烧结余热发电工程介绍
烧结冷却机余热利用介绍..
第三章 项目关键技术开发内容
1、开发内容
根据不同企业的烧结所产生的余热量的不同,选用不同的工艺设备,并进行余 热发电的传输管网设计、锅炉布置设计、低参数汽轮机的布置设计、土建工程设计 即整个发电系统的工程实施方案设计。 对不同参数的低温余热进行回收发电必须采取与之相对应的不同技术、手段和 措施,针对钢铁工业的低温余热(低品位)的特点,采用双压系统的汽轮机能更加 有效的利用烧结机的余热。采用补气式汽轮机的双压单级补气系统生产两个不同的 蒸汽,一为主蒸汽,另一个为低压补汽。由于设置了低压蒸发段,低压蒸汽压力为 0.35MPa,低压蒸汽饱和温度为150℃左右,再加上设置了省煤器,排烟温度能降低 到110℃左右。 由于热电站的蒸汽参数较低,所用的汽轮机必须是专门设计和制造的,这种电 站虽然初期的投资较高,但其运行成本却是最低的,每度电∠0.038元,日常管理 也简单,对用户来说仍然是最有利的选择,是收益最高的电站。
4.2保证主生产工艺正常运行的原则
本工程的主要任务是在尽量不影响烧结工艺的前提下,最大可能地利用环冷机 排放的余热发电,同时还为提供一定数量的过热蒸汽用于生产用汽。为保证烧结环 冷生产线的正常运行,本设计在引风机出口设置1座旁路排空烟囱,在余热回收系 统故障时随时隔离余热回收系统,以保证烧结环冷生产的正常进行。
2.现有条件
以宣钢360㎡烧结机为例,每条烧结生产线配置一台415㎡环冷机。每台环
冷机配置4台相同的鼓风机,每台鼓风机风量为45.3~48.4×104Nm3/h,风压约为 3648~4070pa,上述鼓风机的送风穿透环冷机上矿料料层,矿料被冷却到150~ 200℃后送入下一道工序;冷风和矿料换热后变为450~150℃的热烟气,分别排 向大气,上述热烟气中含有的一定数量的矿物粉尘也随之排向空中。
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。
钢铁公司烧结余热回收发电工程
钢铁公司烧结余热回收发电工程摘要:当烧结机组工作时,烟气显热,烧结显热占烧结能耗的一半以上。
在生产过程中,可以有效地利用释放出来的热能资源,循环利用是降低烧结能耗的主要途径之一。
钢铁厂烧结余热发电过程采用双压锅炉和汽轮机,满足在生产过程中放出的热量进行分级回收和回用,发挥了蒸汽的平衡作用,使蒸汽压力达到稳定的目标。
在钢铁企业中,烧结过程的总能耗约为热能的一半。
由于我国能源紧张,节约能源、降低能耗十分重要。
因此,钢铁厂采用多种余热回收利用方式,希望能满足企业节能降耗的需要,也希望能创造更多的经济效益。
以某钢铁(集团)有限公司烧结余热发电工程为例,介绍了烧结烟气余热技术的有效回收利用,针对工程实际中的一些技术问题进行了探讨。
关键词:烧结;烟气余热回收;发电1项目概况1.1 烧结工艺主要设备参数某钢铁公司现有4条烧结生产线:3×90 m2烧结生产线,一条126 m2烧结生产线126m2烧结生产线,配备126 m2烧结机,一台鼓风机,一台冷却器;4台冷却风扇。
