额定工况要求。2）受环境温度影响，烧结环冷烟气温度低，达不到设计的额定工况要求，锅炉产汽量少。

根据生产实际情况，鲅鱼圈分公司制定该项目的生产考核指标为年发电量大于99.80GWh，烧结余热发电的实际发电量能够达到要求。

1.2预热混合料，点火和点火后的保温

鲅鱼圈烧结机设计时，在点火器前预留15m2预热段，将混合料在点火前进行预热，同时点火后保温段也通入热废气。目的是提高混合料温度，降低烧结过程中产生的过湿现象。其热源均为环冷机三段热废气，通过热风机将废气引入到烧结机平台，热废气平均温度在200℃左右，经预热后的混合料温度可达40℃以上。

2烧结配矿使用工业废弃物

鲅鱼圈分公司每年生产工序间产生的固体废弃物量大约在25万吨以上。这些固体废弃物主要包括各种除尘灰、转炉泥、瓦斯泥等10多个品种。它们在原料场经过机械混匀后直接参与混匀矿造堆，然后供烧结使用。经过混匀的工业废弃物不仅含有一定量的TFe，而且还含有一定量的固定碳，其化学成分见表2。烧结使用工业废弃物后，可以降低固体燃料消耗。

由于工业废弃物水分含量较大，冬季不宜使用，通常情况下鲅鱼圈烧结在每年5-10月份使用工业废弃物，配比为3%左右。按等当量碳折算，3%的废弃物相当于1%的燃料配比，烧结使用工业废弃物后技术经济指标见表3。

从表3可以看出：烧结使用工业废弃物后，烧结矿的化学成分变化不大，物理指标略有下滑，但固体燃料消耗下降幅度较大，每吨烧结矿固体燃料消耗降低8.7kg。

工业废弃物配比3%，相当于每吨烧结矿35kg，每年20万吨，可生产烧结矿571.43万吨，可降低燃料消耗4.97万吨，烧结用燃料450元/吨，扣除工业废弃物加工成本

60元/吨，烧结使用工业废弃物后，每年可创效益1036.5万元。

3推广使用新型烧结机头、尾密封盖板

鲅鱼圈烧结机投产已有6年，密封盖板原先采用四连杆重锤方式（见图2），机尾为两道密封板，机头一道密封。随着运行周期的延长，加之设备长期在高温、多灰尘工况条件下，四连杆的绞链已失去灵活性，不能自由转动，使密封板卡死，导致台车本体变形，中间部位下挠，台车底梁和密封板的间隙最高达30mm。密封效果大幅度下降，烧结机系统漏风率由开工初期的43.79%上升到59.68%，上升幅度高达15.89%，不仅影响烧结矿产、质量，而且对烧结生产经济指标也有较大影响。

鲅鱼圈烧结先后于2014年7月和11月利用烧结机检修机会，将两台烧结机头、尾密封盖板由原来的四连杆重锤式改成箱体式柔性密封盖板（见图3），解决了原密封盖板易积灰堵死、不易调整、间隙大和寿命短等诸多缺点。烧结机安装新型机头、尾密封盖板后，烧结技术指标大幅度改善，具体数据见表4。

表4 对比数据显示出，烧结机采用新型密封设备后，烧结技术指标得到了改善，其中台时产量提高幅度较大，每小时增加30t，风机电流降低50A，烧结机系统漏风率降低8.76%，烧结废气温度升高20℃，成品烧结矿物理指标也得到了相应的改善。

烧结机有害漏风率降低，风机无用功减少，电流降低。如果按风机作业率95%、单位电价0.5元计算，安装新型机头、尾密封盖板后每台风机每年节电可创效益432.4万元。

4烧结主抽风机改变频控制

鲅鱼圈2台405m2烧结机各配备2台21000m3/min主抽风机及8700kW电机，正常运行时电耗占整个工序能耗的65%。受市场形势及总产能影响，主抽风机风门最高开70%，经常在50%-60%风门开度运行，导致吨矿主抽风机电耗高（28kWh/t）。建议增加变频运行，降低吨矿电耗。

2014年8月，鲅鱼圈将主抽风机改为变频控制，每台主抽风机各上1台变频器，变频器采用“一拖一手动旁路”配置，在变频器故障或退出运行时，手动切换到工频运行，工频运行采用现有的变频软起动装置起动电动机。每台变频器装置配套1台同步电

动机变频励磁柜及励磁切换装置，根据电动机是否采用变频（或工频）进行切换。当变频器采用旁路工频运行时，励磁切换装置将励磁系统切换到现有的励磁柜，而当变频运行时，励磁切换装置将励磁系统切换到变频器配套的变频励磁柜。

烧结主抽变频投入运行后，节能效果十分显著，吨矿电耗由原来的45.31kWh下降到37.26kWh，扣除系统内电耗，相当于每吨烧结矿降低电耗1.89kWh，按照年产烧结矿770万吨、电价0.50元/kWh计算，烧结主抽风机改变频控制后，每年可创节电效益727.65万元。

5混合料使用工业废水代替新水

烧结工艺过程需要大量的水资源，生石灰消化需要水，

一次混合机需要加水润湿混合料，二次混合机需要补充水强化制粒，返矿需要打水提前润湿，每吨烧结矿需水量在0.15吨左右。2013年下半年，鲅鱼圈烧结将原混合料使用的新水改为工业废水，不仅废物利用，而且还降低了烧结成本。2014年吨矿工业废水消耗量0.147t，烧结矿年产量770万吨，新水价格按2.70元/吨计算，节约新水每年可创效益305.61万元。

6厚料层烧结技术

鲅鱼圈烧结原设计料层厚度750mm，2016年烧结机大修期间，将九辊布料器和刮料板相应提高，最高铺料厚度可达到1000mm。7月份进行不同料层厚度的工业试验，试验结果见表5。

烧结料层从750mm提高到850mm后，为了保证烧结终点正常，适当降低了烧结机机速。从试验结果来看，烧结台时产量增加6t，成品率提高1.5个百分点，转鼓指数提高0.23个百分点，固体燃料消耗降低3.4kg/t，吨矿电耗下降0.7kWh。继续提高料层至950mm，与料层厚度750mm相比，烧结台时产量增加13t，成品率提高2.7个百分点，转鼓指数提高0.38个百分点，固体燃料消耗降低5.7kg/t，吨矿电耗下降1.2kWh。

7结论

1）利用烧结环冷机热废气进行余热发电和预热混合料，吨矿发电量在13kWh以上，