烧结余热回收利用途径

１ ，生 产过 程 热 能 有 效 利 用 率 只 有 ３ 。烧 结 ５ ０
压 ，以使 电耗 达 到经济 状态 。
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采 用节 能型机 电设 备 。
１ ３ 余热 回收 利用 ．
回收冷 却装 置余 热及烧 结热 废气余 热 。
在 “ ・ ”期 间 ，通过 产 业政 策调 整 ，淘 汰 十 五 小型落 后 的烧结 生产 线 ，单机规 模 大型化 ，优化 工 艺流程 及 采用节 能 型设备 ，强化 操作 管理 等 ，使 我
１ １ 工 艺 方 面 改 善 ．
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显热 和冷 却机 废气 显热 。烧结 烟气 平均 温度一 般不
超 过 １ ０ ，所 含显 热 占总热量 的约 ２ ，机 尾烟 ５℃ ３
改善 原料 透气性 。采用厚 料层 烧结 ；添 加
气 温度 达 ３ ０Ｃ～４ ０ ０。 Ｏ ℃。冷却 机废气 温度 在 １ ０ ０ ℃
表 １ 日本 及 韩 国 部 分 烧 结 厂 余 热 回 收 系 统 情 况
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点火 炉前 预热混 合料 。将冷 却机 热废 气 于
点 火前抽 过烧 结料 层 ，对 上层 混合料 进行 预热 、干
燥 。如津 西 钢 铁 公 司 ２ ０ｍ ６ 结 机 均 采 ０ 、２ ５ｍ 烧 用 此种 预热方 式 ，可降低 固体 燃耗 ２ ｇ ｔ Ｓ ～３ｋ ／ ・ 。 点 火 炉 后 进 行 热 风 烧 结。据 沙 钢 ３
投 资 较 低 ，但 换 热 效 率 也 较 低 ，蒸 汽 产 生 量 少 ，
２ ０ ０ ０ ￣４ ０ｍ 烧结 机 产 汽 量 为 １ ～ １ ／ 。因 烧 结 Ｏ ６ｔｈ 生 产过 程需 消耗蒸 汽 ，如混 合料预 热 、机头 除尘 器
灰 斗保 温等 ，该方 式所 产蒸 汽基本 上被 烧结 自身 所
临 的一个 重要课 题 。
结冷 却机余 热进 行 回收利 用 。但 由于受到 技术 等多 方 面原 因的 限制 ， 目前热 回收利用 率仍较 低 ，与 日
本 的烧结 厂相 比，差距还 较大 。 烧结 生产 过程 可被 回收利 用 的热量是 烧结 烟气
ｌ 烧 结 生 产 工 序 节 能 思 路
回收冷却 机 热 废 气 余 热 生 产 蒸 汽 ，并 网 使 用 ；４ ） 回收冷却 机热废 气余 热 ，进行余 热发 电 。 余 热 回收 及发 电系统 按 循 环介 质 的种 类 分 为 ： １ ）废 热锅 炉法 。热 废 气 在废 热 锅 炉 内进 行 热 交 换 后把 水变 成蒸 汽 ，蒸 汽并 网使 用或蒸 汽推 动蒸汽 透 平带 动发 电机 发 电 ；２ ）加 压 热 水 法 。加 压 水 在 热
机 内强 制循环 ，同时减少 粉尘 排放 量 。 日本 和歌 山
提高二次能源利用率 ，节约一次能源 ，改善环境。 以马 钢两 台３ ０ｍ 结机 为例 ，余热 利用 发 电 ０ 烧 后 ，可节 约近 ３万 标 ／ ，这 意味 着 每年 减少 Ｃ 煤ａ Ｏｚ
排放 ８万 ｔ ，减少 Ｓ Ｏ 排放３ ０ｔ ０ 。
余热 ，用 作点 火 、保 温炉燃 烧 用空气 ，以节省燃 气
消耗 ；进 行热 风 烧 结 ，改 善烧 结 矿 质 量 ；２ ）预 热 混合 料 ，以降低 固体 燃 料 消 耗 ；３ ）采 用 余 热 锅 炉
／／ 速 减机
发电机
Ｉ １ ０ Ｗ ４８０ｋ
海 水 ＼ 回 水 器
水锅 炉 中经热 交 换变 成 加 压 热水 ，进入 热 水 透 平 ， 在热 水透平 内热水蒸 发为蒸 汽 ，推动 蒸汽 透平带 动 发 电机发 电 ；３ ）有 机媒体 法 。同废热 锅炉 法类 似 ，
图 ２ 君津 ３ 烧 结 机 余 热 回 收 系 统流 程 图
３ 国 内烧 结 余 热 利 用 情 况
节 ，对 烧结 生产节 能增 效 ，降低成 本起 着重 大 的作
用。