90 m2烧结生产线配备90 m2烧结机、一台主风机、一台冷却器和4台冷却风机。
由于烧结烟气和冷却机废气温度不高、中、低温余热的时候,空气的直接排放,没有余热回收,造成钢铁厂严重的热污染;同时还对余热资源的严重浪费。
公司决定建设烧结余热发电项目,回收这些宝贵的资源。
1.2 主要系统和设备配置烧结余热发电过程分为两部分,部分是余热回收烟气系统,部分是热力系统。
烟风系统将导致余热锅炉烟气冷却器、低压蒸汽和蒸汽产生,导致汽轮机热力系统,从而推动涡轮发电后的蒸汽凝结成水,然后送往锅炉,完成最后的热力学周期。
基于烧结工艺的设备配置,对余热资源的126平方米烧结系统烟气复合循环系统温度(尾和环冷机余热锅炉);90平方米烧结与闭式循环冷却器废热回收系统冷却系统,支持1台7.5 MW凝汽式汽轮机发电系统。
根据蒸汽热平衡系统,考虑该项目的汽水损失,新的7.5兆瓦的蒸汽汽轮发电机组1套(1)主持人:单位:1套汽轮机组的冷凝型参数:最大功率:9兆瓦额定蒸汽量:38吨/小时的主蒸汽阀前蒸汽压力:0.8 MPa(a)+ 0.3- 0.1在主汽阀前蒸汽温度:171±20℃额定蒸汽量:0 ~ 8 t / h补汽速关阀前压力:0.4±0.1 MPa(a)补汽温度: 145+20-40 ℃额定排汽压力:~0.007 MPa(a)发电机:台数:1 台额定功率:9 MW额定电压:10.5 kV额定转速:3000 r/min功率因数:0.8频率:50 Hz冷却方式:密闭循环空气系统励磁方式:无刷励磁主要热力系统包括四套余热锅炉和一台汽轮发电机组。
马钢烧结余热发电技术讲解
项目建设及运行实践
1 .项目建设
马钢烧结带冷废气余热利用工程,是我国第一次在 烧结系统实施的低温废气余热发电项目,不仅没有现成的 经验可借鉴,而且对其工艺设备、技术,工程施工等方面 都缺乏认识。针对这种情况,公司专门成立项目部,来强 化管理、落实责任。从前期调研开始,就不放过任何细节, 充分领会烧结带冷废气余热发电工艺方案和各种运行参数, 从而使整个工程按计划顺利进行。与此同时,还对余热发 电各个岗位的人员进行全面系统的理论培训和到兄弟单位 进行实际操作培训,并制定了操作规程、安全规程以及设 备规程。
废气锅炉采用卧式自然循环汽包炉,额定参数:烟气温度 395℃、流量40万m3/h、含尘量≤2g/ m3;过热蒸汽温度375℃、 压力1.95Mpa、流量37.4t/h。
汽轮发电机组采用多级、冲动、混压、凝汽式,主汽门进汽 参数为温度374℃、压力20.5 MPa (表压),耗汽量86t/h(含闪 蒸器流量),额定功率17.5MW。
(3)摸索闪蒸器产生的混汽与发电量的关系,找出合适 的运行方式。烟气余热发电采用了闪蒸器产生的混汽发 电新技术,将省煤器的部分热水,导入闪蒸器进行闪蒸, 产生饱和蒸汽,和过热蒸汽一同进入发电机发电,随着 闪蒸器产生的混汽量的增加,可以明显提高发电量。
马鞍山钢铁股份有限公司
MAANSHAN IRON & STEEL CO.,LTD.
