環(huán)冷機(jī)余熱利用

1、鋼鐵企業(yè)燒結(jié)廠利用熱管技術(shù)回收環(huán)冷（帶冷）機(jī)余熱撰文宣化華冶冶金設(shè)備工程有限公司技術(shù)總工鄧瑞云/施春霞一、燒結(jié)環(huán)冷（帶冷）機(jī)余熱回收的必要性在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工序的能耗約占總能耗的10%， 位居第二。而在燒結(jié)工序總能耗中，有約50%的熱能以燒結(jié)機(jī)煙氣和 冷氣機(jī)（環(huán)冷機(jī)）廢氣的顯熱形式排入大氣，這樣造成能源浪費(fèi)，嚴(yán) 重污染環(huán)境。顯然，回收和利用這部分余熱，是符合企業(yè)發(fā)展和環(huán)保 要求的。二、某鋼廠環(huán)冷機(jī)余熱回收利用實(shí)例環(huán)冷機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)過程中為冷卻燒結(jié)礦的設(shè)備，環(huán)冷機(jī)的冷卻面 積為90m2,臺(tái)車速度設(shè)計(jì)為每分鐘1-4轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)有3臺(tái)立式軸流風(fēng) 機(jī)，采用抽風(fēng)式冷卻，燒結(jié)礦入口溫度約750C，經(jīng)冷

2、卻后的出口溫 度為150C，可具有大量的高溫廢氣被排放掉，根據(jù)測(cè)定：在環(huán)冷機(jī) 依次排開的三臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)中，一號(hào)抽風(fēng)機(jī)的廢氣溫度為：180-220C 之間，（冬季低，夏季高）而2號(hào)抽風(fēng)機(jī)的廢氣溫度在150C以下，3 號(hào)更低一些，日前每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)的標(biāo)況風(fēng)量為5400m3/min,那么就 有大量的高溫?zé)煔獗慌欧诺?。這些熱量的排放除對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染外， 對(duì)風(fēng)機(jī)，電機(jī)的壽命造成危害，增加檢修的頻率。采用較為先進(jìn)的熱 管技術(shù)，是高效利用余熱的最好辦法，其綜合效果是最理想的。三、環(huán)冷機(jī)余熱利用項(xiàng)日的技術(shù)方案燒結(jié)生產(chǎn)時(shí)，環(huán)冷機(jī)臺(tái)車上入口的燒結(jié)礦溫度達(dá)700C左右， 以輻射熱的形式向外散熱，環(huán)冷機(jī)上部依次排開的三臺(tái)

3、軸流風(fēng)機(jī)，使 冷卻風(fēng)通過風(fēng)罩強(qiáng)制穿過礦層，經(jīng)過熱礦加熱在第一風(fēng)罩內(nèi)的冷卻風(fēng) 約在180C-230C之間，在第二風(fēng)罩內(nèi)的冷卻風(fēng)溫度加熱到150C左 右，這兩個(gè)風(fēng)罩內(nèi)的冷卻風(fēng)都可利用。依據(jù)此特點(diǎn)，決定在第一風(fēng)罩 內(nèi)安裝換熱效率高的熱管換熱器，并將產(chǎn)生的蒸汽應(yīng)用于二次混合料 加熱。1、工藝流程，其整個(gè)余熱利用產(chǎn)汽及應(yīng)用流程圖如下:汽包蒸汽過熱器加壓泵*_o*蒸汽發(fā)生器-水預(yù)熱器C C C（圖二）軟水箱根據(jù)上面工藝流程的設(shè)計(jì)思想，工業(yè)自來水經(jīng)水處理軟化后，由 加壓泵壓至0.8-1.0MPa，然后送入環(huán)冷機(jī)第二密封罩內(nèi)的水預(yù)熱器一 相當(dāng)于鍋爐省煤器，水溫由10C左右提高到90C左右，然后送到汽 包。利用

