燒結余熱鍋爐熱平衡分析

1、12寶鋼技術1994年第4期12寶鋼技術1994年第4期gir4« MT*iW4 454生產宴踐w-p«-w« 3t*X»*4 -««®燒結余熱磅爐熱平衡分析12寶鋼技術1994年第4期12寶鋼技術1994年第4期味同慶於+ 1 （煉佚廠）（設計院）本文介紹了寶鋼2號燒結機2會大型命熱鍋爐鶴于斷測定及計算站呆，并許述和睜祈T灣響鍋爐熬放率的圉素。An Investigation on Heat Balance of Waste Heat Boiler in Sintering MachineChttt Tongqin(Iro

2、nmAking Plant)Yu Feng(Design & Research InsUtute)ABSTRACT Presented here in the article is the determination and the result of calculation for heat balance concerning the two largesized waste heat boilers in No* 2 sintering machine of Baosteel, and the evaluation on the factors influencing12寶鋼技術

3、1994年第4期the heat effiaency of the boilers as welL1糠況在鋼鐵企業(yè)中*燒結工序能耗約占總能 耗10%,居第2位“ 1993年.2臺4S0n?燒 結機合計消耗57. 71萬t標準煤。根據(jù)1990 年】1月對1號機熱平衡的測定，燒結工序 憩最消耗中，饒結廢氣帶走熱暈占229%. 燒結餅帶走熱量占35. 33% （其中3.31%熱 凰通過環(huán)冷機熱陵氣回收）.為充分回收利用燒結余熱在2號機分 別設置了冷卻機及主排氣二套大型現(xiàn)代化的 余熱鍋爐裝置，生產低壓蒸汽供給公司蒸汽 管網(wǎng).11余辭回收系統(tǒng)流程及特點1，i 啥卻機余熱固建來統(tǒng)系統(tǒng)流程見圖冷卻機余熱回收

4、系統(tǒng)僅回收22牛冷卻圉1 昭卻機余熬闔收來統(tǒng)滅程 訊箱中前七個風箱的熱廢氣.系統(tǒng)具有如下 特點*（1）采用1次循環(huán)余熱回收流程增加 蒸汽產量。設置1號冷卻珂機，在余熱回收運 行時用作補充環(huán)冷機的城量和控制豉入環(huán)冷 機廢氣溫度低于150Co余熱不回收時作冷| 維普資訊 h ttp:/寶鋼技術卻鳳機用"（3系統(tǒng)能保證在生產能力L At/ （m1 h情呪下，經冷卻機冷卻后”燒結礦乎均遍 度小于150C。1*2 主排毛余熱回收盍統(tǒng)系統(tǒng)流程見圖氛_ OT電玄才 丁 _ _ 耳鳳耳r- 4 *圍2 主排%余熱回收遵統(tǒng)直程燒結機余熱回收系統(tǒng)采用開路旁通方 式，僅回收最后$個風箝的熱廢氣.系統(tǒng)具 有

5、如下持點：（1）余憩回收的非脫硫系大煙道*在回 收段與非回收段之間不設佩1門，為開路方式.2）最后一個鳳箱（2書號、上設置旁通估）采用18號、雞號風箱切換閘門來調 整2根大煙道廢氣帶入穗量和調整回收廢氣 量，使主抽風機入口廢氣溫度大于HOC .防 止酸燭口1-2余熱鋸爐設備規(guī)格2臺余熱鍋爐設備主要規(guī)格見表兒2臺余熱鍋爐自1992年4月正式投產， 為評述鍋爐余熱回收情況.我們于19陽年孑 11月對鍋爐系統(tǒng)進行了熱平衡測定及熱 效率計算.測定與計算參照冶金部頒鍋爐 熱平衡測定與計算方法暫行規(guī)定"2餐爐熱平衡測定 21焦平衡剛定基本條件參照冶金部（1933年G月頒布的暫行規(guī)定及實際生產悄況