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项目建设及运行实践
2)改进措施
(1)提高烧结系统生产的稳定性,设备运行的可靠性, 降低工艺参数波动及非正常停机对烟气品质的影响,保 证烧结矿热源的稳定性。
烧结余热发电工程设计方案
烧结余热发电工程设计方案随着经济的发展,不断增长的能源需求对环境和人类健康产生了极大的影响。
环境保护和可持续发展已成为全球关注的热点话题。
在这种情况下,发电工程的可再生能源逐渐成为研究的重点。
烧结余热发电工程,作为一种新型的纯燃料电力发电形式,由于能够使传统工业生产剩余的热量充分利用,解决能源问题,同时减少环境污染,得到了国内外广泛关注和应用。
烧结余热是指在低温区的过程中产生的高温热量,后者又称为“余热”,燃料的能量可以通过烧结物来释放,其中固体烧结物质通常是煆烧后的钢铁颗粒,液体烧结物质则一般是法兰,用于冶金、化工、水泥和发电行业等。
因此,烧结余热的发电技术的设计是非常重要的,本文将从以下几个方面详细探讨烧结余热发电工程的设计方案。
第一,烧结余热发电工程的原理。
其实,烧结余热发电管道是通过调节余热电机的转速,将余热转化为电能的。
在过高温环境中,其运作很稳定,同时它能够将热量由余热排放到大气中,在环保方面具有非常显著的效果。
同时,余热发电也能弥补传统的电力能够满足不了的电力需求,它就是利用烧结物质反应的过程中产生的高温热量来驱动发电装置发电的新型能源。
第二,烧结余热发电工程的工艺流程设计。
首先,烧结余热应用于建设余热发电工程时,我们应该了解烧结的各项性质,以确认如何正确的引导气流、实现物质的循环,以及烧结后产生的残留物,以便重新利用储热量。
其次,为了方便调控,烧结余热发电工程还需要适当的会加入水和气流调节措施,以保证稳定状态下的发电。
第三,烧结余热发电工程的重点设备设计。
重点设备设计方案包括余热锅炉和余热蒸汽发电机等。
在烧结物质反应的过程中,产生的高温余热需要通过余热锅炉进行回收,在回收过程中,余热蒸汽发电机也会在其中起到很大的作用,它可以将蒸汽转化为电力。
第四,烧结余热发电工程的经济性设计。
简单来说,可以通过成本和效益的比较来衡量烧结余热发电工程设计的合理性。
为了达到经济性设计的要求,可以采取多种策略来提高发电的能力和效率,如优化烧结工艺,提高机器运行的安全性和稳定性等。
钢铁厂烧结机余热发电工程方案设计-
钢铁厂烧结机余热发电工程方案设计1.概述在钢铁生产过程中,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%的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。
通过调整环冷式烧结机余热废气回收管道,并通过烟气低温余热锅炉并递次回收烟气的低品味余热能源,结合低温余热发电技术,用余热锅炉产生的高、低压过热蒸汽来推动低参数的汽轮发电机组做功发电的最新成套技术,具有充分利用低温废气、变废为宝、净化环境的多重意义。
2 设计内容和范围本工程名称为:****特钢余热发电工程(6MW)。
本着“节约能源,保护环境”的原则,本工程利用****特钢的环冷式198m2烧结机回收的余热烟气配套建设1套6MW的余热发电工程。
本工程所有设备和建筑物布置在厂区域范围内,主要由如下一些子项组成:⑴汽机房汽机间、机炉电集控室、DCS 机柜室、配电装置室、高低压配电间等。
⑵锅炉及烟气系统1台余热锅炉、旁路烟囱、引风机、烟道及三通切换挡板门等。
⑶矿尘收集回用装置(由业主选择,自行改造)本工程余热锅炉收集到的矿尘,返回烧结工序再利用。
⑷循环冷却水及工业水系统循环冷却水系统采用闭式循环,机力通风冷却塔。
⑸化学水系统采用过滤加反渗透的水处理系统。
⑹电气系统电气接入系统方案为:发电机出线(10.5kV)就近接入厂区(车间)变电站,并从该变电站10kV 段引回一路至余热电站,作为电站的备用/启动电源。
⑺控制系统本工程自动控制系统按DCS 集中控制方案设计。
3.余热条件及装机方案1台198m2烧结机配套双烟道锅炉每个烟道的进口风量为210000Nm3/h,废气经过锅炉后温度降到134左右℃,可产生1.5MPa -338℃-25/h的过热蒸汽和0.5MPa-215℃-6.5t/h的过热蒸汽。
汽轮机采用补汽式汽轮机。
进汽参数为1.35MPa-325℃-25/h,汽耗按5.4kg/kwh考虑,补汽参数为0.35MPa-200℃-6.5t/h。
烧结机余热利用发电保温工程施工方案
烧结机余热利用发电保温工程施工方案一、前言烧结机在生产过程中会产生大量的余热,如果这些余热得不到有效利用,将会造成能源的浪费和环境负担。
