在環保行業☁✘✘·•、電力行業☁✘✘·•、冶金行業關於餘熱回收節能工程比比皆是╃☁✘╃✘。大部分工程產生很多熱量╃☁✘╃✘。白白的排放到大氣中✘·，可以說是一種極大的浪費╃☁✘╃✘。大家可能會看到很多電廠和鋼廠的煙囪都冒著大量的白氣✘·，排放到大氣中╃☁✘╃✘。本文根據自己的工程實踐✘·，舉例淺談餘熱回收節能工程╃☁✘╃✘。

    例題1✘·，在鋼鐵企業中✘·，燒結餘熱回收是降低燒結工序能耗☁✘✘·•、提高能源利用效率的重要途徑╃☁✘╃✘。

1.1基本原理為│││：

   燒結礦在帶冷機或環冷機上是透過鼓風進行冷卻✘·，由底部鼓入的冷風在穿過熱燒結礦層時被加熱✘·，成為高溫廢氣╃☁✘╃✘。將這些高溫的廢氣透過引風機引入鍋爐✘·，加熱鍋爐內的水產生蒸汽✘·，蒸汽推動汽輪機轉動帶動發電機發電╃☁✘╃✘。

隨著我國鋼鐵工業的快速發展✘·， 高爐鍊鐵的主要原料——燒結礦的產量也大幅度提高✘·，燒結生產過程中產生的高溫廢氣也越來越多✘·，如何有效地回收利用這部分熱量已經引起了人們的高度重視╃☁✘╃✘。2008 年5月✘·，國家發改委將燒結餘熱發電技術列入第一批國家重點節能技術推廣專案✘·， 2009年12月工信部公佈了《鋼鐵企業燒結餘熱發電技術推廣實施方案》✘·， 計劃用三年時間(2010－2012年) ✘·，在重點大中型鋼鐵企業中有針對性地推廣燒結餘熱發電技術✘·，預期在鋼鐵行業的推廣比例達到20%✘·，形成157.5萬t 標準煤的節能能力✘·，為鋼鐵企業在日益激烈的市場競爭中進一步降低生產成本☁✘✘·•、實現節能降耗發揮積極作用╃☁✘╃✘。

1.2工藝流程╃☁✘╃✘。

   燒結餘熱發電工藝流程主要包括三部分:煙氣回收及迴圈系統; 鍋爐系統; 汽輪機及發電機系統╃☁✘╃✘。煙氣回收系統主要由煙囪☁✘✘·•、煙氣引出管☁✘✘·•、煙氣流量控制閥和煙筒的遮斷閥構成✘·，主要功能是利用鍋爐引風機產生的負壓將帶冷機煙罩內溫度較高的煙氣引到鍋爐內✘·，同時避免外界的冷風進入鍋爐╃☁✘╃✘。鍋爐系統是餘熱回收的核心✘·，在鍋爐受熱面上✘·，高溫煙氣將熱量逐級傳遞給受熱面內的水✘·，生成蒸汽╃☁✘╃✘。汽輪機及發電機系統將蒸汽攜帶的能量轉化成電能✘·，最終完成餘熱能向電能的轉化╃☁✘╃✘。

1.3燒結餘熱發電的關鍵技術╃☁✘╃✘。

   燒結餘熱資源具有品質較低☁✘✘·•、波動大等特點✘·，回收的關鍵技術包括燒結機煙氣餘熱回收與煙氣處理☁✘✘·•、燒結餘熱源引數預測☁✘✘·•、燒結餘熱回收工藝與廢氣溫度調節☁✘✘·•、廢氣迴圈對燒結礦質量影響與燒結冷卻制度最佳化☁✘✘·•、冷卻機餘熱回收鍋爐☁✘✘·•、發電系統選型與最佳化等╃☁✘╃✘。燒結餘熱回收應以冷卻機廢氣餘熱回收為主, 並重點保證系統穩定執行☁✘✘·•、提高回收效率, 其中, 熱源引數預測技術是基礎, 熱風迴圈技術是有效手段, 餘熱鍋爐和發電系統熱力引數最佳化☁✘✘·•、引數匹配和動態特性最佳化是核心╃☁✘╃✘。

