钢铁厂烧结冷却机低温余热发电设计方案概要.doc

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1、XX钢铁有限公司烧结冷却机低温余热发电设计方案第一章项目建设的规模根据XX钢铁公司提供数据及进行的热力计算：1、110m2烧结机鼓风机风量：m3/h（利用系数：1.6，一、二段风量为1600m3/t）2、设计取值烟气进口温度380℃烟气性质为热空气3、余热锅炉基本参数主蒸汽额定蒸发量为11.6t/h主蒸汽额定蒸汽压力2.1MPa主蒸汽温度330℃付蒸汽额定蒸汽发量为3.27t/h付蒸汽额定蒸汽压力0.4MPa付蒸汽饱和蒸汽温度151℃锅炉进水温度36℃锅炉排污率1%4、配备3000KW的发电机组，项目建成后每小时将发3000度电第二

2、章工艺技术方案第一节系统选择从烧结机出来的380℃烟气经余热锅炉换热后，余热锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电。1.目前国内发电汽水系统有三种系统。1.1、单压系统采用单级进汽汽轮机及单压烧结余热锅炉的单压不补汽系统。一般余热锅炉排气温度在170℃，排气用于烘干物料。由于废气余热得不到充分利用，相应影响了发电能力，在这三种系统中单压系统发电能力最低。1.2、双压系统采用补汽式汽轮机的双压单级补汽系统，烧结余热锅炉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：0.35MPa，低压蒸汽饱和温度148℃，

3、再加上设置了低压省煤器，排烟温度能降到110℃左右。在这三种系统中双压系统发电能力最高，但投资最大。1.3、复合闪蒸单级补汽系统采用补汽式汽轮机的复合闪蒸单级补汽系统，烧结余热锅炉生产主蒸汽同时生产高温热水，高温热水再降压蒸发出二次蒸汽，二次蒸汽补入汽轮机。虽然冷却机废气余热被充分利用了，但由于闪蒸器的出水未能转换为电能，降低了系统的发电能力，但由于有闪蒸汽补进汽轮机，所以发电能力和投资在前两系统之间。2.我司综合考虑客户投资和运行的经济性选用双压系统。2.1工艺流程给水经给水泵进入余热锅炉，经废气加热后，一部分变为过热蒸汽，进入汽

4、轮机作功发电。另一部分经余热锅炉低温段加热后，产生饱和蒸汽进入汽轮机相应低压进汽口作功发电。冷凝水经低压省煤器后由中压锅炉给水泵供给低压汽包，低压汽包具有自除氧功能，实现一个完整的热力循环。2.2工艺流程特点在这一工艺流程中由于引入双压系统，使烧结机排烟温度大大降低，且循环利用，大大提高了余热利用率。同时由于增加了双压系统，可通过调节系统循环水量来较大范围地适应烧结机废气参数的大幅波动，提高系统运行的可靠性及稳定性。第二节、设备方案1.现状XX钢铁有限公司烧结厂1台110m2烧结机，烧结机配套1台环冷机，环冷机配套对应4台鼓风机。2

5、.和环冷机厂家交流,提出如下改造措施由于余热锅炉设置于钢铁生产最主要的工艺管道上，一旦发生事故（如锅炉爆管、粉尘堵塞等）将影响钢铁生产的正常运行。为防止这种情况发生，余热锅炉废气管道及发电系统汽水管道均考虑了应急处理措施。措施1：设旁通废气管道，一旦锅炉发生事故，启用旁通废气管道。措施2：发电系统汽水管路考虑了将余热锅炉从发电系统中解列出来的措施。2.1冷却车罩子对密封段罩体进行保温改造，罩体与冷却小车之间的间隙采用活动结构进行密封，为便于检修在罩体上预留检修人孔，人孔也采用保温结构；2.2落矿斗对落矿斗进行保温、密封；考虑到落矿斗

6、处烟气的含尘量较高，在此烟气出口处增加重力式除尘器；2.3冷却风机将2#冷却风机除去，在余热回收系统中增加一台循环风机。2.4风仓将现有互通风仓进行适当改造，在确保冷却效果的情况下提高烟气温度；通过以上措施可使环冷机的排烟温度达到第2条所列3.设备方案根据本项目烧结机的特点及现场和余热发电系统工艺设计要求，本方案一台烧结机采用一台锅炉一台汽轮发电机组的设备配置方式。余热锅炉的过热蒸汽汇合后直接进入汽轮发电机组发电；余热锅炉所产生的饱和蒸汽进入汽轮发电机组的低压级作功发电。一炉一机方案是在综合考虑了投资、废气成分、系统复杂程度、可靠性

7、、运行可操作性等因素后确定的最佳方案。其优点主要体现在：系统简单，投资降低且便于管理；单机容量增大，汽轮发电机组效率提高。3.1余热锅炉设计3.1.1余热锅炉设计条件序号名称符号单位数据1低温热源成分/空气空气组成N2/Vol.%78O2/21H2O/1灰分成分/铁矿石烧结熟料含量/g/Nm33粒径/μm1002流量VgNm3/h3保温系数η/0.984空气进口温度tgi℃4005蒸汽压力P1MPa2.16蒸汽温度two℃330(151)7蒸汽流量Gt/h11.6(3.27)8省煤器排污率φ%19锅炉供水温度t3℃3610锅炉总阻力

8、hfPa7003..1.2锅炉结构简介本锅炉是为冶金企业烧结机纯低温余热回收工程而设计的余热锅炉，流动方向隧道式布置的单烟道锅炉。锅炉整体采用管箱式结构，自上而下有过热器管箱、蒸发器管箱、省煤器管箱和凝结水加热器管箱。这四只管箱通过底