烧结余热锅炉蒸汽产量低原因分析及处理措施

马章波

西昌钢钒公司建有2台360m2烧结机，烧结机出来的烧结矿进入环冷机冷却后输送给高炉，在环冷机内的烧结矿与烟气进行热交换，产生高温热风，烟气通过管道输送到余热炉，加热水产生蒸汽，实现余热回收。在运行中，出现余热炉的产汽量达不到设计值，余热资源回收效率较低。

一、烧结余热锅炉系统运行现状

1、1#烧结余热锅炉运行情况

一段烟气温度在370～410℃（90%时间运行在400℃附近），二段烟气温度在280～320℃（90%时间运行在310℃附近），其排烟温度为135～145℃，循环风机转速≦600 r/min，锅炉产汽量25～35t/h。

2、2#烧结余热锅炉运行情况

一段烟气温度在340～380℃（90%时间运行在370℃附近），二段烟气温度在300～340℃（90%时间运行在320℃附近），其排烟温度为145～155℃，循环风机转速≦700 r/min，锅炉产汽量30～45t/h。

3、环冷机的运行情况

1#环冷机上矿温度420～430℃，下矿温度80～110℃，矿产量500t/h。2#環冷机上矿温度420～430℃，下矿温度40～60℃，矿产量500t/h。其运行的冷风机为2#、3#、4#。

二、烧结余热锅炉产汽量低原因分析

1、循环风机轴承振动导致风机转速低，影响锅炉产汽量。

1）1#余热炉循环风机运行转速能在850r/min以上运行，能满足运行需要。

2014年12月15日15：30在现场就循环风机的轴承振动进行实测，转速在780转情况下的振动值：

2）2#余热炉循环风机运行转速只能在750r/min以下运行（基础振动，导致轴承振动），影响产量。

2014年12月30日10：30在现场就循环风机的轴承振动进行实测，转速在734转情况下的振动值：

从上表来看非驱动端轴承、基础的水平振动较大，且二者很接近，存在共振的危险，一旦振动频率一致将会造成共振，威胁设备安全运行。

3）风机振动的另一个影响因素为叶轮磨损

循环风机叶片中间是中空的，当叶片磨损穿孔，会造成灰集积在叶轮里，正常运行时积灰的概率相当，不会产生动不平衡，当设备停运各部位的灰掉出来的数量不一致，导致动不平衡，所以每次运行停下再启动，设备就振动。烟气中含灰量是循环风机叶轮磨损的重要原因。

2、环冷机与烟罩密封面泄漏风及烟道热损失导致热量回收降低，影响余热锅炉产汽量。

1）1#环冷机与烟罩密封面泄漏及1#余热炉烟道热损失分析

1段烟道（有2根烟道）、2段烟道从环冷机出口到余热炉进口烟气阀门之间的烟道没有保温（烟罩高2米，宽3.4米，长为16米，烟道高9米，直径3米），余热炉进口烟气阀门到余热炉之间烟道局部保温脱落。环冷机与烟罩密封面泄漏点有16处，每处长1.5米，宽0.03米，泄漏量最大部位在最高温处长6米，高0.06米。

2014年12月24日10：20在现场就环冷机烟罩及烟道的散热情况进行实测（表面温度），具体情况见下图：

根据经验来讲，内壁温度比外壁温度高30～50℃，据此对烟气温度做修正（此处按50℃计算，焓的单位KJ/m3，温度的单位℃），按排烟温度147℃，烟气的焓值，各部位的温度做散热计算，环冷风机烟罩及烟气管道未保温将导致单位体积烟气损失热量67.3KJ/m3，损失率达13.76%。从设计数值余热锅炉的烟气量为880000 Nm3/h，在正常运行时风机的转速在830转，其风量应在600000 Nm3/h左右，由此计算损失的热量为600000*67.3=40.28GJ。

2）2#环冷机与烟罩密封面泄漏及2#余热炉烟道热损失分析

1段烟道（有2根烟道）、2段烟道从环冷机出口到余热炉进口烟气阀门之间的烟道没有保温（烟罩高2米，宽3.4米，长为16米，烟道高9米，直径3米），余热炉进口烟气阀门到余热炉之间烟道局部保温脱落。环冷机与烟罩密封面泄漏点有16处，每处长1.5米，宽0.03米，泄漏量最大部位在最高温处长6米，高0.1米。

2014年12月24日11：30在现场就环冷机烟罩及烟道的散热情况进行实测（表面温度），具体情况见下图：

根据经验来讲，内壁温度比外壁温度高30～50℃，据此对烟气温度做修正（此处按50℃计算，焓的单位KJ/m3，温度的单位℃），按排烟温度147℃，烟气的焓值，各部位的温度做散热计算，环冷风机烟罩及烟气管道未保温将导致单位体积烟气损失热量64.9KJ/m3，损失率达20.17%。从设计数值余热锅炉的烟气量为880000 Nm3/h，在正常运行时风机的转速在750转，其风量应在500000 Nm3/h左右，由此计算损失的热量为500000*64.9=32.45GJ。

3、除氧器的排汽损失导致余热炉省煤器进水温度低，影响余热锅炉产汽量低。

除氧器设计压力为0.098MPa，设计温度200℃，最高工作压力0.08 MPa，最高工作温度为105℃，其试验压力为0.15 MPa。在运行中当除氧器压力达0.08MPa（饱和温度为113.97℃）时安全阀起跳，回座压力为0.03 MPa（饱和温度为103.18℃），目前因1#余热炉除氧调节阀坏，导致除氧器安全阀经常起跳，除氧器压力波动较大，除氧器运行平均温度只有90℃，引起锅炉省煤器进水温度偏低，导致锅炉省煤器出口水温度只有140～150℃，对1#余热炉的负荷有一定的影响。

4、2#余热锅炉汽包与过热器出口间阻力较大，影响锅炉产汽量

2#余热锅炉汽包与过热器出口间阻力较大，达到0.4MPa以上，导致当外网压力运行带1.0 MPa以上时，锅炉汽包压力将会升高到汽包安全阀的起跳压力，为避免安全阀起跳，岗位人员采取降低风机转速、减负荷措施，导致锅炉产汽量降低。

三、改进措施

1、技术改进方面

1）对烟道、烟罩进行保温，对环冷机与烟罩接合面的密封进行处理，提高其密封性，降低漏风损失。

2）对2#余热炉循环风机基础加固，提高基础的抗振动性，避免出现共振。

3）开展循环风机长寿化技术研究，对风机叶轮重新选型，提高其抗磨性。

4）择机对除氧器汽室喷淋装置进行检查，确保除氧加热功能完好。

2、运行管控方面

1）增加除尘器及其输灰系统的排灰次数，保持灰仓低位运行。

2）与炼铁进行协调，开展烧结环冷机运行参数研究，调整环冷机冷风机的送风量，优化环冷机出料温度控制，提高进入余热锅炉的一、二段烟气温度。