6、確定2臺余熱鍋爐的 熱平衡測定應遵循如下基本條件1余熱鍋爐設備基本規(guī)格項目睜卻機主拝徴計條件入口慮氣溫度12350-400350*-400出口慶溫度匸15CP-200150200mVli50. 6X1O4J7. 5X10*眾爐最高便用壓力MPa2-45氐弱稱爐出口荼實壓力MPa1. 77rrr懶爐出口荼汽廻嵐e270270帽爐給水龍度n10505產蕉也th39SS2130過轉髀，型武尤管光曽m1432223敲蠱空*型式遡片管理片曙m1175£G9290省煤春1型式鄭片管劃片管傳熱面積52flO27 ?0轉肋犧煤91型武劃片管傳鵡面殺m岸)7502- 11測定鍋爐整體（包姑過熱器、省煤

7、器、 誡溫器在內）熱平衡凈K2 采用正、反熱平衡兩種方法進行測 定，兩種方法所得熱效率值偏差不超過士 5%,Z L 3正武測定應在鍋爐熱工工況穩(wěn)定后 進行，每臺鍋爐選用3于熱負荷（穩(wěn)定鍋爐 廢氣流量*變動鍋爐入口廢氣溫度人每歡測 定持續(xù)時間不低于4h：除廢氣成分及散熱損失外:測定均使 用在線儀表（儀表精度經檢査達動規(guī)定的要 求匚2.2熱平衡測定敷據(jù)2- 2* 1 余羔霜爐運稈雄本抿數(shù)2）2- 2- 2 廈氣咸奮冷卻機系統(tǒng)因采用鼓入冷空氣來冷卻熱 燒結礦.系統(tǒng)熱廢氣按空氣考慮m主排氣系 統(tǒng)經抽樣分析.廢氣成分【濕見表肌| 維普資訊 h ttp:/141994年第4期*2耦爐運行基本參數(shù)項號療卻P

8、UR護主徉懈滬m 2- 3鍋爐和面戳艙堀失鍋爐表面散熱掘失按下式計算rQ = F 會（h tKy 式中*Q表面散Sfe*rMJ/hr«表面放熱系數(shù) m/w r - h）?<T = a. + %叫一對流放熱系數(shù)，Mj/仏C -h）;"輻射放熱系數(shù),MJ/仙C町卡S表面平均溫度、匸卡h 距表面一米處環(huán)境溫度F表面積.mJ根據(jù)鍋爐各部分工作謀狀態(tài)*分感7段 進行敞熱損失的測定及計算，見表4和表5/niin71H7153叭402141403»入口羸吒度百39730$抽L350mm出口辰弋墨度TC180隅IS I睡1STl&l壻水itt/h4"3*

9、922. 124.血20. Z12h 7蛤水康T?10510$10510510$105岀口水r1982W2C92t>2206210n怖水蘿iAZ16213228ISO133123ata«注水沆l- 61-31.40-m a0. 2母1，0« 80-71.0h 80.4力MPa1* ai1 SOL 80V S31.82n蛇過鵡出口議稅詛度c3002A9Z73297290273出口辯杵說ifh4&a35-422. ft24- 219.«12 5出口 MrtHjbMP&】1. 3E31* 81.8l.E出口r274274瘀2fi926926 S注.

10、粹館羸二始水就+ 注?KMft tt/bJCt/b>| 維普資訊 h ttp:/141994年第4期| 維普資訊 h ttp:/141994年第4期XWD%氏= 100QS+QI+GX100%* 3主排氣成分（逗爛目6COCOtN(HtO%20. A0-40. 1很00. 73捕乎衡及JMS率計算XI熱平聞項目組成圧繡效率計算式*余熱銅爐轉收入<Sq）*js帶入熱量 （QJ、給水帶人熱址（QJ和減溫器注水帶入 熱量（QJ三部分組成,熱支岀由蒸汽帶走熱 量（QG、廢氣帶走熱量<Q>.睥包排污帶 走熱屋CQS>和鎘爐表面散熱損失（QJ四 部分組成.同時采用正.反平衡法

11、測定效率、 并以正平衡測定為準.其計算式如下:（1）正平術熱數(shù)率珈C2）反平衡熱效率32撫平術及熱效率熱平衡及熱效率見表心 表7所示.| 維普資訊 h ttp:/141994年第4期| 維普資訊 h ttp:/161994年第&期寶鋼技術15*4冷卻機鍋爐熱損測定做擁幅妒部位MJ/ tm1 * T - h>orMJ/ (m1 * C * h)t*rthrF mEatA 口部* (HMBQ” 005604737255-290. 015080,005«44唇80. 560*013940,0053«4025SO. 34一妙0. Q1S130”。酹師2525 6fi省

