钢铁企业烧结余热发电设备选型

钢铁企业烧结余热发电设备选型

1.1选型原则

设备选型应遵循以下原则[7]：

（1）采用成熟稳定、实用可靠的中低温烟气余热回收发电技术及国产设备，技术装备水平达到国际先进水平；

（2）选用国产成熟设备，降低生产成本和基建投入；（3）系统简洁可靠、方便检修维护，充分利用厂区现有设施，合理布置热力发电机组设备、系统。

1.2部分主要设备的选型要求及选择

1.2.1余热锅炉

余热锅炉是余热发电系统的关键设备和核心，如何将富含能量的热介质回收汇集以及引出，进而通过余热

锅炉进行能量转换是一个技术难点，余热锅炉本身的设计一定程度上决定了余热回收利用的比例和彻底性。余热锅炉取的排烟温度越低，锅炉的受热面布置越多，回收的烟气余热量越大。但锅炉等系统的投资会随受热面积增加而增加。余热锅炉的选取需要考虑以下几点[16]：（1）余热锅炉进气温度比较低，因此余热锅炉的传热温差比较小，其最小传热温差的选取不仅决定余热锅炉的成本，而且决定了主蒸汽的参数。

（2）余热源中含有SO2等酸性气体和水蒸汽，从而存在酸露点温度，当温度低于酸露点温度时将严重腐蚀尾部烟道的受热面。

（3）锅炉布置可分为立式、卧式两种。目前的国外余热锅炉多采用卧式布置，国内则存在两种布置。立式布置具有占地面积小、灰尘收集方便、烟气流动均匀、传

热系数高的优点，但积灰以及积灰清除差于卧式，管束间易出现搭桥现象，耗钢量相对较大。锅炉布置在综合考虑安装条件的基础后选择立式。

（4）由于热源含尘浓度大，为防止磨损的发生，采用合理的流速设计，合理组织烟气动力场，使烟气流动均匀，避免局部过速磨损。同时粉尘粒度小，极易在锅炉受热面上积灰，导致传热系数下降，因此在锅炉设计时需考虑除灰。炉前需设置高效旋风除尘器或电除尘器，除去大部分的粉尘。炉内受热面最好使用模式壁和光管结构，减少积灰的可能，并适当的增加受热面积，防止锅炉出力不足。在设计锅炉时还需设计清灰系统，目前多采用超声波吹灰、压缩气体吹灰和振打清灰。由于余热利用产生的蒸汽压力和流量不大的原因，蒸汽吹灰在余热发电中基本不使用。

（5）余热锅炉烟气的流动由炉尾的引风机维持，因此在余热锅炉尾部形成很大的负压区，一般多在5~7 kPa 左右。漏风将严重影响蒸发量及主蒸汽温度，增加引风机等后续设备电耗。锅炉需整体采用钢板全焊接密封，并对管子穿墙处及炉门采用适当的密封。

因此，余热锅炉采用适用于中低温烟气余热回收和利用的双压、立式、无补燃自然循环锅炉。这种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，充分利用不同品质的烟气，实现烟气热能的梯级利用。锅炉带有自除氧装置，无需额外的除氧装置及其所需的加热蒸汽设备。特别是在余热锅炉冷态启动阶段，现场无法提供除氧加热蒸汽的情况下，可有效保障余热

锅炉的正常运行。

1.2.2汽轮机组

余热蒸汽进汽参数不稳定、比容大、湿度大等特点，要求在汽轮机设计中考虑[17]。汽轮机组的选取需要考虑以下几点：

（1）进汽参数不稳定要求汽轮机的进汽调节系统必须能适应进汽参数的波动，保证汽轮机稳定、安全运行。在主蒸汽前需设置压力调节器控制调节阀，当新蒸汽压力降低时，关小调节阀，防止由于余热锅炉的蒸发量不足，促使压力进一步降低，汽轮机通流末级产生鼓风；反之开大调节阀。

（2）余热发电用汽轮机为了快速启动，而且能够在滑压方式下运行，喷嘴配汽在空载和低负荷时只有部分进汽度，这种情况对汽机暖机不利，特别在快速启动时尤