國內(nèi)鋼鐵企業(yè)為進(jìn)一步降低電爐煉鋼成本,電爐工序普遍出現(xiàn)鐵水兌廢鋼冶煉模式,且鐵水比例可高達(dá)70%左右,呈現(xiàn)電爐設(shè)備“轉(zhuǎn)爐化”的趨勢。隨著電爐入爐鐵水比例增加,所產(chǎn)生的煙氣溫度、流量及含塵量相對原來設(shè)計(jì)負(fù)荷有很大變化,原有除塵系統(tǒng)基本滿負(fù)荷甚至_負(fù)荷運(yùn)行,增加了環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的難題。煙氣余熱回收 節(jié)能改造。
1、技術(shù)改造方案分析
1.1存在問題分析
電爐生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)決定了煙氣溫度和流量均具有較大的周期波動性,同時(shí)電爐煙氣含塵特點(diǎn)對后續(xù)余熱回收設(shè)備的布置和結(jié)構(gòu)形式的要求很高。一方面吹氧冶煉期間煙氣流量大,此時(shí)煙氣對余熱鍋爐的換熱管束的熱沖擊和磨損沖刷大,鍋爐的結(jié)構(gòu)形式要適應(yīng)由于煙氣的波動所帶來的熱應(yīng)力的影響。另一方面出鋼期間煙氣溫度低、流量小,煙氣流速降低,鍋爐受熱面積灰趨勢越來越嚴(yán)重,影響了下一個(gè)煉鋼周期鍋爐傳熱效率,排煙溫度_會逐漸上升,繼而影響了后續(xù)除塵設(shè)備的運(yùn)行。因此鍋爐的選型和針對性的設(shè)計(jì)尤為重要。
同時(shí),由于電爐冶煉條件與初設(shè)計(jì)條件已發(fā)生很大變化,因此煙氣量、含塵量及煙氣溫度與設(shè)計(jì)參數(shù)已大為不同,此方面需要對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行理論分析和測試驗(yàn)證分析。
1.2主要技術(shù)方案內(nèi)容
根據(jù)電爐的工藝特點(diǎn)、現(xiàn)場空間場地的擺放、煙氣系統(tǒng)阻力以及灰分等的綜合考量,經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì)比較,選擇采用輻射水冷沉降除塵與對流換熱相結(jié)合的技術(shù)方案,主要設(shè)備包括水冷沉降室、高溫蒸發(fā)器、過熱器、中低溫蒸發(fā)器、省煤器、加熱器及相關(guān)系統(tǒng)。
?。?)煙氣余熱回收系統(tǒng)設(shè)置
首先在現(xiàn)有的二燃室出口前方設(shè)計(jì)一組輻射水壁沉降段,后續(xù)經(jīng)過90°轉(zhuǎn)角后在原有煙氣管線下方設(shè)計(jì)一組對流換熱段。在受熱面中采用輻射水冷壁組件可將通過二燃室出來的高溫?zé)煔獾臏囟冗M(jìn)行初步整合,同時(shí)降低煙氣流速來完成煙氣中大的粉塵顆粒的初步沉降,以減輕后續(xù)鍋爐和除塵裝置的負(fù)荷,同時(shí)將煙氣中未充分燃燒的煤氣在沉降室繼續(xù)反應(yīng)燃燒,以避免給后續(xù)設(shè)備或裝置帶來爆炸破壞影響,起到對高溫?zé)煔庀鞣宓淖饔谩?/div>
煙氣經(jīng)水冷沉降室后進(jìn)入余熱鍋爐,余熱鍋爐本體根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,采用臥式布置,高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過高溫蒸發(fā)器、過熱器、中低溫蒸發(fā)器、省煤器、換熱器(耐低溫露點(diǎn)腐蝕),排出的煙氣再經(jīng)除塵器凈化后排往大氣。煙氣余熱回收 節(jié)能改造。
(2)帶蓄熱器的蒸汽回收系統(tǒng)
由于電爐為周期性間斷吹煉,因此在蒸汽系統(tǒng)中增設(shè)了2臺蓄熱器,其作用是將余熱鍋爐產(chǎn)生的周期性波動的蒸汽,通過蓄熱器的調(diào)節(jié),能連續(xù)而穩(wěn)定地向外供汽,使蒸汽得到較大限度的回收和利用。
通過余熱鍋爐可產(chǎn)生1暢6MPa飽和蒸汽,經(jīng)蓄熱器后,供給出1暢1MPa飽和蒸汽回至鍋爐本體的過熱器實(shí)現(xiàn)基本穩(wěn)定輸出,蒸汽經(jīng)過熱后可達(dá)到260~350℃并入主蒸汽管網(wǎng)。
2、改造節(jié)能效果分析
?。?)余熱回收效益分析
電爐煙氣按200000m3/h、500℃來計(jì)算校核,通過余熱鍋爐,可平均回收產(chǎn)生1暢0MPa、250℃的蒸汽約25t/h,年回收約20萬t,節(jié)約能250℃的蒸汽約25t/h,年回收約20萬t,節(jié)約能源2萬tce,可為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
?。?)降低原有冷卻系統(tǒng)能耗
增設(shè)一套余熱回收裝置回收煙氣余熱,可以停用原有水冷方式,使煙氣溫度降至合理的煙溫后再進(jìn)行排空,降低了冷卻水的消耗。
(3)降低煙氣除塵系統(tǒng)煙氣處理量余熱鍋爐后煙氣的溫度可降低到200℃以下,使得后續(xù)從屋頂大罩中引入的混風(fēng)量也減少,除塵系統(tǒng)需要處理的煙氣量相應(yīng)減少。煙氣余熱回收 節(jié)能改造。
3、結(jié)論
?。?)該余熱回收改造方案技術(shù)可行,系統(tǒng)設(shè)計(jì)布置合理。
?。?)改造后可大大降低煉鋼的運(yùn)行成本,降低能耗指標(biāo),經(jīng)計(jì)算改造后電爐的噸鋼單位能耗可下降18.32kgce,改造完成后每年可節(jié)約2萬tce。
?。?)通過改造可解決電爐存在的除塵問題,滿足環(huán)保要求。
(4)回收利用廢氣中的余熱產(chǎn)生蒸汽回用于生產(chǎn),代替部分燃?xì)忮仩t生產(chǎn)蒸汽,降低鋼廠CO2、SO2、NOx排放量,達(dá)到了節(jié)能減排目的。
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煙氣余熱回收 節(jié)能改造將有效的回收利用燃?xì)忮仩t的煙氣余熱,進(jìn)而減少燃?xì)獾南牧浚瑸槠髽I(yè)節(jié)約大筆燃?xì)赓徶觅M(fèi)用,從而緩解供熱企業(yè)“煤改氣”后經(jīng)營成本急劇上升的運(yùn)營壓力。
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