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世界金属导报/2010年/8月/17日/第022版
低碳经济

烧结余热发电技术探讨

于树斌王正严

作为国家新的节能减排产业规划政策，烧结余热发电成为近年来烧结厂节能降耗新的亮点。
本文简要介绍了烧结余热发电的工作原理、系统组成及技术特点。结合工程实践，分析节能后的
经济效益，从中了解不同烧结厂结合自身条件可以建设一炉一机和多炉一机的设备配置特点，计
算投资效益，为工厂新上烧结余热发电项目提供参考意见。
1钢铁厂烧结工艺的发展
国内烧结机发展已经具有国际先进水平，可以设计和制造500m2以上的大型烧结机，采用完
善的工艺流程，具有原料准备、配料混合烧结、冷却、成品整粒、铺底料和返矿受料等系统，采
用原料混匀、厚料层烧结等技术，现在国家大力提倡循环经济和节能减排技术，烧结的余热回收
越来越受到重视。
各项能耗指标:
钢铁行业约占全国总能耗的16%:
烧结工序能耗约占吨钢能耗的10%以上；
降低烧结能耗对降低行业能耗有相当的作用。
常用节能技术:
降低风箱漏风率、采用变频调速技术降低电耗；
降低固体燃料和点火煤气的消耗。
2烧结工序的余热回收
低温余热利用一直是冶金行业废热利用的一个难题。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的能耗。
我国目前烧结余热利用的方式主要有:
(1)用作点火保温炉的助燃；
(2)用作预热混合料；
(3)用于热风烧结；
(4)用于产生蒸汽。
其中采用在环冷机高温段安装余热锅炉生产蒸汽是最为广泛的烧结烟气余热回收方式，其特
点是:
(1)简单的生产蒸汽，效率较低；
(2)没有充分利用余热；
(3)蒸汽量不大；
(4)没有形成真正的循环(经济)利用。
3余热回收发电
发达国家于上世纪80年代最早开始研发烧结环冷机烟气余热回收发电技术，具有高效、成
熟运行稳定等特点。目前，在世界各地已有多家烧结工厂成功的应用该技术。这样大大的提高了
烧结能源利用率，经济效益十分可观。
由于每个烧结工厂烧结机数量及总图位置条件不同，分别可以提供一炉一机、两炉一机、三
炉一机等不同配置，其中一炉一机余热回收发电原则系统图，见图1。
低温余热发电技术的应用，为烧结工序最大程度利用烟气余热提供了出路。

在烧结冷却机建设低温余热发电设施，可为工厂创造23.6kWh/t烧结矿的收益，能够大幅度
降低烧结工序能耗。
本项目的实施是烧结生产上的重大节能降耗措施，是烧结工艺发展和技术进步所必需的。
从国家的产业政策来看，早在1996年国务院曾以国发[1996]36号文批转国家经贸委等部门
《关于进一步开发资源综合利用意见》的通知，其明确指出:“凡利用余热、余压、城市垃圾和煤
矸石等低热值燃料及煤层气生产电力、热力的企业，其单机容量在500kW以上，符合并网条件
的，电力部门都应允许并网，单机容量在1.2万kW以下(含1.2万kW)的综合利用电厂，不参加
电网调峰”。《国家发展改革委办公厅关于组织申报节能、节水、资源综合利用重大项目和示范项
目以及现役火电厂脱硫设施设备备选项目的通知》(发改办环资[2004]906号)，明确了重点支持钢
铁、有色、石油石化、化工、建材等高耗能行业节能技术改造项目，钢铁行业中低温余热利用位
列其中。钢铁政策也要求，大型钢铁企业电力要自给自足，有条件的要外送。
4余热发电基本概况
4.1基本工作原理
余热利用是将烧结环冷机高、中温段排放的烟气热能通过余热锅炉转化为一定温度和压力的
蒸汽，通过汽轮机做功从而拖动发电机进行发电的一个能量转化过程。
4.2锅炉及汽水系统
·包括余热锅炉及辅助系统；
·采用立式自然循环锅炉，由省煤器、蒸发器、过热器和汽包组成，采用特殊设计，换热面
积大，效率高；
·川崎重工具有独特的闪蒸技术，饱和蒸汽直接送到汽轮机低级做功，充分利用热量；
·汽水系统是由冷凝水、闪蒸出水、以及轴封疏水等组成的闭环系统。
4.3热力系统
·主蒸汽系统
-汽机排气及冷凝系统
·闪蒸汽系统
·旁路系统
·轴封系统
·疏水系统
·油系统
4.4循环冷却水系统
·循环冷却水泵
·冷却塔
·循环水补水
·油冷却水系统
·发电机冷却系统
·轴封、疏水冷却系统
·减温减压冷却水系统
4.5除盐水系统
·由业主提供除盐水
·根据业主提供原水水质全分析资料确定除盐水制备水处理工艺.
4.6发电系统
·发电机
·励磁系统
·接入系统界限协商确定

4.7控制系统
·采用DCS控制系统
·由川崎公司提供，根据烧结余热回收发电的特点进行特殊设计
·成熟的DCS控制系统，保证了机组长期稳定
5主要设备
5.1余热锅炉
采用立式自然循环锅炉，包括省煤器、蒸发器、过热器、带上汽包，烟气自上而下通过锅炉，
采用螺旋翅片设计