12、煤界C三巒】0. Ol-MlGh4052«4022$4* 15c-ffi)0. 01500- 0057513020.71慮氣出口部0. 013OS0. 005 W32zz28b 46表5主排氣鍋爐測定數(shù)據(jù)麴忙擇位%MJ/ Cm1 * XI * h)MJ/ (m1 * r < bythcthPF m1廢弋入口部0. 015910、00S714S3Q152. ta過0.01737以00旳円225血闘o. OICOT0. 00541452251-77（一和0. 018C40* OOG7775391&Z1書攥皤t三Ah0.015086 00531<122闘* 06(一Q0

13、-01776th 005345322It 22廢氣出口梆d 017$L 005444622ISt 13表G穴卻機鋸爐熱平衡及熱效產表慮氣入展度3S7Vat 汽入口 am ssar處弋入忍JC 303 XJ甜%Mj/li» MJ/hK熱MJ/h%ftttA2309«19K4ZIO251O1SI0O4M Z3緒水帶入熱209 »1S. 3Q1MU7. c«97625. 42減豪譽注水帶入7070u 2S5740.2$fil0.34舍卄252M100.021*19f100.01799*4100.0蕪汽帶走（有效1熱142G61HU7104948. OS6709

14、837- 2B廢優(yōu)帶逢糠IQ28B640h 72LO57T34B. 411059tlE& 89排朽帶走搏StB0»3571®0- 33«280. 35裹面1R熱損喪Z120.1127 E0-13272山15差值59$3Z. 3567403- 085995乳33合計254649loa o100- 01799841&0-0熱跟那叩開正平循去58. 4749-37. 2B反平暫崔5& 8251-13g 613g7主排叫鍋爐熱平窗疋熱敢率蠶廢弋入口爲度酩19廢咒入口350U鹿r入口話嵐jqoc謎*MJ/h%熄*MJ/h%熱*MJ/h%恰收人廢弋節(jié)入

15、站*LZZlZ91. 6511299792. S«9579894. 34酣水帝入超10B?7&. ie8934t 325«325- 55住髯注水帶人恢量2S4o. isH412強0. 06133293J ML 01Z2O75IOOkO10148)00,0MrtV走（有該）熱量71478S3r 635B4E347. 6&348&136- 34廢吒帶走熱*5838043- ao5MMU.83E057E59- C*905704Ou 5C1590 35表面梏妁損失249e is249山20249他2622S11-71son氐5234 343. 38音計133

16、Z911D0.0J22O7S100, 0101498100.0撼較率勺%正平需鏈ST 247-B8甌J4反平16鍛B(tài)5 3350- 4Q34 73| 維普資訊 h ttp:/161994年第&期| 維普資訊 h ttp:/161994年第&期4熱平衡分析對2臺鍋爐熱平衡測定及計算結果進行 分析.可以看出，燒結余熱鍋爐熱工作狀態(tài) 有如下轄點：4U熱收入中廢帶入熱占主導地位2臺余熱鍋爐熱源主要來自各自熱廢氣 所帶入的熱疑.從表6、表了可看出* 4-1-1 廢堯帶入熱量占鍋爐熬收入總量的 91%LZ 上.4U-2鍋爐入口廢氣U溫越低廢氣帶入熱 量所占比例越高"42鍋爐入廢豈

17、溫度影響鍋爐入口度氣溫度對產汽量和熱效率高 低起著關鍵作用亠i-2- 1 時產汽童彩響從熱平衡測定時的鍋爐運行基本參數(shù) （見表對 可知鍋爐入口廢氣溫展和產汽量 呈直線關系.入口廢氣溫度毎升高10V.則 冷卻機鍋爐和主排氣鍋爐汽凰芬別増加2. 7t/h 和 1- 4t/h<4- 2. 2 曲蕊就率謝岫從表氣表孑熱平徽及無效率表看岀燒 結2臺余熬鍋爐的熱支出項目中，議汽和廢 氣帶走熱量合計占96%以上"入口廢氣溫度 對鍋爐超效率影響反映在下2個方面口（1）入口廢氣溫度越高.鎬爐產汽量越 多.使褰注帶走有效熱量和熱效率均能明顯 增加。<2）人口廢氣溫度升高，改善鍋爐內部 熱交換

