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电炉烟气余热回收器回收技术与节能改造效果分

作者: 西安催化燃烧设备 来源: 未知 时间: 2020-07-24 浏览次数:
烟气余热收受器 手艺是一项主要资源综合使用手艺,其对于节约资源、改善情况状况、提高经济效益,实现资源的轮回优化摆设和可持续成长具有主要的意义,此中钢铁企业电炉余热收

烟气余热收受器手艺是一项主要资源综合使用手艺,其对于节约资源、改善情况状况、提高经济效益,实现资源的轮回优化摆设和可持续成长具有主要的意义,此中钢铁企业电炉余热收受手艺研究近年来备受行业存眷。2011年贵阳钢厂康斯迪电炉成功进行了烟气余热收受器的革新。
烟气余热回收器
某钢厂电炉2000年建成投产,2005年经由工艺革新,入炉铁水比例由曩昔的15%提高到90%阁下,电炉产能由每年60万t扩大到110万t。电炉在冶炼钢水的同时,发生约200000m3/h电炉高温烟气,携带大量余热资源。除少量烟气余热经由预热废钢的体式获得操纵外,仍有350~800℃的烟气经由燃烧沉降室后,经由直接水冷体式进行冷却,将烟气温度降至300℃以下;降温后的烟气与来自屋顶大罩的低温烟气夹杂,使烟气温度继续降到180℃以下;同时在进高温布袋除尘器前段的烟气总管上设有事故混风阀,在烟气超温时实时开启继续降低烟气温度,以珍爱布袋除尘器的运行平安。知足温度要求的烟气最后进入布袋式除尘器中净化后经引风机送入烟囱排放。现有电炉烟气冷却格局不仅导致大量电炉烟气余热资源虚耗,同时冷却系统新增电力损耗,导致能源挥霍。
烟气余热回收器
别的,国内钢铁企业为进一步降低电炉炼钢成本,电炉工序遍及呈现铁水兑废钢冶炼模式,且铁水比例可高达70%阁下,呈现电炉设备“转炉化”的趋势。跟着电炉入炉铁水比例增加,所发生的烟气温度、流量及含尘量相对本来设计负荷有很大转变,原有除尘系统根基满负荷甚至超负荷运行,增加了环保达标排放的难题。

1、手艺革新方案阐明

1.1 存在问题剖析

电炉生产工艺的特点决议了烟气温度和流量均具有较大的周期波动性,同时电炉烟气含尘特点对后续烟气余热收受器的安置和布局形式的要求很高。一方面吹氧冶炼时代烟气流量大、温度最高,此时烟气对余热汽锅的换热管制的热冲击和磨损冲刷最大,汽锅的构造形式要适应因为烟气的波动所带来的热应力的影响。另一方面出钢时代烟气温度低、流量最小,烟气流速降低,汽锅受热面积灰趋势越来越严重,影响了下一个炼钢周期汽锅传热效率,排烟温度就会逐渐上升,继而影响了后续除尘设备的运行。是以汽锅的选型和针对性的设计尤为主要。

同时,因为电炉冶炼前提与最初设计前提已发生很大改变,是以烟气量、含尘量及烟气温度与设计参数已大为分歧,此方面需要对相关参数进行理论阐发和测试验证阐发。
烟气余热回收器
1.2 首要手艺方案内容

按照电炉的工艺特点、现场空间场地的摆放、烟气系统阻力以及灰分等的综合考量,颠末频频设计比力,最终选择采用辐射水冷沉降除尘与对流换热相连系的手艺方案,首要设备包孕水冷沉降室、高温蒸发器、过热器、中低温蒸发器、省煤器、加热器及相关系统。

1.2.1 烟气余热收受器设置

首先在现有的二燃室出口前方设计一组辐射水壁沉降段,后续经由90°转角后在原有烟气管线下方设计一组对流换热段。在第一组受热面中采用辐射水冷壁组件可将经由二燃室出来的高温烟气的温度进行初步整合,同时降低烟气流速来完成烟气中大的粉尘颗粒的初步沉降,以减轻后续汽锅和除尘装配的负荷,同时将烟气中未充裕燃烧的煤气在沉降室继续回响燃烧彻底,以避免给后续设备或装配带来爆炸损坏影响,起到对高温烟气削峰的感化。

烟气经水冷沉降室后进入余热汽锅,余热汽锅本体按照现场实际环境,采用卧式安置,高温烟气依次经由高温蒸发器、过热器、中低温蒸发器、省煤器、换热器(耐低温露点侵蚀),最后排出的烟气再经除尘器净化后排往大气。

1.2.2 带蓄热器的蒸汽接管系统

因为电炉为周期性间断吹炼,是以在蒸汽系统中增设了2台蓄热器,其感化是将余热汽锅发生的周期性波动的蒸汽,经由蓄热器的调节,能持续而不乱地向外供汽,使蒸汽获得最大限度的收受和哄骗。

经由余热汽锅可发生1畅6 MPa饱和蒸汽,经蓄热器后,供给出1畅1MPa饱和蒸汽回至汽锅本体的过热器实现根基不变输出,蒸汽经由热后可达到260~350℃并入主蒸汽管网。

2、革新节能效验剖析

2.1 余热收受效益剖析

电炉烟气按200000m3/h、500℃来争论校核,经由余热汽锅,可平均接管发生1畅0MPa、250℃的蒸汽约25t/h,年接管约20万t,节约能250℃的蒸汽约25t/h,年接管约20万t,节约能源2万tce,可为企业缔造可观的经济效益。

2.2 降低原有冷却系统能耗

增设一套烟气余热接管器接管烟气余热,能够停用原有水冷体式,使烟气温度降至合理的烟温后再进行排空,降低了冷却水的耗损。

2.3 降低烟气除尘系统

烟气处理量余热汽锅后烟气的温度可降低到200℃以下,使得后续从屋顶大罩中引入的混风量也削减,除尘系统需要处理的烟气量响应削减。

3、结论

(1)该烟气余热收受器革新方案手艺可行,系统设计安插合理

(2)革新后可大大降低炼钢的运行成本,降低能耗指标,经较量革新后电炉的吨钢单元单子能耗可下降18.32 kgce,革新完成后每年可节约2万tce。

(3)经由革新可彻底解决电炉存在的除尘问题,知足国度环保要求。

(4)烟气余热收受器行使废气中的余热发生蒸汽回用于生产,取代部门燃气汽锅生产蒸汽,降低钢厂CO2、SO2、NOx排放量,达到了节能减排目的。


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