钢铁厂烧结冷却机低温余热发电技术

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在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10％，仅次于炼铁工序，位居第二。在烧结工序总能耗中，有近50％的热能以烧结机烟气和冷却机废气的显热形式排入大气。由于烧结冷却机废气的温度不高，以往人们对这部分热能的回收利用重视不够，但实际上烧结冷却机废气数量大，可供回收的热量也大。烧结冷却机低温余热发电技术是利用烧结冷却机中低温的废气通过余热锅炉产生低品位蒸汽，来推动汽轮机组做功发电。其与火电发电相比，不需要消耗一次能源，不产生额外的废气、废渣、粉尘和其它有害气体。它是当前工业企业节能和环保要求下的必然趋势和产物，具有充分利用低温废气以达到变废为宝，净化环境的目的，是一项一举两得的资源综合利用工程项目。

烧结矿的冷却方式主要有鼓风冷却、抽风冷却和机上冷却等几种方式。目前，国内钢铁厂烧结矿的冷却方式大多采用鼓风冷却方式，烧结鼓风冷却机根据占地方式不同有带式冷却机和环式冷却机两种，烧结鼓风冷却机规模按冷却机面积有140m2、190m2、280m2、336m2、415m2、460m2等系列。

烧结鼓风冷却机工作原理为：赤热的烧结矿石从烧结机进入冷却机时的温度高达650~750℃。在烧结机中反应终了的矿石经过破碎，移送至冷却机，并形成一定厚度的填充层。填充层一面向前移动，一面被从下部各段鼓风机送入的空气逐次冷却，当冷却至120~150℃时，排出冷却机向高炉输送。

与烧结矿石进行热交换的空气，通过在冷却器上方各段设置的烟罩烟囱排出。烧结冷却机前几个烟罩烟囱（即高温段烟罩烟囱，一般为1#，2#段烟囱或1#，2#，3#段烟囱）向大气排放300~400℃左右的废气，其中还含有一定数量的矿物粉尘。该部分废气温度相对较高，废气排量大，有较强的余热利用价值，且可回收部分烧结矿粉尘。

提高余热锅炉主蒸汽参数，更应从烧结冷却机冷却工作原理着手，想办法提高冷却媒体（即空气）的温度水平，从而提高冷却机烟囱出口废气温度。根据烧结冷却机工作原理，在不影响烧结工艺前提下，主要应提高烧结冷却机高温段入口空气的温度，从而提高高温段烟囱出口废气温度。为此采取锅炉烟气再循环的办法是最佳途径，将在余热锅炉中经过换热后的废气再送至环冷机高温段入口。提高烧结冷却机高温段入口进风温度，会稍微降低环冷机高温段烧结料冷却效果，此时只须稍微加大后几段冷却风，照样能保证烧结料的最终冷却效果。

对于烟气再循环系统，在锅炉后需设置循环风机，循环风机压头选取需克服锅炉和高温段冷却机系统阻力，故循环风机压头高，投资大些，烟气系统运行较复杂，会稍微增加冷却机其他风机耗电量，但因提高了废气温度，从而提高发电能力。烟气再循环系统另一个最大优点还在于锅炉无废气排放大气，故烧结冷却机减少向大气排放烧结矿粉尘和热烟气，社会效益显著。