PDF《钢铁企业烧结余热发电技术推广》

钢铁企业烧结余热发电技术推广 实施方案 二九年十二月 前言钢铁工业是国民经济重要基础产业,能源消耗量约占全 国工业总能耗的 15%,废水和固体废弃物排放量分别占工业 排放总量的 14%和17%,是节能减排的重点行业.

当前,钢 铁行业发展面临严峻挑战和新的发展机遇,传统的粗放型发 展模式已难以为继,迫切要求行业企业以节能减排为抓手, 积极转变发展方式,利用高新技术改造、提升行业技术管理 水平,走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染 少的新型工业化道路. 在钢铁企业中,烧结工序能耗仅次于炼铁工序,占总能 耗的 9%~12%, 节能潜力很大. 烧结余热发电是一项将烧结 废气余热资源转变为电力的节能技术.该技术不产生额外的 废气、废渣、粉尘和其它有害气体,能够有效提高烧结工序 的能源利用效率,平均每吨烧结矿产生的烟气余热回收可发 电20kWh,折合吨钢综合能耗可降低约

8 千克标准煤,从而 促进钢铁企业实现节能降耗目标.本方案计划用

3 年时间 (2010~2012 年) ,在重点大中型钢铁企业中有针对性地推 广烧结余热发电技术, 预期在钢铁行业的推广比例达到20%, 形成 157.5 万吨标准煤的节能能力,为钢铁企业在日益激烈 的市场竞争中进一步降低生产成本、实现节能降耗发挥积极 作用. 目录

一、技术发展及应用现状

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(一)烧结余热发电技术概况

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(二)应用现状

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(三)存在的问题

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二、指导思想、原则和目标

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(一)指导思想

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(二)基本原则

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(三)建设目标

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三、主要内容

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(一)范围和条件

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(二)建设内容

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(三)实施进度

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(四)项目投资估算

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四、组织实施

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五、配套措施

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一、技术发展及应用现状

(一)烧结余热发电技术概况 钢铁企业烧结工序能耗仅次于炼铁工序,居第二位,一 般为企业总能耗的 9%~12%. 我国烧结工序的能耗指标与先 进国家相比差距较大,每吨烧结矿的平均能耗要高

20 千克 标准煤,节能潜力很大. 烧结余热回收主要有两部分:一是烧结机尾部废气余 热,二是热烧结矿在冷却机前段空冷时产生的废气余热.这 两部分废气所含热量约占烧结总能耗的 50%,充分利用这部 分热量是提高烧结能源利用效率,显著降低烧结工序能耗的 途径之一. 目前,国内烧结废气余热回收利用主要有三种方式:一 是直接将废烟气经过净化后作为点火炉的助燃空气或用于 预热混合料,以降低燃料消耗,这种方式较为简单,但余热 利用量有限,一般不超过烟气量的 10%;

二是将废烟气通过 热管装置或余热锅炉产生蒸汽,并入全厂蒸汽管网,替代部 分燃煤锅炉;

三是将余热锅炉产生蒸汽用于驱动汽轮机组发 电. 从实现能源梯级利用的高效性和经济性角度分析,余热 发电是最为有效的余热利用途径,平均每吨烧结矿产生的烟 气余热回收可发电 20kWh, 折合吨钢综合能耗可降低

8 千克

3 标准煤.我国烧结余热发电机组按余热锅炉形式分为四种, 即:单压余热发电技术、双压余热发电技术、闪蒸余热发电 技术和补燃余热发电技术.近年,低温余热发电技术已在建 材等行业得到了广泛应用,特别是随着双压、闪蒸发电技术 和补汽凝汽式汽轮机技术获得突破,大大提高了余热回收效 率,为钢铁企业烧结余热发电技术的推广创造了条件.