1.4應用情況╃☁✘╃✘。

   日本燒結餘熱利用起步最早╃☁✘╃✘。上世紀80 年代中期, 餘熱回收技術已在日本燒結廠得到了廣泛應用, 其冷卻機廢氣餘熱利用的普及率達到了57% ✘·，而燒結機主煙道煙氣餘熱利用的普及率也達到了26% ╃☁✘╃✘。2004 年9 月1 日, 馬鋼第二鍊鐵總廠在兩臺300 m2 燒結機上開工建設了國內第一套餘熱發電系統, 該系統於2005 年9 月6 日併網發電╃☁✘╃✘。隨後✘·，馬鋼☁✘✘·•、濟鋼☁✘✘·•、寶鋼☁✘✘·•、太鋼等大型鋼鐵集團公司都開始應用╃☁✘╃✘。

1.5技術指標╃☁✘╃✘。

a.與該節能技術相關的能耗現狀│││：200～400℃的低溫餘熱廢氣✘·，基本沒有得到利用╃☁✘╃✘。

b.主要技術指標│││：可利用煙氣溫度為200～400℃╃☁✘╃✘。

1.6技術難點╃☁✘╃✘。

  （1）燒結冷卻機廢氣流量很大✘·，但是✘·，低溫段（150℃以下）和部分中溫段廢氣沒有利用價值✘·，而且高溫段和可利用部分中溫段廢氣的平均溫度在300～380℃之間╃☁✘╃✘。主要受到燒結機落礦溫度和冷卻機漏風率影響╃☁✘╃✘。可利用的餘熱資源屬於中低溫餘熱✘·，質量不高✘·，回收利用難度較大╃☁✘╃✘。

  （2）發電系統對主蒸汽的品質要求很嚴✘·，而燒結系統熱力系統非常不穩定✘·，廢氣溫度波動範圍在±100℃以上✘·，造成主汽溫度的波動超標✘·，嚴重影響技術經濟指標✘·，迫使餘熱電站頻繁停機✘·，嚴重威脅汽輪機的安全性☁✘✘·•、穩定性和壽命╃☁✘╃✘。

    由於燒結機工況不穩定✘·，往往很多鋼鐵企業採用幾臺燒結機並聯到一起進行餘熱發電✘·，保證發電系統的連續性╃☁✘╃✘。

   例題2✘·，鋼鐵企業脫硝中✘·，進入脫硝反應器之前需加裝換熱系統╃☁✘╃✘。

    SCR反應器佈置在布袋除塵器之後╃☁✘╃✘。從脫硫除塵後的（≤200℃）煙氣經過換熱及補燃系統✘·，將煙溫加熱至220℃以上後✘·，進入SCR裝置✘·，經過SCR反應器後的煙氣經換熱系統進行熱回收後經原煙囪排放至大氣╃☁✘╃✘。SCR 反應器設定2層催化劑✘·，採用蜂窩式催化劑✘·，每層催化劑上方設定6套聲波吹灰器╃☁✘╃✘。

    燒結煙氣入口煙氣條件:

燒結排煙溫度│││：≤200°C

燒結煙氣流量（工況）│││：1440000 m³/h

煙塵濃度│││：50-200 mg/Nm³

SO₂濃度│││：800-2500 mg/Nm³

NO_x濃度│││：≤200 mg/Nm³

由於燒結煙氣溫度≤200°C不滿足低溫催化劑的反應溫度要求✘·，所以加了補燃系統進行升溫╃☁✘╃✘。補燃後的溫度比較高✘·，達到了300℃左右✘·，如果直接排放到大氣中✘·，則浪費了大量的能源╃☁✘╃✘。這種燒結機的型號為210m2✘·，煙氣量達到了144萬╃☁✘╃✘。

其系統原理如下圖所示│││：