4、汽包與蒸汽發(fā)生器間的高差，通過下降管，使水從汽包自然 下降到蒸汽發(fā)生器，熱管吸收傳送的廢氣熱量把部分水通過上升管， 在水密度差變化產(chǎn)生的循環(huán)動(dòng)力作用下，汽化成0.5-0.6MPa的濕蒸 汽，這部分蒸汽被送入汽包經(jīng)汽水分離后，被送至環(huán)冷機(jī)熱礦進(jìn)口處 的溜槽上的蒸汽再熱器一相當(dāng)于鍋爐過熱器，吸收燒結(jié)礦的輻射熱使 蒸汽再熱變?yōu)楦咂焚|(zhì)的干蒸汽，供給混料機(jī)加熱混合料。2、利用余熱產(chǎn)生蒸汽的工作原理熱管蒸汽發(fā)生器是由若干根熱管元件組合而成，基本原理結(jié)構(gòu)如圖： 將熱管的受熱段置于環(huán)冷機(jī)廢熱氣通過的煙道內(nèi)，熱風(fēng)垂直掠過熱管 受熱段，而熱管的冷卻段插在水汽系統(tǒng)里，即套管里，由于利用了熱 管這一換熱元件，使得水汽

5、系統(tǒng)的受熱及循環(huán)和熱源分離，而獨(dú)立存 在與煙道之外，因此，水汽系統(tǒng)不受熱流的直接沖刷；同時(shí)，有效的 避免了因汽水系統(tǒng)損壞而將水漏到燒結(jié)礦使其粉化。四、施工方案的設(shè)計(jì)在工藝流程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，依據(jù)傳熱設(shè)備的特點(diǎn)和設(shè)備的實(shí)際情 況，其施工原理圖設(shè)計(jì)如（圖二），整個(gè)系統(tǒng)除管道分布外，主要設(shè) 備共4件，（1）水預(yù)熱器，主要基于充分利用環(huán)冷機(jī)中的余熱，提高 進(jìn)入蒸汽發(fā)生器的進(jìn)口水溫，從而提高蒸汽發(fā)生器的熱效率，采用了 帶翼片的蛇形管，分布在第一、二風(fēng)罩之間的環(huán)冷機(jī)臺(tái)車上；（2）汽 包，根據(jù)系統(tǒng)循環(huán)的特點(diǎn)，汽包的設(shè)計(jì)施工是高于蒸汽發(fā)生器3米， 因此建一汽包平臺(tái)；（3）蒸汽發(fā)生器，這是本系統(tǒng)的核心設(shè)備，把它

6、放在第一抽風(fēng)罩下部，與環(huán)冷機(jī)徑向垂直的方向；（4）蒸汽再熱器， 放置在料礦入口處，主要連接圖見圖（三）（圖三）管道部分，主要有四段，第一是上水部分原設(shè)計(jì)新建一軟水站，根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和節(jié)約資金的日的，利用本廠10t鍋爐的軟水處理系統(tǒng)， 再安裝兩臺(tái)加壓泵，把水通過兩種途徑送入汽包，一是經(jīng)過預(yù)熱器， 二是考慮預(yù)熱器檢修，再設(shè)置一短路系統(tǒng)。以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；第 二是汽包到蒸汽發(fā)生器的管路，共有20根管，10根水下降管，10根 蒸汽上升管，此管路施工難度較大；第三是蒸汽輸送管路，采取架空 方式，沿?zé)Y(jié)機(jī)下面的平臺(tái)走行。想利用臺(tái)車下面的溫度，維持蒸汽 管路的保溫；第四是排污系統(tǒng)。主要有四處排污，汽包排污，蒸汽發(fā) 生器的排污，蒸汽再熱器的排污和預(yù)熱器排污。在水封拉鏈附近建一 排污箱，將排污水排入水封拉鏈。還有一部分就是監(jiān)測(cè)和儀表部分。主要是對(duì)蒸汽水、汽包部分的監(jiān)測(cè)和控制，主要內(nèi)部包括：汽包的蒸汽溫度、