燒結余熱發(fā)電技術應用難點及解決方法

燒結余熱發(fā)電技術應用難點及解決方法1.1燒結余熱發(fā)電技術應用難點由余熱鍋爐、汽輪機和發(fā)電機組成的余熱發(fā)電機組對熱源有一定的要求，除要求廢氣具有一定的數量和品質外更要求廢氣的溫度要穩(wěn)定。一般來講，汽輪機允許的蒸汽溫度波動范圍在額定溫度的，煙氣溫度的波動應該保持在設計參數30%以內。燒結余熱熱源具有整體品質低、廢氣溫度波動大和連續(xù)性差的特點[18]。（1）燒結余熱熱源的穩(wěn)定性燒結生產中，隨著燒結礦在燒結機上的燒成情況不同，其冷卻過程中產生的廢氣溫度也不同。燒結礦欠燒時，冷卻過程中產生的廢氣溫度高；過燒時，冷卻過程產生的廢氣溫度低[18]。廢氣溫度波動大和熱源連續(xù)性差是當前技術條件下，燒結余熱發(fā)電技術應用的最大難點。汽輪機發(fā)電機組對熱源的穩(wěn)定性要求較高，溫度波動大直接威脅機組的安全運行。廢氣溫度過高，會大大縮短鍋爐的使用壽命，甚至威脅汽輪機的安全運行；廢氣溫度過低，蒸汽溫度將無法保證，過低的蒸汽溫度亦將威脅汽輪機的安全運行，并且當溫度低至汽輪機進汽參數的下限而不能及時恢復時，機組將被迫停機。（2）燒結余熱熱源的連續(xù)性燒結余熱主要來自熱燒結礦所攜帶的物理顯熱，只有當煙氣回收段連續(xù)不斷的有燒結礦通過時，燒結余熱才能成為一種連續(xù)的熱源。若燒結礦物流中斷，整個余熱回收系統(tǒng)的熱源也就中斷了。在燒結生產中由于設備運行的不穩(wěn)定性，短時間的停機很難避免，燒結礦物流的中斷是經常出現的情況，所以燒結余熱熱源的連續(xù)性難以保證[16]。熱源的中斷很容易導致機組的頻繁解列，從而嚴重影響發(fā)電量和熱力設備的壽命。因此，利用燒結余熱進行發(fā)電，必須解決煙氣溫度大幅度波動的問題。（3）燒結余熱熱源的品質燒結余熱熱源品質整體較低，低溫部分所占比例大。隨著燒結礦冷卻過程的進行，帶冷機煙囪排出的廢氣溫度逐漸降低，煙氣溫度從450℃逐漸降低到150℃以下。高溫部分溫度在300~450℃之間，根據測量結果，這部分廢氣占整個廢氣量的30%~40%；低于300℃的廢氣量占所有冷卻廢氣量的60%以上。因此，整體來講燒結余熱屬于中低品質熱源。1.2燒結余熱發(fā)電技術應用難點解決方法1.2.1提高燒結余熱熱源的穩(wěn)定性的方法提高燒結余熱熱源的穩(wěn)定性要求減小廢氣溫度的波動，使其穩(wěn)定在一定的范圍內，以滿足鍋爐對入口煙氣溫度。目前解決這一難點的方案是可以采用“兩爐帶一機”的配置模式并穩(wěn)定燒結過程。（1）兩爐帶一機：一般來講，一個燒結廠大都建有多臺燒結機，兩臺機之間的距離不太遠。在兩臺燒結機旁建設兩臺余熱鍋爐，用兩臺余熱鍋爐帶動一套汽輪機發(fā)電機組，即簡稱為“兩爐帶一機”。當一臺燒結機出現故障后，其對應的鍋爐熱源中斷后，另一臺燒結余熱鍋爐可以維持機組的正常運行，不至于出現解列；除此之外，兩臺鍋爐并行運行對穩(wěn)定蒸汽溫度也有一定的作用。“兩爐帶一機”配置模式能有效的解決燒結余熱熱源穩(wěn)定性差的問題。（2）穩(wěn)定燒結過程，嚴禁過燒和欠燒，尤其不能過燒，重點加強對一、二混加水的控制。1.2.2提高燒結余熱熱源的連續(xù)性的方法嚴重影響余熱熱源的連續(xù)性的兩個首要原因是燒結礦嚴重過燒或欠燒和設備運行穩(wěn)定性。因此，增強熱源的連續(xù)性應在燒結機停機，熱源逐漸中斷的情況下，讓機組能夠維持低負荷運行，避免機組頻繁解列。提高燒結余熱熱源的連續(xù)性的方法有：（1）兼設補燃系統(tǒng)鋼鐵企業(yè)可在建設燒結余熱發(fā)電雙壓系統(tǒng)后，在鍋爐旁建設補燃爐。在燒結生產停止，熱源中斷后，可以依靠補燃爐燃燒煤氣來維持余熱發(fā)電機組的低負荷運行，確保機組不解列，待燒結生產正常后，盡快恢復機組的負荷。另外，通過燃燒一些低熱值的煤氣產生高溫煙氣，混入燒結廢氣中，通過調整高溫煙氣的混入量，達到穩(wěn)定鍋爐入口煙氣溫度的目的。這一方案可以有效的解決燒結余熱熱源穩(wěn)定性差的難題，同時，還可以回收鋼鐵廠多于的煤氣，減少煤氣放散。設置補燃系統(tǒng)需要考慮整個鋼鐵廠內的煤氣平衡問題，在整個鋼鐵廠煤氣比較富裕的情況下，設置補燃系統(tǒng)應該是解決問題的首選。（2）通過SPSS（燒結過程智能控制系統(tǒng)）合理地控制燒結過程；實際運行中出現煙氣溫度下降時，可通過關小引風機的風門來控制煙氣溫度。1.2.3提高燒結余熱熱源品質的方法煙氣回收系統(tǒng)漏風是導致余熱回收效率低和燒結余熱熱源品質低的主要原因之一。煙氣罩和帶冷機臺車之間存在間隙，在煙罩下部壓力與外界常溫空氣壓力不一致時就會漏風。漏風有兩種情況，一是熱煙氣漏出系統(tǒng)，二是常溫空氣順著間隙進入煙罩。提高燒結余熱