为此,本文提出了一种烧结机余热利用发电保温工程施工方案,旨在提高能源利用效率和降低生产成本。
二、施工方案1. 余热收集系统在烧结机的排放口设置余热收集设备,通过管道将余热传输至发电机组和保温设备。
2. 发电机组建设在余热利用系统中设置发电机组,将余热所产生的热能转化为电能,为生产提供电力支持。
3. 保温设备增设在烧结机周围增设保温设备,有效减少热能损失,提高生产效率并节约能源消耗。
4. 施工流程•确定施工区域和工期计划;•搭建余热收集设备和管道系统;•安装发电机组和调试系统;•建设保温设备和调试保温效果。
5. 施工要求•施工人员必须具备相关工程背景和操作经验;•施工过程中需严格按照设计要求和安全规范执行;•完工后需进行严格评估和检测,确保系统正常运行。
三、成本效益分析1. 投资成本•包括设备采购、施工人力、材料费用等项目。
•需要综合考量投资回报周期和长期效益。
2. 能源节约•利用余热发电和保温可以有效降低生产中的能源消耗。
•可以降低企业的能源开支,提高竞争力。
3. 环境效益•减少能源浪费,降低污染排放。
•符合环保政策,提升企业形象。
四、总结烧结机余热利用发电保温工程施工方案是一项可持续发展的工程项目,通过合理施工和设备运行,可以提高能源利用效率和减少生产成本,具有重要意义和广阔发展前景。
需注重施工细节和质量控制,确保系统长期稳定运行,实现经济效益和环保双赢。
山西太钢烧结余热发电工程介绍
物 流 工 程 与 管 理
L OGl STI ENGI CS NEERl AND NG MANAGEMENT
设备 设施
d : 0 3 6 / . s . 6 4 4 9 . 0 0 1 . 5 oi 1 . 9 9 j i n 1 7 — 9 3 2 1 . 1 0 1 s
I to u t no h h n i ag n l ti P oet f x a s h a o Sneig nr d ci f e a X ia gee r rjc h u t e t r m itr o T S T c c oE - f n
口 L n pn I Ya — i g
目前 ,国 家 大 力 提 倡 节 能 减 排 ,有 关 部 门对 企 业 节 能 减 排 指标 提 出 了很 高 的要 求 , 西 太 钢 不 锈 钢 股 份 有 限 公 司 ( 山 以
近年 来 , 着 余 热 回 收技 术 突 飞 猛 进 , 铁 行 业 的 余热 回 随 钢 收项 目造 价 大 幅降 低 , 时余 热 回收 效 率 大 幅提 高 。 冷机 余 同 环 热 的 回收 , 是余 热 锅 炉 通 过 回收 环 冷 烟气 的低 品味 余热 能源 产 生可 供 生产 用 的过 热 蒸汽 ; 与 燃 煤锅 炉相 比 , 需 要 消耗 一 其 不 次能 源 ,不 产 生 额 外 的废 气 、废 渣 、粉 尘 和 其 它 有 害 气 体 ; 它 是 当前 工 业 企 业 节 能和 环 保 要 求 下 的 必然 趋 势 和 产 物 , 有 充 具 分 利 用 低 温 废 气 、变 废 为 宝 、 净 化 环境 的 多重 意 义 。 具 体 来 讲 环 冷余 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 代 替 化 石 燃 料 所 产 生 的 蒸汽 来 实 现 供 热 或 用来 发 电 ,减 少 了温 室 气 体 排 放 。 ② 降 低 烧 结 工 序 能 耗 ,促 进 资 源 节 约 , 降低 太钢 单位 产 值 的能 耗 ,增 加 企 业 的效 益 。 ③ 有 利 于 企 业 可 持 续 发 展 目标 的实 现 ,减 少 当地 由常 规 火 电厂 供 热 或 发 电 的 同 时带 来 的 S 、 NO 、粉 尘 之 类 的 大 O 气 污 染 物 ,有 助 于 改 善 当地 的能 源 结 构 ,提 高 能 源 安 全 。
济钢320m_2_烧结机余热发电系统简介
世界金属导报/2007年/9月/4日/第009版技术装备济钢320m2烧结机余热发电系统简介张瑞堂傅国水李真明万继成唐建祖卢红军随着国内烧结机面积不断扩大,烧结矿生产效率越来越高,其在冷却过程中产生的废气所携带的热量已经引起了人们的高度关注。
2005年9月,国内第一台烧结机余热发电机组在马鞍山钢铁集团公司炼铁总厂烧结区并网发电,该机组全套引进日本川崎的技术和设备。
2007年3月,由国内自主研发、设计、制造的烧结机余热发电机组在济南钢铁集团总公司(以下简称济钢)第二烧结厂并网发电。
该系统完全依靠国内力量自主设计、制造、安装,是国内第一套具有自主知识产权的烧结机余热发电系统。