料 粒度 ；采 用燃料 分加 工艺 ；实 现偏析 布料 ；防止 过 破碎 等 。 １２ 设 备 方面 改善 ．
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烧 结烟气 和 冷 却 机热 废 气 属 于 中 、低 温热 源 ，
对 其进 行 回收利用 ，提 高热 回收率 和经 济性 是十分
国的烧 结 技术装 备 及 生 产管 理 水 平 得 到很 大 提 高 。
同时 ，在 能源综 合利 用方 面也 取得很 大进 展 ，对烧
生产 作为 钢铁 生产 的 中间环节 ，其 生产 能耗一 般 占 吨钢 能耗 的 １ ，仅 次 于 炼 铁 。 因此 降 低 烧 结 生 Ｏ 产 能耗 ，提高 能源循 环利 用率 是冶 金行业 从 业者 面
第１ Ｏ卷
第 ２期
矿 业 工 程
Ｍｉ ｎ ｎｉ ｇ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｉ ｅ ｒｎｇ ２ ７
２１ ０ ２年 ４月
・
烧 结球 团 ・
烧 结 余 热 回 收 利 用 途 径
史 宏 智 于 焰 查 哲
（ 北方 重工集 团有 限公 司 ，辽 宁 沈 阳 １ ０ ６ ） １ ０ ３
烧 结机
进行 余 热 回收 利 用 ， 回收 循 环 利 用 热 量 达 ３ 。 ０
日本 及韩 国部 分烧结 厂余 热 回收系统 情况 见表 １ 。
根据 厂况 及工艺 情况 采用 多种利 用形 式 ，热 利
主抽风机
客
豢
汽轮机
用率 比较 高 ，主要 回 收方 式 ：１ 回 收烧 结 热 烟 气 ）
压 ，改 进烧 嘴 。
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２ 日本 烧 结 余 热 利 用 情 况
收稿 日期 ：２ １ —１ — ２ ０１ １ Ｏ 作者 简 介 ：史 宏 智 （ ９ ２ ） １ ６ 一 ，男 （ 族 ） 汉 ，辽 宁 沈 阳 人 ，北 方 重 工 集 团有 限公 司 营销 部 部 长 ，助 理 工程 师 。
０ 引 言
钢 铁工 业是 高能 源消耗 产业 之一 ，降低 钢铁 生 产能耗 已成 为 “ 创建 节约 型社会 ” 的重要 任务 。经 过 “ ・五”期 间对 钢铁 产 品结 构调 整 和产业 技术 十 升级 ，我 国钢铁 行业 在节 能降耗 方 面 已取 得 了很大 的进 展 ，但 吨 钢 综 合 能 耗 仍 比 世 界 先 进 水 平 高
图 １ 和歌 山 ４ 烧 结 机 余 热 回 收 系 统流 程 图
机） ；废气 温度 ３ ０ ８ ℃～４ Ｏ ；蒸 汽产 量７ ． ／ ； ０℃ ４ ８ｔ ｈ
２ １ 第 ２期 ０ ２年
史宏 智 等 烧 结 余 热 回 收 利 用 途径
２ ９
蒸 汽 压 力 ／ 度 １ ９ ａ ３ ５Ｃ； 额 定 功 率 温 ． ５ＭＰ ／ ７ 。
消耗 。 ３ ３ 余 热 发 电 ．
马钢两 台３ ０ｍ。 ０ 烧结机 设 置 了国 内第 一套余 热
发 电系统 ，该系 统将烧 结带 冷机 热废 气余热 进行 回 收 ，生产蒸 汽 ，进行 动力发 电 ，最大 限度地 利 用余 热。 废 气锅 炉采 用卧 式 自然 循环 汽包 炉 ，汽轮 发 电 机组 采用多 级 、冲动 、混压 、凝 汽式 。系统额 定参 数 ：废 气 流 量 ８ ０× １ Ｏ Ｎｍ。 ｈ （ 台 ３ ０ｍ 烧 结 ／ 两 ０
日本 在烧 结 热 废气 余 热 回收方 面技 术 较 领先 ， 其 大多 数烧 结厂 均设有 余热 回收 系统 ，一 般 采用是
２ ８
矿 业 工 程
第 ｌ 卷 第２ Ｏ 期
锅 炉形 式 ，进 行热 利用 或热和 动力综 合利 用 。 日本
住 友 和歌 山 ４ 烧 结机 对 烧结 烟 气 和冷 却 机热 废 气
图 ３ 马 钢 两 台 ３ ０ 结 机 余热 发 电 系统 流程 图 ０ｍ 烧
却机第一段废气温度可达 ４０ ０ ℃～４ Ｏ ５。 Ｃ。
５ ２ 提 高冷却 介质 初始 温度 ．
４ 发展 锅炉 回收余热及发 电技术
４ １ 社 会 效 益 和 环 境 效 益 ．
