180㎡烧结冷却余热利用技术方案

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180㎡烧结冷却余热利用技术方案

目录

1、概述

2、余热回收装置设计方案

3、设备特点

4、水处理系统

5、余热回收装置电控系统方案

6、运输方式和技术要求及服务

7、设备设计、制造执行的标准和规程

8、近几年钢铁冶金行业典型业绩

9、工程概算及经济效益分析

冷却机余热利用

技术方案

一、概述

钢铁冶金企业是国家支柱产业，在现代化建设中起着重要作用，同时这些企业也是耗能大户，能耗占产品成本比例较大。因此企业的节能降耗显得尤其重要。烧结工序是高炉矿料入炉前的准备工序，有块状烧结和球团状烧结两种。

烧结工序能耗在钢铁企业中仅次于炼铁而居第二位，在烧结总能耗中，冷却机废气带走的显热约占总能耗的20～28％，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。

余热回收主要在烧结矿成品显热及冷却机的排气显热两个方面。目前余热回收技术主要应用在冷却机的排气显热回收上。烧结机生产时，热烧结矿经过在轨道上移动，使用过鼓风或者引风机，使冷却风强制穿过料矿层，经料矿加热后，冷却风温一般温度可达200～400℃，最高可达450℃左右。这部分的冷却风都可以利用其余热。

河北津西钢铁集团----180m2步进式机上冷却机，冷却段的烟气没有余热回收，排烟温度230~250℃左右（经验值），全部通过引风机经过电除尘器排出，既是一种热污染又白白浪费了能源，而且温度越高对除尘器的使用寿命影响越大。现在很多的钢铁冶金企业对此余热都非常重视，并进行了废气回收。我公司就是专门设计制造此类余热回收设备的厂家，并设计了一套余热回收系统为烧结厂回收冷却机废气余热，产出的蒸汽可以用于生活用汽，还可加热混合物料，提高料温，增加物料透气性，提高烧结矿的产量，达到既节能又环保的目的，还创造了可观的经济效益。

二、余热回收设计方案

结合现场的实际情况和以往我公司生产的同类产品经验，提出的整套系统工程的技术方案如下：烧结冷却系统设置一套余热回收装置，将主烟气管道隔开，将设备插入其中，不影响其它系统，烟气通过换热器后入除尘器经引风机引到烟囱排空。

余热回收装置系统由蒸气发生器、蒸汽聚集器、上升下降管、支撑钢架、水处理系统、水泵、自动控制系统和系统保温等组成。

1、设计方案

（1）、概述：河北津西钢铁集团烧结机的现场情况，将余热回收装置安装在冷却烟道上，锅筒布置在装置上方，由钢架支撑，水处理系统旁置，并配控制系统和控制室。

（2）、工艺流程

（1）、烟气系统

来自冷却机的烟气经过烟道进入换热器，烟气温度从230℃~250℃（经验值）降到170℃左右，进入除尘器，经引风机排入大气。

（2）、水汽系统

外来20℃水经过软化水处理系统，到软化水箱，由软化水箱经水泵进入除氧器；除氧后，由补水泵进入蒸汽聚集器，蒸汽发生器和蒸汽聚集器自然循环；在蒸汽聚集器内蒸汽与水分离产生0.8MPa饱和蒸汽，饱和蒸汽外供预热物料或用于其它。

①、水系统的供水量每小时15吨，供水压力1.2MPa，水源由软水总管供给软化水处理系统，然后经软化水箱进入除氧器，除氧器提供补水管，将处理后的水补给汽包。

②、系统软化水采用全自动软水器，他可将软水器运行及再生的每一个步骤实现自动控制并采用流量感应器来启动再生。

③、从软化水箱到除氧器和汽包的给水系统均配两台电动给水泵（均为一开一备），水泵扬程除满足系统压力外，还要克服水柱爬升高度及沿程阻力，型号为IR和DG型锅炉给水泵。

④、蒸汽发生器、蒸汽聚集器、软化水系统、除氧器均设有排污出水口，可定期清除内部残留污物及水垢。

2、设计参数

（1）根据步进式冷却机的现场参数测定（现场提供）：

（2）、蒸汽发生器的性能参数（见下表）

蒸汽发生器的原理为：蒸发器采用多集箱组合型，螺旋翅片管受热面结构。

蒸发器的分配集箱均设置了定期排污管道阀门。

蒸发器为全疏水结构。

热流体的热量由翅片管外传给管内的水(水由下降管输入)，并使其汽化，所产汽、水混合物经蒸汽上升管到达汽包，经集中分离以后再经蒸汽主控阀输

出。这样由于翅片管不断将热量输入给管内的水，并通过外部汽———水管道的上升及下降完成基本的汽——水循环，达到将热流体降温，并转化为蒸汽的目的。

3、结构设计所考虑的问题

（1）空间问题

考虑设备占地与安装方便，热管余热锅炉安装在水平烟道上。

（2）换热问题

提起预热器人们首先考虑的是换热问题，我们公司研制开发镍基钎焊翅片管比普通翅片管传热强千倍，采用的主要部件翅片管焊着力均在98％以上，在管材选型上充分考虑了影响翅片管换热的四大极限，有效的发挥的优势。（3）积灰问题

积灰问题严重的影响余热锅炉的换热及寿命，在设计过程，我们充分的考虑到这一点，积灰问题来源于几个方面：

①灰尘较大又有粘性。

②流速低。

③在管壁产生露点。

在设计过程中：

①在阻力允许的情况下，增大流速。

②因镍基钎焊翅片管表面光滑，因此可以防止积灰。

③烧结的烟气灰尘无粘性。

（4）阻力问题

阻力大小直接影响整个系统的工作，设计过程中考虑，在不积灰的情况下尽量减小流速，增大管间距和片距。

（6）、新工艺

使用余热锅炉设备的主要目的因素就是：换热效率和使用寿命。影响寿命的因素主要是材质的选择，介质的冲刷，露点的腐蚀，在材质上，我们选用低中压锅炉管，翅片选用08Al。另在此设备技术方案的设计中，向贵公司推荐一种新的基管保护技术——镍基钎焊翅片管技术。现在的同行业中使用的都是高频焊翅片管技术，而镍基钎焊翅片管技术是一种新型翅片管焊接工艺，是我公司1999年引进的美国技术。它由酸、碱钝化、绕片、喷粉、高温钎焊、充工质、封口、抽真空、再钝化、检验等十多道工序组成，利用镍粉在950℃时熔化使其渗入翅片与基管间隙中，并焊接在一起，形成合金连接。管片焊着率100%，接触热阻接近零。同时镍粉也渗入碳钢表面，在翅片管表面形成一层厚度0.05mm左右的致密、光滑的合金保护层，使普通碳钢材料具有不锈钢的性能，其表面硬度高，能在高温、高流速和腐蚀性介质的冲刷下工作，耐低温酸露点腐蚀，较同类产品寿命可提高3～5倍，表面光滑可减缓积灰。采用该技术的热管换热设备，其使用寿命较普通翅片热管提高了2～3倍，使设备的经济回报率大大提高。

二、水处理系统

1、设计依据

结合余热锅炉的设计参数，经过计算总产汽量最大为10t/h。考虑到锅炉的运行安全性，其软化、除氧能力应留有余量。软化、除氧能力按15t/h设计。

2、工艺流程

由于锅炉用水水质应满足《工业锅炉水质要求》，工业用水应进行软化除氧后方可用于锅炉。工业用水先靠自身压力通过全自动软水器软化后进入软化水箱，再经过常温过滤除氧器进入除氧水箱，锅炉给水泵采用变频控制，每台锅