烧结余热发电的基本特点及对烧结余热发电的影响

何彦平

摘要：钢铁工业是我国经济发展过程中的重要支柱型产业，虽然能够促进我国社会经济的整体发展，但是在具体冶金生产过程中，将会排放出大量的高温废气，所以导致了十分严重的能源浪费现象。现阶段，节能减排逐渐成为了我国发展的重要理念，这就需要钢铁企业充分利用烧结过程中产生的烧结余热，从而起到一个对生态环境的保护作用，实现钢铁企业的可持续发展。虽然我国大力推广烧结余热发电技术，并且烧结余热也得到了良好的回收和再利用，但是在烧结余热发电过程中依然存在着部分丞待解决的问题。基于此，本文主要分析烧结余热发电的基本特点和影响发电的因素，并提出几点有效的改善对策，以期能够进一步提高我国能源利用效率。

关键词：烧结余热;发电;特点;影响

一、烧结余热发电的基本特点

（一）热源品质低

冷却烧结矿时，带冷机（环冷机）烟囱排放出来的气体温度会随时间逐渐降低，从最开始的450℃能够降至150℃一下，大约有30%的高温废气在300℃到450℃的范围内，低于300℃的废气占据重量的3/5，主要影响因素是烧结机落矿温度、环冷机台车密封效果差漏风量大和冷却风机的漏风率。由此可见，从整体来看烧结余热气体属于一种低品质热源，且占据着较大比例，因此将很难进行回收利用[1]。

（二）烧结气体温度波动大

钢铁企业在烧结生产过程中，由于烧结机烧结情况的不同，所以冷却时烧结气体的温度也会存在较大差异。烧结热力系统的稳定性不够强，废气温度的波动范围处在100℃以上浮动，从而导致主汽温度超出标准，对技术经济指标造成恶劣影响，余热电站迫不得已只能频繁的停机。烧结气体温度波动大对烧结余热回收发电技术的应用带来的较大难度，这也是发电系统需要重点处理的问题之一。

（三）热源连续性差

烧结余热发电的基础前提是确保热源具有良好的连续性，但由于烧结余热是热烧结矿而产生的物理性显热，只有在烟气回收过程中确保烧结矿能够持续通过，才可以保证烧结热源具有连续性。若是烧结矿输送中断，那么同时就会导致烟气回收系统中断，再加上烧结过程中设备经常处在不稳定的状态下，最终导致发电机间歇停机。

二、烧结余热发电的温度要求及影响发电量的因素

对于烧结余热发电来说，发电机机组包括汽轮机、发电机和余热锅炉等，同时对于废弃热源的要求也相对较高，不仅数量充足，同时也要具备能够回收再利用的条件，温度也必须保持稳定[2]。若是热源温度较高，那么就会导致余热锅炉的老化程度加快，减少其使用寿命，甚至也极有可能对汽轮机的运行埋下安全隐患;若是热源过低，那么就会导致蒸汽温度无法长时间维持，同样也会影响汽轮机的安全运行，一旦温度降低到汽轮机要求的最低限度时，就会造成机组停机。

在应用烧结余热发电技术时，应着重考虑到烟气温度大范围波动的因素。通常来讲，发电机组汽轮机允许蒸汽温度波动范围在15℃作用，烟气波动幅度最大值尽可能不要超过30℃，一旦超过这一温度就需要及时采取相应的处理措施。

烧结余热热源品质的不同将会对汽轮机的动力造成直接影响，若是废气温度过低产生的蒸汽将无法带动汽轮机引导发电机发电;烧结余热的波动性和不连续性对整个系统的稳定运行造成直接影响。

三、改善烧结余热发电的对策建议

（一）合理匹配汽轮机和设置温度调节充分利用低温热源

由于烧结余熱属于低品质热源，所以废气中低温热源的占据比例也相对较多，若是低温热源进入锅炉内加热蒸汽，那么就无法带动汽轮机转动，同时也会导致烧结余热发电设备的浪费。根据烧结余热气体的这一显著特点，可以将汽轮机的进气参数调低，从而确保汽轮机能够正常运行[3]。同时，对于热源中的高温部分也要充分考虑，由于产生过高压的蒸汽会损坏汽轮机，为了解决这一问题，可以在锅炉引风机处安装进气阀门，通过温度感应自动控制阀门开关，一旦回收烧结余热气体温度过高，就可以打开进气阀门吸收外部冷空气，从而起到高温余热降低的效果。

（二）循环利用热源改善热源波动性

烧结机在具体运行时，烧结矿在冷却机上的温度变化将直接受到烧结矿成分与烧成情况的影响，这也是导致烧结产生的废气温度大幅度波动的主要原因。若是废气通过锅炉回收再利用时，废气温度较高，就会将部分热能传递给水后从锅炉烟囱排出，但排出的蒸汽依然有着较高的温度，这部分热能相当于直接排放，造成了极大的能源浪费。为了减少浪费，保证烧结余热的利用效率能够得到提高，就需要建立完善的废气循环系统，将锅炉排出的废气通过循环引风机再次金属烧结矿冷却机底部，与冷空气冷却产生的烧结余热相比，这种方式有着温度更高的优势[4]。

（三）合理设施规划应对热源的间断不连续性

规模较大的钢铁企业中都有着多台烧结机，并有着对应的回收利用设备，由于每一个烧结机产生的烧结余热情况各不相同，如有的烧结机由于出现故障需要短时间内停机，那么其中的烧结余热发电系统就会停止运行，造成设备闲置浪费。为了解决这一问题，就需要保证三台烧结机对应三台余热锅炉，共用一个汽轮发电机组，从而将整个设备组中产生的废气综合利用，确保烧结机能够在稳定运行的同时，也能够合理规划好烧结机与烧结余热回收装置。

结束语：

总而言之，烧结余热发电技术不仅能够降低能源消耗，同时也能够保护环境，这就需钢铁企业对烧结余热发电设备进行合理优化，改善其中的问题，保证烧结余热发电系统稳定运行。

参考文献

[1]靳华东，刘相伯.烧结及球团环冷机高温废气余热回收应用研究[J].科技资讯，2021，19（24）：30-33.

[2]张树刚.烧结余热回收利用现状与发展[J].天津冶金，2018（03）：67-69.

[3]郑成博.唐钢、承钢烧结余热发电工艺特点及对比分析[J].当代化工研究，2017（06）：192-194.

[4]张士超，徐秋敏.烧结余热发电关键技术分析[J].现代冶金，2014，42（02）：53-55.