1.济钢第二烧结厂余热发电系统概况济钢第二烧结厂现有320m2烧结机一台,于2005年10月投产,经过一段时间的运行,目前,整个系统已经建立起高效的运行模式,设备作业率维持在98%以上,日产高碱度烧结矿在10000t 左右,烧结矿碱度2.1倍,化学成分见表1所示。
济钢第二烧结厂烧结余热发电工程设计发电能力82000kw。
由一台Q390/400-36.4(10.4)-2.06(0.39)/375(141.1)双压余热锅炉和一台NZ9.0-2.0/(0.4)+QFW-10-2A补汽凝汽式汽轮发电机组成,具体工艺流程见图1。
通过引风机将带冷机1号、2号烟囱的400℃高温烟气引出,混合后进入高效余热锅炉,加热锅炉内的水产生375℃的过热蒸汽和144℃的低压蒸汽,供给汽轮机发电。
经引风机排出的烟气一部分排向大气,一部分经循环风机增压后返回2号带冷鼓风机风池冷却烧结矿,以提高带冷机排烟温度。
济钢第二烧结厂烧结余热发电系统由三部分组成,即烟气回收系统,锅炉系统和汽轮机机组系统。
烟气系统负责把带冷机产生的高温废气引至锅炉;锅炉通过热传递将烟气热量传递给水产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带动发电机发电,从而完成带冷机烟气热能向电能的转化。
2.济钢第二烧结厂烧结余热发电系统设计特点济钢烧结余热发电系统较马钢引进的日本项目有其自身的特点,主要有以下几点:(1)采用高效双压锅炉由于烧结余热属于中低品位的热源,产生的蒸汽参数不可能很高,为充分利用烟气的热量,济钢烧结余热锅炉选用了双压余热锅炉,即在中压蒸发器下部和省煤器上部上部布置了一组低压蒸发器,生产低压饱和蒸汽,因此,该锅炉可以产生两种参数的蒸汽,即2.06MPa的375℃过热蒸汽和144℃的饱和蒸汽。
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
烧结余热发电工程
烧结余热发电工程烧结余热发电中冶集团北京冶金设备研究设计总院依托雄厚的人才优势,大力发展节能环保技术,为企业的节能减排服务。
采用当前余热利用的先进设计理念,结合钢铁行业烧结烟气余热的特点,设计了整套烧结冷却机余热发电系统。
该系统不需要消耗一次能源,不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体;具有充分利用低温废气、变废为宝、净化环境的多重意义。
1. 降低烧结工序能耗,促进资源节约,降低单位产值的能耗,增加企业的效益;2. 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CO2、SO2、NOX、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。
在钢铁企业中,烧结工序能耗占总能耗的10一12%,仅次于炼铁而居第二位,我国烧结生产的能耗指标和先进国家相比,差距较大。
大体上而言,每吨烧结矿的平均能耗要高出20kg标煤。
国内先进企业烧结工序的燃气单耗一般为0.065GJ/t,而先进国家的指标则已达0.025-0.03 GJ/t。
烧结生产放散到大气中的气体显热为烧结总热耗的50%,其中冷却机废气带走的热量约占烧结总热量的30%左右,把这些气体的余热加以回收利用是烧结厂节能的重要途径。
此部分热量又在冷却机的冷却过程中大部分变为200-400℃左右的热废气,最终散失在大气中。
这部分低温余热数量大,是烧结工序节能和回收利用的重点。
在冷却机上布置有数个冷却风罩,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。
本技术通过对冷却车罩子、落矿斗、冷却风机进行适当的改造,使废气温度可提高到360℃-420℃左右,余热锅炉将产生1.25-2.45Mpa、330℃的过热蒸汽,确保冷却机余热的充分利用。
烧结余热发电<<<<<==== 余热利用新方向通过余热回收系统,在得到蒸汽的同时,还可以获得电能,一举两得。
最重要的是电能要比蒸汽创造的价值更大,对降低烧结矿成本的贡献率更高。
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。
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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。
中冶长天国际工程有限责任公司
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
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一、项目背景
