邯钢烧结余热发电技术创新与应用
1方案制定
1.1烟气系统工艺流程
设计安装两条烟道将环冷机1#和2#烟囱与双压余热锅炉的烟气入口相连接。通过这两条烟道将环冷机1#和2#烟囱的高温烟气分别引入余热锅炉，高温烟气在锅炉内放热，余热锅炉排出的冷烟气通过循环风机回鼓至环冷机的底部重新吸收环冷机台车上烧结矿的热量后向上进入环冷机1#和2#烟囱。这样布置的工艺流程好处在于：第一、能够同时停开两台环冷机的鼓风机，以提升进入余热锅炉的烟气温度和节约环冷机系统电耗。第二、烟气的循环利用能够大幅提升余热锅炉能量回收效率。第三、能够大幅减少烟气排空所造成的矿尘污染，改善生产区域的环境质量。第四、用回风冷却烧结矿能够减少烧结矿与冷却风的温差，减少高温矿料因急剧冷却产生的破碎现象，提升烧结矿的品质。为了切实保证环冷机主体生产不受烧结余热发电系统的影响，在余热锅炉的尾部设置有补冷风口，在回鼓管道上设置有烟气应急放散口，以便调节回鼓烟气的温度和处理突发事故。 1.2蒸汽发电系统工艺流程
本工程蒸汽发电系统配置有1台双压余热锅炉和1台补汽、凝汽式汽轮发电机组。双压余热锅炉产生的中压过热蒸汽通过布置在汽机间的中压蒸汽管，送往汽轮机主汽阀进口，低压蒸汽经补汽管道进入汽轮机的补汽阀进口。主蒸汽和补汽通过不同的入口进入汽轮机，带动汽轮机做功发电。做完功的蒸汽在凝汽器内冷凝后由凝结水泵送回锅炉继续吸热，再变成过热蒸汽送往汽机。 2创新与应用
2.1减少环冷机上部烟罩漏风为核心的柔性密封技术
在烧结矿质量相对稳定的情况下，减少环冷机上部烟罩漏风是提升烟气温度和发电量的关键技术。由理论和实践可知，冷风漏进烟罩内以后会对高温烟气产生冷却作用，造成烟气温度降低，在余热锅炉内的换热效率下降，发电量降低；高温烟气从烟罩内漏出，同样造成热量的损失，使得进入锅炉的热量减少，而影响发电量。为了攻克这个难题，本项目展开了从烟罩漏风各个结构装置控制到操作工艺控制的全面技术研究。包括环冷机台车上部柔性自吸密封技术、烟罩端部动态密封技术、烟罩内部负压动态控制防泄漏技术等。应用并形成专利1项。关键技术如下：
2.1.1环冷机台车上部柔性自吸密封技术
烧结余热发电最关键的核心问题是能否将环冷机余热收集过来。收集的多少，直接关系到余热发电量的多少和效益高低。余热收集的关键是环冷机台车两侧与烟罩的动密封。当前国内外多采用金属密封、高温橡胶密封及水密封，因环冷机都不同水准存有设备跑偏、烟罩受热变形等问题。如采用金属硬密封不可避免存有密封间隙大、漏风严重问题，使烟气温度降低发电量减少。如采用高温橡胶密封，高温橡胶在400~500℃的温度下工作，会在不长时间内高温老化，橡胶严重变形硬化，密封间隙密增大，密封效果变差漏风增大。采用水密封设备运行一段时间水槽积尘严重运转困难，技术也不过关。为此自主创新，经多次试验，设计成功了以硅酸铝纤维布为主要密封材料的环冷机余热回收台车的密封装置。将该密封装置安装在烟罩与台车两侧的缝隙处，通过在柔性密封垫上施加预压紧力，实现预密封，再跟负压控制技术结合，实现柔性密封垫的自吸密封。并通过楔形销速拆装技术实现了柔性密封垫的迅速拆装维护。该密封装置具有耐高温不变形、柔性好密封严、价格低廉更换方便等优点，完全不会出现因为台车跑偏和烟罩变形造成密封间隙大而漏风的问题。该技术已申请专利《一种环冷机余热回收台车的密封装置》，国家专利受理号：201320060653.X。
2.1.2烟罩端部动态密封技术环冷机台车上部烟罩两端的空隙虽然相对较小，但其所处位置的漏风同样影响余热的利用率和发电量。为此设计了自由摆动挡板，将挡板通过可旋转的轴销吊装在烟罩两端部的上侧，下侧与烧结矿接触。因为其上部是可旋转的，当烧结矿的料层加厚时，挡板会随着的烧结矿的向后移动而以上部轴销为中心也向后摆动，当烧结矿的料层减薄时，挡板会在自重的作用下又趋向于垂直的位置，这就实现了挡板的下边缘始终与烧结矿的上表面接触，从而实现烟罩端部的动态密封。这种密封结构简单，可现场制作也能够提前预制。
2.1.3烟罩内部负压动态控制防泄漏技术为了辅助配合上述烟罩柔性自吸密封装置的工作，正常生产中的操作也很重要。因为上述柔性密封装置的密封垫为纤维布，在烟罩内是负压状态时，密封垫会因为负压的作用而更加紧密的贴近密封面，实现更严密的密封，而如果烟罩内为正压状态时，密封垫就会被内部的高温烟气吹起而产生高温烟气向外的泄漏。所以在运行过程中保持烟罩内适当的负压是非常必要的。为此在烟罩内安装了测负压传感器，将传感器的信号引至主控制的操作监控台，通过监视负压的变化随时调整循环风机挡板的开度，保证烟罩内负压在一定范围稳定运行。通过上述技改后的实施，减少了环冷机冷风漏风率90%以上，提升了烟气温度10℃，每小时提升发电机组发电量300kWh。按照年运行8000h计算，年提升发电量240万kWh，按每度电平均价格0.56元计算，全年直接经济效益可达130余万元。 2.2消除高温烟气管道非同步沉降对环冷机主体设备影响为核心的柔软连接技术
435m2烧结余热发电项目中，高温烟道基础在环冷机内场地中，要求支架基础沉降量很小，否则将对环冷机产生很大的向下压力，使环冷机台车变形造成停产。原设计为混凝土预制桩，但因在环冷机内受场地狭小限制，打桩机无法进入场地，此方案行不通。设计单位又制定了人工挖桩的方法，但因场地地下水位近-2m，附近就是运行的冷却风机，振动较大无法施工此方案也不行。请市内地基设计专业设计院，