汉钢提升环冷机余热发电量的管理实践

杨先华，阴瑞强，高 峰，井王岗，刘 伟

（陕钢集团汉中钢铁有限责任公司，陕西 勉县 724200）

行业的发展就必须遵循其行业标准和行业规范，只有将标准和规范切实融入到生产过程中，才能使企业的发展呈现出健康、绿色、节能、环保，最终实现企业的存在价值。为了实现环冷机“三提两降一延长”的总目标（三提是提升设备整体利用效率，提升设备使用寿命，提升余热发电量。两降是降低吨矿电单耗、降低设备故障利率和延长下线输送带寿命），陕钢集团汉中钢铁有限责任公司（全文简称汉钢）采取了相应的改造措施。

1 改造环冷机的措施

1.1 两种驱动方式的改变

1）旧环冷机以摩擦轮与摩擦板产生的摩擦力为环冷机运行提供动力，在运行过程中时常因摩擦系数降低导致环冷机运行很不规律，不但造成环冷机内部料层厚度高低不平，对烧结矿的冷却效果大打折扣的同时，加剧摩擦轮本体的磨损日益加剧和生产过程的不稳定。

2）销齿传动因其故障率低，在转速一定的前提下，环冷机运行的更加平稳顺畅，烧结矿料面更加平整，冷却时间和冷却效果都明显缩短和提高，持续产生的热量更加集中，为余热发电量的增加提供可靠保证。

1.2 优化密封方式

通过对设备在线运行状况分析，采用新技术的环冷机和旧环冷机所产生的的指标差异主要表现在发电量、电单耗和烧结矿的冷却效果上。并且现场无组织排放现象降至历史最低点，真正实现清洁生产，鼓风式环冷机最大的弊端就是扬尘无组织排放现象较为严重，从目前环冷机运行情况来看，可视扬尘控制就目前而言是比较成功。目前的环冷机采取顶部水密封，下部采取双层橡胶密封，彻底阻断扬尘无组织排放的根源。并且高温段采用双层岩棉保温，中低温段全密封的方式，把漏风率从原来的50%～60%锁定至5%以下。

1.3 烧结矿冷却进风方式的改变

1）环冷机进风的方式直接关系着烧结矿冷却效果的优劣，同时也是电单耗加剧的重要原因之一。而旧环冷机正是采取侧面进风，从而直接导致吨矿需风量高达2 800 m3/h，而采取底部进风，吨矿需风量仅需1 600 m3/h（见表1）。

表1 不同进风方式需风量对比

底部进风使得风量分布且更加均匀，因烧结矿自下而上冷却，所以在高温段就可以收集大量余热，随着温度均匀下降，烧结矿也会随着温度的下降便于整粒，成品矿块度均匀，强化高炉冶炼，降低焦比，增加生铁产量。

1.4 提升设备整体利用效率

通过对设备的升级改造，新式环冷机本体的布局结构更符合当前的生产要求，从烧结矿的冷却质量和冷却时间上来看，所表现出的数据较以前有很大程度上的提高。烧结矿的平均温度从130～160 ℃下降至80～100 ℃，相应地烧结矿的冷却时间也从原来70 min 降至现在的55 min。所以说烧结矿温度上的降低和冷却时间上的缩短，很大程度上提升了设备利用效率。

1.5 维护和保养的质量

作为担负环冷机运行和卸料的辊轮和翻板，日常润滑点检工作质量的好坏直接关系到设备的使用寿命。就拿目前的环冷机来说，辊轮在集中润滑设备的定时、定量补油过程中，因部件得到充分润滑，所涉及的故障自运行以来发生率为零，为烧结生产的连续性和稳定性奠定良好的条件（见表2）。

表2 新旧环冷机运行故障率数据对比

1.6 生产操作方面

按照热量守恒定律，烧结机生产过程对环冷烟气余热温度的稳定性以及发电量具有重要意义，稳定的烧结过程及严格的工艺参数控制能有效的提高环冷余热温度。汉钢公司烧结厂通过对环冷机保温段温度、烧结机废气温度、烧结矿FeO 含量、环冷机料层厚度以及发电量的统计分析，严格控制烧结废气温度及FeO 含量等生产工艺参数操作，余热发电量提升1.5 kWh/t，具体见表3。

表3 生产工艺参数调整与发电量对比

通过对数据统计得，烧结矿w（FeO）上升了0.5%，环冷余热发电量可提升0.4～0.6 kW·h，烧结机废气温度偏差10 ℃，影响环冷余热发电量0.3～1.3 kW·h，所以生产中烧结机废气温度的控制是环冷余热发电量的主要影响因素。

1.7 余热回收利用

原来的2 号环冷机蒸汽余热回收发电量吨矿平均在12 kW/h，远远低于国内水平，在改变环冷机密封方式和进风方式等一系列举措下，改造后的漏风情况的改善和高温段采取相应的保温措施下，目前吨矿发电量提升至15 kW·h（见表4）。

表4 新旧环冷机参数对比

2 取得的效果

改革是生存之道，发展是立身之基。为了实现绿色、节能、环保高质量发展，改造前后发电量对比见表5。

表5 改造前后节电及发电量的对比

历时近一年时间实现设备的更新换代，以及生产过程中不断地统计、总结分析，最终形成一套严格的烧结操作准，不仅实现了节能降耗，同时也增加经济效益约600 万元。

3 结语

通过陕钢汉钢烧结厂对环冷机的改造，一致认为该项目的实施技术方面稳定可行，环冷机漏风率的降低是提升余热发电量的主要举措，保温及生产操作的稳定支撑着发电量的稳步提升。通过近期的指标分析，所产生的直接年经济效益符合前期测算结果，为进一步满足绿色节能发展要求和提升企业形象打好了基础，还从环保、故障率、提质增效方面来看，均有利于汉钢公司的长远发展。