1.项目背景 目前方大特钢公司炼铁厂已有1座130m2烧结机,正在新建1座245m2烧结机, 将形成年产烧结矿429万吨的生产能力。根据国家的产业政策和公司蒸汽的平 衡条件,拟将两座烧结机的余热进行利用,产生的蒸汽一部分供245m2烧结机 用,其余用于发电,以达到全面提升企业经济效益和社会效益的效果。 2.投标依据 2.1 方大特钢科技股份有限公司提供的《方大特钢科技股份有限公司烧结机改 造工程余热发电总承包(EPC)》招标技术文件; 2.2 方大特钢科技股份有限公司提供的本项目区域地形资料图。 3.业主基本要求 3.1 两台烧结环冷机余热回收,外供5t/h压力0.5MPa蒸汽给245m2烧结使用, 其余蒸汽用于发电; 3.2 原有130m2烧结环冷机热风烧结功能需要保留,取风口可以适当调整。 3.3 单位成品矿发电量23kW.h,同时还需外供5t/h蒸汽; 3.4 建设工期9个月。 中冶长天国际工程有限责任公司
6.2.1 热风循环风机 保证条款 风机轴承温度(5 台) 风机轴承振动(5 台) 风机电机轴承温度(5 台) 风机电机轴承振动(5 台) 保证值 ≤70 ℃ ≤5.6 mm/s ≤70 ℃ ≤5.6 mm/s 考核条件 考核方法 类别 B B B B
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6.2.2 环保指标
满足设计要求;在测试时,应 用软件投入率:100%
考核条件
考核方法
类别
A
计算机系统运行的平均负荷率 PLC系统运行的平均负荷率 同一计算机单体硬件设备故障次数 各工序硬件设备故障次数总和 基础自动化系统画面响应时间 计算机系统画面响应时间 控制精度和应用软件系统功能投入率
A A B B B B
B
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二. 主要技术特点 245m2烧结环冷机采用机上布置余热锅炉(我公司专有技 术) ,直接将烧结环冷机前部的高温废气导入余热锅炉中, 可以充分利用烧结饼的热量(包括辐射和对流换热),入炉 废气温度更高,增加产汽量7%以上,并提高蒸汽过热度,进 一步提高发电量~5%。 机上布置余热锅炉直接将废气导入余热锅炉,不仅减少了风 管散热损失的问题,还进一步减小了系统的烟气阻力损失约 700~900Pa,可降低循环风机的能耗约12%,减少自耗电率 约6%。 锅炉高参数段机上布置后,低参数段和风管截面积均大幅 减小,锅炉占地面积可减小20%。
方太特钢科技股份有限公司 烧结机改造工程余热发电总承包(EPC)
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DCS系统配置图
S3
S2
S4
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S1
DCS系统配置图
S3
S2
S4
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S1
五.余热电站主要技术指标
序号 1 2 名 称 数值 11.3MW 1.6MPa(a) 序号 8 9 名 排汽压力 发电年利用小时数 称 数值 0.007 MPa(a) 8000 h
汽轮机计算功率 汽轮机主蒸汽压力
3
4 5
汽轮机主蒸汽温度
汽轮机主蒸汽流量 汽轮机补汽压力
350℃
55t/h 0.45MPa(a)
10
11 12
年发电量
年供电量 综合厂用Байду номын сангаас率
8136×104 kW.h
5993.2×104 kW.h 23.7(17.6)%
6
7
汽轮机补汽温度
汽轮机补汽流量
180℃
5.5t/h
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4.6 化学水和循环水系统(见附图) 4.7 电气系统(见附图) 4.8 仪表自动化(见附图) 4.9 总平面及站房布置(见附图)
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4、工艺流程(机上布置余热锅炉烟风流程)
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过热器前置烟风系统图
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2
单 位 m
2
t/(m .h) t/(m .h) t/h % h
2
2
