针对目前烧结大烟道烟气余热没有得到充分回收利用的情况，提出了在大烟道中应用内置烟气余热锅炉，将产生的蒸汽集成到循环冷却蒸汽发电系统中。结合在宣钢3号烧结机上的应用，介绍了该技术的主要设备组成、工艺流程、技术特点及创新点。根据2017年各种能源介质蒸汽产量和消费量统计，计算全年节能7199，取得了良好的经济效益和社会环境效益。
烧结过程是钢铁企业的高能耗过程，烧结过程的余热主要包括成品烧结矿的显热和烧结烟气的显热。目前余热回收技术主要集中在烧结矿显热回收，而烧结机尾部大烟道高温烟气余热尚未完全回收。
在烧结机生产过程中，烧结矿缓慢推进，从烧结机头依次平移到烧结机尾，热烧结矿在烧结机尾破碎。烧结机头主抽风机通过烧结台车下方大烟道上的几个风箱提供风力，使热烟气强行通过烧结床。烧结矿加热燃烧后，烧结机尾部大烟道内的烟气温度为300~400℃，最高可达450℃左右。
公司通过EMC合同能源管理模式，对宣钢3号烧结机大烟道进行了部分改造，安装了内置式大烟气余热回收装置，有效回收了烧结机尾部大烟道末端的高温烟气余热，并将余热锅炉汽包产生的蒸汽并入环冷蒸汽发电系统， 从而提高烧结系统整个余热利用的蒸汽产量和发电量，达到节能减排、降本增效的目的。
01
基本参数
宣钢3号360㎡大烟道余热回收装置为单压、不燃烧、自然循环、卧式、组合式余热锅炉，额定产汽压力2.0MPa，设计压力2.45MPa。
1.1宣钢3号烧结机及大烟道基础数据。
烧结机
有效面积:360平方米
利用率:1.14吨/
产率:93%
成品矿产能源:353万吨/年
大烟道
电除尘器进入烧结机头的烟气温度，南方为160℃，北方为140℃
直径:3500毫米
主排气扇
数量:2套
风机总压力:17.5千帕
1.2大烟道余热回收锅炉主要参数
烧结机尾部四个风箱的平均温度:约360±10℃
大烟道锅炉产量:9~12t/h
蒸汽压力:2.0兆帕
蒸汽温度:320℃
给水温度:140℃
给水流量:最大16t/h
锅炉通风阻力≤500Pa
大烟道出口烟气温度≥120℃
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工艺流程和技术概述
2.1主要设备的组成
烧结大烟道烟气余热回收装置为热管余热锅炉，主要由管式过热器、热管蒸汽发生器、热管省煤器、汽包、设备间连接管道、给水系统及电气仪表控制系统等组成。
2.2工艺流程
烧结大烟道烟气余热回收装置建在烧结机末端的大烟道内，高温热烟气持续为热管换热管束提供热源。换热管束中的脱盐水吸热蒸发，通过蒸汽提升管引入汽包进行汽水分离。分离出的饱和水通过液体回流管流入换热管束，再次加热汽化，形成连续的蒸汽生产循环系统。分离出的饱和蒸汽可直接并入饱和蒸汽管网。形成的过热蒸汽并入过热蒸汽管网，烧结烟气余热回收装置主要工艺流程如图1所示。
2.3余热回收系统的技术特点及创新
余热锅炉各受热面采用直接插入烧结机大烟道的技术，系统阻力损失小，小于500Pa，对烧结生产过程无不利影响。
采用模块化设计理念，很好地解决了烧结机大烟道空之间的狭小空间。根据烧结机大烟道各单元空之间的实际间距，热管余热锅炉分几个模块直接插入大烧结烟道。在满足工艺要求的前提下，实现了最大能量的分步回收，系统布局灵活，不占用烧结机其他部件布局。/[/k0
余热锅炉受热面采用热管技术，使锅炉受热面与给水汽侧完全分离。即使烧结烟道内的粉尘冲刷热管锅炉受热面，造成锅炉受热面损坏，锅炉水也不会漏入烧结烟道，整个装置也不会紧急停车，保证了系统的安全稳定运行。
余热锅炉从烧结机烟气中回收余热后，降低了大烟道内烟气的温度和流速，有利于大烟道内粉尘的沉积，减少粉尘对大烟道的侵蚀和磨损，提高烧结机头电除尘器的除尘效率，延长主抽风机叶轮的使用寿命。同时，在烧结机正常运行时，不需要打开抑尘管上的冷风吸入阀作为备用阀，降低了风机的能耗和烧结机头的粉尘排放，具有显著的经济效益和环境效益。
03
大型烟道改造后的节能效益分析
宣钢3号360㎡烧结大烟道余热锅炉回收利用装置2017年蒸汽产量及各种能源介质消耗统计见表1。
3.1节能分析
2017年3号360㎡烧结烟气余热回收装置蒸汽产量70701t，全部纳入循环冷却发电系统。扣除设备电耗和脱盐水消耗后，折算煤量为:
；热比例系数0.03412 kgce/MJ；；电功率转换系数为0.1229 kgce/KWh；；脱盐水折扣系数为0.4857 kgce/t。
3.2节能效益分析
2017年蒸汽年产量70701t。按蒸汽140元/t、电价0.54元/kWh、脱盐水8元/t计算，全年节能效益如下:
÷10000 = 979.37万元
根据以上分析计算，宣钢3号烧结机大烟道安装内置烟气余热回收利用装置后，年节能效益7199.21tce，979.37万元。
04
结论
通过在宣钢3号360㎡大型烧结烟道安装烟气余热回收装置，可以有效利用烧结机尾烟道高温烟气余热，提高烧结系统发电量，从而有效降低烧结工艺生产成本。节能效果非常显著，符合国家节能减排的产业政策，取得了良好的经济效益和社会环境效益。
-结束-
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审核/侯
编辑/田国攀