(二)应用现状

2004 年,马钢引进日本川崎技术在

2 台300m2 烧结机上 建设了国内第一套余热发电系统(装机容量 17.5MW) ,该系 统于

2005 年9月并网发电.随后多家钢铁企业对烧结余热 资源及发电技术开展了前期调研工作. 目前,我国已建成的

10 套烧结余热发电机组共涉及

19 台烧结机,烧结机面积共 4849m2 ,发电机组总装机容量 137MW.此外,安钢等一些企业正在施工建设烧结余热发电 站.烧结余热发电技术推广比例不及 4%. 烧结余热发电技术在国内应用已经成熟,全套设备可以 国产化,已具备全面推广的条件.

(三)存在的问题 一是企业对低温余热利用观念尚未完全转变.过去,受 低温余热技术发展的限制,国内企业大多将烧结余热用于助 燃空气、预热混合料或利用余热回收装置产生蒸汽,余热回 收利用效率不高.伴随着烧结机的大型化,传统的余热利用

4 途径已无法充分利用余热资源,达到效益的最大化,需要企 业转变观念重新认识低温余热利用. 二是烧结余热发电机组运行效率不高.烧结余热发电机 组对烟气流量及温度均有一定要求,实际运行中,运行效率 受烧结设备大小、生产工况等多方面影响,余热回收系统的 工作参数变动,输出的压力、温度、流量随之变化,导致发 电机组的运行效率不高. 三是烧结余热发电装置投资较大.烧结余热发电装置建 设资金约占烧结机投资的 10%~20%,资金回收期较长在一 定程度上影响烧结余热发电技术的推广.

二、指导思想、原则和目标

(一)指导思想 坚持以科学发展观为指导,积极落实钢铁产业发展政策 与钢铁产业调整和振兴规划,以提高能源利用效率为核心, 引导企业技术改造投资方向,积极推广烧结余热发电技术, 提高钢铁企业能源利用效率,为实现钢铁行业节能减排目标 奠定基础.

(二)基本原则 1.坚持企业主体原则.企业是节能降耗的责任主体、 实施主体和受益主体,要通过加强政策导向和信息引导,发 挥市场配置资源的基础性作用,调动企业自主实施节能技术 示范和技术改造的积极性,推动烧结余热发电项目建设.

5 2.坚持大中型烧结机优先原则.大中型烧结机烟气流 量和烟气温度相对集中、稳定,更适合集中建设余热发电装 置,能源回收和利用效率更高. 3.坚持整体推进与分年度实施相结合.方案的实施坚 持统筹安排、整体推进,并结合资金安排、市场环境及企业 生产经营情况,分年度、分步骤组织实施,确保烧结余热发 电项目稳妥有序推进. 4.坚持技术推广与产业调整和振兴相结合.方案的实 施将与落实钢铁产业调整和振兴规划相结合,把重点节能技 术示范推广作为应对国际金融危机的重要手段,加快企业烧 结余热发电项目建设并尽快形成稳定的节能能力,为促进钢 铁行业调整与振兴发挥积极作用.

(三)建设目标 在具备条件的大中型烧结机中,有针对性地实施一批烧 结余热发电示范项目,预期在钢铁行业推广比例达到 20%, 形成 157.5 万吨标准煤的节能能力,促进钢铁行业节能减排 工作的深入开展.

三、主要内容

(一)范围和条件 钢铁企业生产的主体设备应符合国家《钢铁产业发展政 策》和《产业结构调整指导目录》中鼓励类的要求,烧结机 应在 180m2 及以上.根据国内已投产的烧结余热发电装置的

6 运行状况,从技术可靠、经济合理的角度分析,采用余热发 电技术的烧结机应符合如下条件: 冷却废气混合温度不低于 300℃;

单台余热发电机组装 机规模不小于 3000kW.

(二)建设内容 烧结余热发电项目重点推广双压、闪蒸余热发电技术, 主要建设内容包括: 1.改造原有余热回收系统.增建热风循环系统和高换 热效率的余热锅炉,提高余热蒸汽回收量和蒸汽品质. 2.增建汽轮机发电机组及其附属系统.主要包括废........