18、*使岀口廢氣溫度和股氣帶走熱量均 相應減少。綜上所述“在本試驗情況下.入口廢氣 溫度每升高迫匚按正平衡法計算的鍋爐熱 效率能提高耦爐投產以來的運行宴績也表明*在其 它運行親件相對穩(wěn)定情況下提高鍋爐入口 廢氣溫度對增加產肯量和改善熱效率均起著 關鍵性作用寶鋼技術5提高鍋爐余菸利用效率的技術措嶼 S 1提高鍋爐運行率鍋爐正常連續(xù)運行是多產蒸肯*提高熱 回收效率的重要描厳。從表$看出*因童如 下條件約束"臺余熱鍋爐運行率均較低.限 制了鍋爐龍力發(fā)揮和熱效率的握高口 51- 1 說姑設備故障校多2號燒結機設備故障及停機?fc數(shù)較多， 以1993年為例月平均日歷作業(yè)率 S9* 73.月平均停機

19、約1膽次口停機時間較 長時*只能關閉鍋爐循環(huán)風機暫停鍋爐運 行"燒結機故障時間短時*采取限制廢氣麵 量，鍋爐保壓的操作方法*較好地解決了鍋 爐停止運行的危害.但因熱源逐漸降退.使 入口廢氣溫度、產汽量和熱效率均，覺到較大 影響*停機時間越長，恢復正當運行所需時 間也越長.«8余熱鍋爐運行實績項目1992 年4*13 月19S3 年燒箱機 骨時產 日歷作it車t/h開5?137. 1459J09- 73冷in機系軸帕滬人口廢謳度£327337庚弋潦ml/inin57906378灘利洗vfhn3L »%74. 5B7&. 72燒堵機黑統(tǒng)搟爐入口廢觀度

20、c33B32432793705幕料謙"h15. 215. 3輯滬運存率%64. £9-79, BB5- L 2區(qū)城蕪汽養(yǎng)網(wǎng)約來燒結所牲區(qū)域叢汽管網(wǎng)和公司總蒸汽管 網(wǎng)聯(lián)接不夠暢通.因焦爐干熄焦余熱發(fā)電裝 置故障較多"停發(fā)電時.即會向燒結區(qū)域管 網(wǎng)大量外快蒸汽.迫便燒結余熱鍋爐限產或 停止運行+持別繪在熱天.用塞量較少的季17節(jié).另外.鍋爐一年一次年檢，燒結3035 天一炊的定修等均對銀爐運行率有相當越 響，5.2選擇適宜的燒緒蝶作工藝總數(shù)燒結主排氣廢氣所含熱量來自于混合料 內焦粉燃境熱和熱燒結礦層的K熱*而冷卻 廢氣所含捉量則來自于由機尾卸入冷卻機的 熱燒結礦餅。在

21、優(yōu)先保證燒結礦生產工藝要 求，均勻燒透和質量目掠前提下，下述燒結 工藝參數(shù)選擇對提高鍋爐熱效率酸響較大* 5*2- 1 燒祐生產卓燒結生產率提高能改善余熱利用奴果， 增加噸燒產汽量”對持續(xù)運行條件下生產回 歸分析得出；生產率提高It/噸燒產汽量約能增加3 5kg.2自鍋爐噸燒產汽量Ckg/t> =25, 63 + 34> 87 X 生嚴率Cn = 12r=0. 813>増抑燒結焦粉消耗，能使燒結投入熱疑 和卸入冷卻機燒結礦講溫度均升高*在寶鋼 設備條件下，熱工測算表明，僅粉增加 K 0kg/t能使冷卻機和主排氣噸燒產汽量分 別增加丨7kg和2. 9kg,但它主要受燒結生 產條件.如FQ含量.廢氣溫度上限值，燒 結礦成本等約束，不能把焦粉消耗作為產汽 節(jié)手段.5.2.3 斃進點(BTP)位畫BTP位置對2臺鍋爐熱效率帶來相反 影響.BTP向機尾方向前移，使拎卻機鍋爐 產肯量增加,但使主排氣輾爐產汽量降低。在 燒透原則下，綜合燒結.冷卻西余熱回收效 果考慮，BTP B標管理選貂較為適宜* 5. 2.4 減少漏見均勻