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环冷机主要参数表
名 称 入口矿料平均温度 环冷机正常处理能力 环冷鼓风机功率 鼓风机设计风压 单台鼓风机设计风量 环冷冷却面积 环冷风机台数 环冷机料层厚度 注:245 平米烧结机采用液密封环冷机 130m2 烧结环冷机 700~800 280 317 315 4012~3599 201400~217980 157 4 1400 245m2 烧结环冷机 700~800 487 559 500 4050 325000 280 4 1500 单 位 ℃ t/h t/h kW Pa m3/h m2 台 mm
工艺流程(汽水流程)
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化学水系统流程图
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循环水系统流程图
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电气系统主接线图
6.3KV
TMY-3(100X10)
M
250KW
M
250KW
M
800KW
M
发电机 出口PT
发电机 6kV 12MW
励磁 变压器
发电机 励磁PT
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余热锅炉取风参数表
名 称 130m 烧结环冷机 75000 400 150000 340 225000 360
2
245m 烧结环冷机 200000 410 200000 340 400000 375
2
单位 Nm /h ℃ Nm /h ℃ Nm /h ℃
3 3 3
1 号风口取风量 1 号风口取风温度 2 号风口取风量 2 号风口取风温度 总取风量 平均取风温度
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四、设计方案
4.1 工艺方案 根据余热资源情况,每台环冷机配置1台双压余热锅炉按 能量梯级利用原则,将一段废气用来对饱和蒸汽进行过热 ,过热后的排气及二段废气混合用于产生饱和蒸汽及锅炉 给水加热。 两台锅炉所产不同压力蒸汽分别汇集后集中使用,部分低 压蒸汽供烧结生产,其余蒸汽用于发电;当汽机短期停机 时,全部蒸汽接入烧结区域蒸汽管网。 4.2 热力系统 热力系统包括:双压余热锅炉2套及汽轮发电机组1套; 主要设备如下:余热锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、 射水泵、锅炉给水泵等。
保证条款 保证值 考核条件 考核方法 备注 厂区四个角 中控室≤ 60 dB 风机房操作室 ≤ 75 dB 类别 A
厂边界噪声 (4个点)
值班室噪声 (2个点)
≤65 dB(昼) ≤55 dB(夜)
≤ 60 dB
A
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6.2.3 控制系统
保证条款
计算机运转率
保证值 ≥99.5 % ≤ 35% ≤ 60% ≤ 3次 ≤ 5次 ≤ 2秒 ≤ 3秒
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通过对气-固传热规律的研究,构筑先进合理的环冷机余热 烟气的温度场及锅炉尾部废气循环系统(热风循环),既 确保余热的充分利用,又确保烧结矿冷却效果及成品烧结 矿的质量,同时还减少了粉尘的排放,改善了环境。 对130m2烧结环冷机进行合理的改造,提高环冷机台车与 风箱之间、台车与台车之间、台车与上部密封罩之间的密 封效果,漏风率控制在20%以内,可以充分回收高温烟气 热量,并减少环冷鼓风机能耗。 选用合理的发电进汽参数,采用双压余热锅炉及双压补汽 凝汽式汽轮机发电方案,保证热源的高效回收和转化利用 ,提高系统发电量。
13
14
年节约标煤
CO2减排
2.47 ×104 t/a
6.18 ×104 t/a
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六.达标考核
6.1 主要达标指标 根据《工程技术方案》的余热资源和设计条件,以及相关技术和功能规 格,在烧结生产线连续正常生产的情况下,余热电站达到以下指标: 1)作业率:连续一周达到93%; 2)发电量:连续72小时大于20kW.h/t矿; 3)全厂无工业废水排放。 6.2 主要系统、设备技术保证值
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三.余热资源