提 高冷却介 质初 始温 度是 提高 热 回收 率 的有 效 方法 ，是 控制并 稳定 热 回收量 变化 的可靠措 施 。有 关研 究 表 明 ，当冷 却 介 质初 始 温 度 为 ５ 。 ，热 ０Ｃ时 交 换后 的介 质 终 温 比常 温 时 高 １ ℃ ；当介 质 初 始 ５ 温 度为 １ ０ ２ ℃时 ，介 质终温 比常温时高 ４ ℃。为提 ５ 高冷却 介质 初始 温度 ，应采 用热风 循环 方式 ，设置 热 废气 循环 风机 ，将经 热交 换后 的冷却 介质 在冷却
摘 要 ：介 绍 了 国 内外 烧 结 余 热 利 用 情 况 。 以实 际工 程 为 例 分 析 了余 热 发 电 的 社 会 效 益 、环 境 效 益 和 经 济效 益 。提 出 了提 高 烧 结 回 收余 热 的技 术 措 施 。
关键 词 ：余 热 ； 回 收 ；发 电 ；途 径
中 图 分 类 号 ：ＴＦ ０ ６ ６ ４ ． 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ ２ ２ ０ ７ ０ ６ １ ５ ０ ２ １ ）０ —０ ２ — ３
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生 石灰 ；配用 冶金 厂 内含铁 、碳粉 料 ；添加 水 自动 控 制 ；强化制 粒 ；预热 混合料 等 。
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４０ Ｏ ℃之 间变化 ，其显 热 占总热 量 的 约 ２ ，故 ８
回收这 两部 分 热 量 是 烧 结 工 序 节 能 的 一 个 重 要 环
实 现均质 烧结 ，提 高成 品率 。严格 控制 燃
３ ０ｍ ６ 烧结 机对 比测试 ，进 行热 风烧结 ，烧 结矿 转
鼓 强度提 高 １ ５ ． ％。
３ ２ 生 产 蒸 汽 ．
回收冷却 机 一 冷段 热 废 气 ，采 用 热 管／ 片 蒸 翅
汽 发生装 置 生产蒸 汽 ，该 方式 目前 为我 国大多 数烧 结 机普遍 采用 。热 管／ 片蒸 汽发 生装 置结构 简单 ， 翅
重要的。
采 用先进 技术 ，改 进密 封 ，减 少烧 结 系统
漏 风率 。
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余 热利 用有 两 种 方 式 ：１ ）动 力利 用 ，即将 电 能 转化 为 电或机 械 能 ；２ ）热 利 用 ，即 利 用余 热来 预 热 、干燥 、供 热 、供 暖等 。
采 用节 能 型 点 火 器 ，缩 小 炉 容 ，控 制 炉 采 用 高 效 率 风 机 ，选 择 合 理 的 风 量 和 风
３ １ 预 热混 合料及 热风烧 结 ．
利用 鼓风 冷却 机与抽 风烧 结机压 力差 ，设 置 自 流 式热风 管道 和热 风罩 ，以 降低 燃料 消耗 ，改 善烧
点 的有 机媒体 代替 水作 为热交换 介 质 。
和歌 山 ４ 烧结 机 和君津 ３ 烧 结 机余 热 回收 系 统 流程见 图 １ 。 、２
１ ． ７ ５ ｋＷ 。
余 热 回 收 发 电 系 统 投 资估 算 约 ６０ ０ 元 ，３ ０ 万 年可 收 回投资 。
该项 目于 ２ ０ ０ ５年 ９月 顺 利 并 网 发 电，现 系 统
，
运行 正常 ， 日均 发 电在 ２ Ｏ万 ｋ Ｗｈ以上 ，年 发 电量
／
５ 提高 回收余热 的技术措施
５ １ 稳 定 烧 结 生产 ． 控 制 烧 结 终 点
０ ７亿 ｋ ，经 济效益 在４ ０ ． ｗｈ Ｏ 万元 以上 。
提高进入冷却 机的烧结矿温度是提高热 回收量 的 重要途径 。进入冷 却机 的烧结矿 温度受 到原料 种类 、 燃料粒度及烧结料层厚度 、机速 、风量等生产 条件影 响 ，应保证原料条件及生产操作 的稳 定性 ，以保证烧 结矿热源的稳定性 。从热 回收的角度看 ，烧 结终点控 制在靠近排 矿端是 有利 的。根 据 日本 有关研 究表 明 ， 在保证烧结矿质量 、成 品率并 同时满 足余热 回收的烧 结终点位置控制在最后一 个风箱 的前半部最合 适 。冷