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减量化技术、工艺与设备

烧结余热能量回收驱动技术

作者:admin更新时间:2020-06-22 08:55:17浏览次数:1476

一、技术名称:烧结余热能量回收驱动技术

二、适用范围:冶金行业 余压余热能量回收

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:

    冶金流程的烧结工序能耗约占吨钢能耗的10%以上,冷却机排出的废气带走的热量,

其热能大约为烧结矿烧成系统热耗量的 35%,充分利用这部分热量可显著降低烧结工序

能耗。在钢铁企业烧结流程中,烧结主抽风机容量占到总装机容量的 30%~50%。由于

烧结生产中部分附属设备运转率低,且选择的电机容量偏大,主抽风机耗电量占到50%~

70%。同时,我国烧结工序余热利用率还不足 30%,与发达国家相比差距非常大,每吨

烧结矿的平均能耗要高 20kgce。

四、技术内容:

1、技术原理

    烧结余热能量回收驱动技术(SHRT)在原有的电机驱动的烧结主抽风机和烧结余热

能量回收发电系统技术的基础上,将两种系统集成配置,形成烧结余热回收汽轮机与电

动机同轴驱动烧结主抽风机的新型联合能量回收机组。取消了发电机及发配电系统,合

并自控系统、润滑油系统、调节油系统等,可避免能量转换的损失环节,增加能量回收,

确保装置在各种工况下都不会影响到烧结生产线的正常运行,并且能最大限度回收利用

烧结烟气余热的能量。当整套机组正常运行时,烧结工艺各种工况对烧结主抽风机风量

的需求主要通过烧结主抽风机的调节门来实现,不论任何情况,烧结主抽风机组都是一

套独立的系统,可以完全满足烧结工艺正常运行的各种工况。

2.关键技术

(1)烧结余热产生的废热通过余热锅炉产生蒸汽,再通过汽轮机转换为机械能,

直接作用在轴系上,与电动机同轴驱动烧结主抽风机,提高能源利用效率;

(2)机组采用大型变速离合器,能够使烧结汽轮机与机组实现在线啮合、在线脱

开;

(3)三机联合机组软件设计及组态、轴系稳定性计算。

3.工艺流程

    一般烧结厂烧结烟气平均温度≤150℃,机尾温度达 300℃~400℃。烧结机尾风箱

及冷却机密闭段的烟气除尘后,加热余热锅炉以回收低品位余热,产生过热蒸汽推动汽

轮机做功,汽轮机通过变速离合器与双出轴驱动的烧结主抽风机连接,烧结主抽风机的

另一侧与同步电动机连接。机组中余热汽轮机及同步电动同轴驱动烧结主抽风机做功,

降低电机电流从而达到节能的目的。该技术系统的工艺流程见图 1。

图 1 SHRT 技术系统工艺流程图


五、主要技术指标

1.烧结环冷系统:220m

2.配套余热回收汽轮机:5000kW;

3.烧结主抽风机的流量:22000m3/min;

4.电机:8000kW,余能利用效率提高 5%。

六、技术应用情况

    该技术已获得 2 项目实用新型专利。自 2010 年开展研究以来,到目前已成功完成

机组系统技术及关键技术的研究,先后完成江苏镔鑫、山西通才、联鑫钢铁等 6 个项目

的技术设计,以及山西通才 SHRT 机组、盐城市联鑫 SHRT 机组的现场调试及投运,节能

效果显著。

七、典型用户及投资效益:

    典型用户:山西通才工贸有限公司、盐城市联鑫钢铁有限公司。

    典型案例 1

    案例名称:山西通才工贸有限公司项目

    建设规模:328m2冶金烧结等低品位热能回收及烧结主抽风机,回收功率 5000kW。

    主要技改内容:SHRT 机组、汽轮机、变速离合器、烧结主抽风机、同步电动机、润滑

调节油站、余热回收系统、土建、厂房、工艺管道等。技改投资额 5000 万元,建设期

1.5 年。机组投运后,电动机电流可从 380A 降至 200A,回收余热能量为 3200kW。当蒸

汽正常后,可回收余热能量 5400kW,年节能量达 13824tcce,年碳减排量 36495tCO2,

年节能经济效益 4870 万元,投资回收期约 1 年。

    典型案例 2

    案例名称:盐城市联鑫钢铁有限公司项目

    建设规模:220m    2冶金烧结等低品位热能回收及烧结主抽风机,回收功率 4350kW。

主要建设内容:SHRT 机组、汽轮机、变速离合器、烧结主抽风机、同步电动机、润滑

调节油站、余热回收系统、土建、厂房、工艺管道等。技改投资额 5000 万元,项目建

设期 1.5 年。机组投运后,SHRT 将烧结余热能量回收直接作用在轴系上,驱动烧结主

抽风机运行,降低电动机功率约 62%,年节能量 10240tce,年碳减排量 27033tCO2,年

节能经济效益 4900 万元,投资回收期约 1 年。

八、推广前景和节能潜力:

    预计到 2015 年,该技术可在钢铁行业推广到 20%,形成的年节能能力约 40 万 tce,

年碳减排能力 105 万 tCO2。