东北地区烧结余热发电的冬季保温与防冻

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1、东北地区烧结余热发电的冬季保温与防冻　　摘要：极寒地区烧结余热发电由于其特殊的运行方式启停频繁，停运后的防冻问题是我国北方地区非常严峻的问题。五矿营口中板有限责任公司的烧结余热发电通过总结生产经验，积极在生产和改造上采取相关措施，在烧结余热发电防寒防冻工作中取得了一定的成果和经验，维护了设备的稳定运行。　　关键词：极寒地区；烧结余热发电；放水管道；保温措施；防冻措施；钢铁生产文献标识码：A　　中图分类号：TH019文章编号：1009-2374（2016）29-0091-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.04

2、0　　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热气的显热形式排入大气。　　国内钢铁厂近年推广应用的低温余热发电供热技术是利用中低温的废气产生低品位蒸汽，用来供热或推动低参数的汽轮机组做功发电。其与火电发电相比，不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其他有害气体，具有充分利用低温废气以达到变废为宝、净化环境的目的。　　本着“节约能源，保护环境”的原则，五矿营口中板有限责任公司积极推进余热发电项目，回收利用四台烧结机的环冷机废热气中的余热，通过余热锅

3、炉产生蒸汽，送往汽轮发电机组发电。7　　2012年11月份180m2烧结余热发电电站投产，三台余热锅炉和一台汽轮发电机组的总体规模。其中：2×180m2烧结机配置两台单进汽双压立式余热锅炉，型号为Q360-21.86/5.78-2.0（0.5）/340（200）；而另一台132m2的烧结机配置一台单进汽双压立式余热锅炉，型号为Q360-17.18/5.54-2.0（0.5）/340（200）。三台余热锅炉均自带除氧器。对应的12MW双压补汽凝汽式汽轮机，型号为NZ12-1.9/0.4，配15MW发电机，型号QFW-15-2A。　　2014年9月600m

4、?烧结余热发电投产，600m?烧结环冷机对应锅炉型号为1台Q500（500）/400（300）-75（17.5）-1.45（0.35）/340（200）、1台20MW双压补气凝汽式汽轮机（型号为BN20-1.25/0.25）、1台20MW发电机（型号QF-20-2型），利用烧结环冷机1#段、2#段高温部分的300℃～400℃的废气产生蒸汽，来推动汽轮机组做功发电。　　我公司在东北地区，随着冬季的到来，极端天气下整个锅炉的汽水系统屡次出现问题，故障频繁。锅炉内取样器管、仪表系统经常上冻，造成液位计液位显示失灵、压力测点显示错误，不能及时、准确、真实地显示

5、现场运行数据，对运行生产造成了极大的不便和安全隐患。另外，靠近烟道尾部的低温换热器部分出现冻管，就是停机就开始放水也放不净。停机后空冷器、冷油器、油站冷油器等冷却器回水管道出现防冻层以上位置结冰，造成各冷却器无法使用等，给运行人员和检修人员造成极大的困扰。　　1故障及原因分析　　针对上述问题，经过认真的现场调查和原因分析，发现我厂烧结余热发电在设计和安装方面存在以下缺陷：7　　第一，由于烧结余热发电特殊的工作方式，烧结余热锅炉和烧结机运行情况联系紧密，烧结侧缓料、换台车、处理设备缺陷停机等都对烧结余热发电锅炉影响巨大，造成锅炉启停炉特别频繁。我公司烧结

6、余热发电站在设计时对极寒条件考虑不周，未完全考虑北方环境温度及生产现状，锅炉采取的彩钢板紧身封闭结构，保温效果差。汽水管路、仪表管路等都采用的普通岩棉保温措施，事实证明无法抵挡本地区-27.3℃左右的低温。　　第二，引风机出口挡板为叶片式，环冷机动静部分密封差，停机后料温下降快，冷风顺着烟道倒灌回锅炉内，锅炉采取的换热方式是自上而下逐级换热。锅炉最下部为凝结水预热器，冷风倒灌第一级就是凝结水预热器，而且凝结水预热器进水温度为30℃～40℃，蛇形管排列。一方面是水的温度低，蓄热能力差；另一方面因为凝结水预热器内没有压力放水速度慢，蛇形管排又不容易将水完全

7、放净，造成在放水过程中管排出现上冻的现象且放不出水。　　第三，冬季外供蒸汽，蒸汽压力跟随烧结测环冷机烟温波动大，蒸汽管路上的疏水在安装疏水器的情况下压力波动大就容易上冻，造成疏水器动作失灵，从而冻住、冻坏。　　第四，本地区最大冻土深度1.11m，部分冷却水回水管道、循环水回水管道、冷油器回水管道等在停机后出现地表部分结冰现象，造成无法回水。7　　第五，低负荷运行和停机后在循环水泵连续运行情况下，出现整个机力通风塔北侧结冰现象，北侧边缘位置将挡风板缝隙填满连成冰幕，内部局部形成巨大冰柱对填料造成重力下拉作用，当时处理及时否则将造成填料大面积损坏。　　第六

8、，超过24小时停产时化学水箱及管路出现上冻现象。　　2改造及预防措施　　为了适应冬季寒冷天气下