一、技術名稱:燒結余熱能量回收驅動技術
二、技術所屬領域及適用范圍:冶金行業余壓余熱能量回收
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
冶金流程的燒結工序能耗約占噸鋼能耗的10%以上,冷卻機排出的廢氣帶走 的熱量,其熱能大約為燒結礦燒成系統熱耗量的35%,燒結工序能耗約占冶金總 能耗的12%,是僅次于煉鐵的第二大耗能工序。在鋼鐵企業燒結流程中,燒結主 抽風機容量占到總裝機容量的30%-50%。由于燒結生產中部分附屬設備運轉率 低,且選擇的電機容量偏大,主抽風機耗電量占到50%-70%。同時,我國燒結 工序余熱利用率還不足30%,與發達國家相比差距非常大,每噸燒結礦的平均能耗要高20kgce。目前該技術可實現節能量6萬tce/a,CO2減排約16萬t/a。
四、技術內容
1、技術原理
將燒結余熱能量回收發電技術與電動機拖動的燒結主抽風機驅動系統集成配置,使得燒結余熱汽輪機、燒結主抽風機以及同步電動機同軸串聯布置,形成燒結余熱與燒結主抽風機能量回收三機組(SHRT)。
2.關鍵技術
(1)燒結余熱產生的廢熱通過余熱鍋爐產生蒸汽,再通過汽輪機轉換為機械能,直接作用在軸系上,與電動機同軸驅動燒結主抽風機,提高能源利用效率;
(2)機組采用大型變速離合器,能夠使燒結汽輪機與機組實現在線嚙合、在線脫開。主要關鍵技術包括三機聯合機組軟件設計及組態、軸系穩定性計算等。
3.工藝流程
一般燒結廠燒結煙氣平均溫度≤150℃,機尾溫度達300-400℃。燒結機尾風箱及冷卻機密閉段的煙氣除塵后,加熱余熱鍋爐以回收低品位余熱,產生過熱蒸汽推動汽輪機做功,汽輪機通過變速離合器與雙出軸驅動的燒結主抽風機連接,燒結主抽風機的另一側與同步電動機連接。機組中余熱汽輪機及同步電動同軸驅動燒結主抽風機做功,降低電機電流從而達到節能的目的。該技術系統的工藝流程見圖1。
圖1 SHRT技術系統工藝流程圖
五、主要技術指標
1.燒結環冷系統:220m2;
2.配套余熱回收汽輪機:5000kW;
3.燒結主抽風機:SJ22000;
4.電機:8000kW,余能利用效率提高5%。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
該技術已獲得2項目實用新型專利。自2010年開展研究以來,到目前已成功完成機組系統技術及關鍵技術的研究,先后完成江蘇鑌鑫、山西通才、聯鑫鋼鐵等6個項目的技術設計,以及山西通才SHRT機組、鹽城市聯鑫SHRT機組的現場調試及投運,節能效果顯著。
七、典型應用案例
典型用戶:山西通才工貿有限公司、鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司
典型案例1
案例名稱:山西通才工貿有限公司項目
技術提供單位:西安陜鼓動力股份有限公司
建設規模:328m2 冶金燒結等低品位熱能回收及燒結主抽風機,回收功率5000kW。主要建設內容:SHRT 機組、汽輪機、變速離合器、燒結主抽風機、同步電動機、潤滑調節油站、余熱回收系統、土建、廠房、工藝管道等。項目投資額5000萬元,建設期1.5年。機組投運后,電動機電流可從380A降至200A,回收余熱能量為3200kW。當蒸汽正常后,可回收余熱能量5400kW,年節能量達13824tcce,年碳減排量36495tCO2,投資回收期約1年。
典型案例2
案例名稱:鹽城市聯鑫鋼鐵有限公司項目
技術提供單位:西安陜鼓動力股份有限公司
建設規模:220m2 冶金燒結等低品位熱能回收及燒結主抽風機,回收功率4350kW。主要建設內容:SHRT 機組、汽輪機、變速離合器、燒結主抽風機、同步電動機、潤滑調節油站、余熱回收系統、土建、廠房、工藝管道等。項目投資額5000萬元,項目建設期1.5年。機組投運后,SHRT將燒結余熱能量回收直接作用在軸系上,驅動燒結主抽風機運行,降低電動機功率約62%,年節約標準煤10240噸,年碳減排量27033tCO2,投資回收期約1年。
八、推廣前景及節能減排潛力
預計未來5年,該技術在行業內的推廣潛力可達到20%,預計投資總額20億元,年節能能力40萬tce/a,二氧化碳減排能力293萬tCO2/a!
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