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一、技术名称:烧结余热能量回收驱动技术
二、适用范围:冶金行业 余压余热能量回收
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
冶金流程的烧结工序能耗约占吨钢能耗的10%以上,冷却机排出的废气带走的热量,
其热能大约为烧结矿烧成系统热耗量的 35%,充分利用这部分热量可显著降低烧结工序
能耗。在钢铁企业烧结流程中,烧结主抽风机容量占到总装机容量的 30%~50%。由于
烧结生产中部分附属设备运转率低,且选择的电机容量偏大,主抽风机耗电量占到50%~
70%。同时,我国烧结工序余热利用率还不足 30%,与发达国家相比差距非常大,每吨
烧结矿的平均能耗要高 20kgce。
四、技术内容:
1、技术原理
烧结余热能量回收驱动技术(SHRT)在原有的电机驱动的烧结主抽风机和烧结余热
能量回收发电系统技术的基础上,将两种系统集成配置,形成烧结余热回收汽轮机与电
动机同轴驱动烧结主抽风机的新型联合能量回收机组。取消了发电机及发配电系统,合
并自控系统、润滑油系统、调节油系统等,可避免能量转换的损失环节,增加能量回收,
确保装置在各种工况下都不会影响到烧结生产线的正常运行,并且能最大限度回收利用
烧结烟气余热的能量。当整套机组正常运行时,烧结工艺各种工况对烧结主抽风机风量
的需求主要通过烧结主抽风机的调节门来实现,不论任何情况,烧结主抽风机组都是一
套独立的系统,可以完全满足烧结工艺正常运行的各种工况。
2.关键技术
(1)烧结余热产生的废热通过余热锅炉产生蒸汽,再通过汽轮机转换为机械能,
直接作用在轴系上,与电动机同轴驱动烧结主抽风机,提高能源利用效率;
(2)机组采用大型变速离合器,能够使烧结汽轮机与机组实现在线啮合、在线脱
开;
(3)三机联合机组软件设计及组态、轴系稳定性计算。
3.工艺流程
一般烧结厂烧结烟气平均温度≤150℃,机尾温度达 300℃~400℃。烧结机尾风箱
及冷却机密闭段的烟气除尘后,加热余热锅炉以回收低品位余热,产生过热蒸汽推动汽
轮机做功,汽轮机通过变速离合器与双出轴驱动的烧结主抽风机连接,烧结主抽风机的
另一侧与同步电动机连接。机组中余热汽轮机及同步电动同轴驱动烧结主抽风机做功,
降低电机电流从而达到节能的目的。该技术系统的工艺流程见图 1。
图 1 SHRT 技术系统工艺流程图
五、主要技术指标
1.烧结环冷系统:220m
2.配套余热回收汽轮机:5000kW;
3.烧结主抽风机的流量:22000m3/min;
4.电机:8000kW,余能利用效率提高 5%。
六、技术应用情况
该技术已获得 2 项目实用新型专利。自 2010 年开展研究以来,到目前已成功完成
机组系统技术及关键技术的研究,先后完成江苏镔鑫、山西通才、联鑫钢铁等 6 个项目
的技术设计,以及山西通才 SHRT 机组、盐城市联鑫 SHRT 机组的现场调试及投运,节能
效果显著。
七、典型用户及投资效益:
典型用户:山西通才工贸有限公司、盐城市联鑫钢铁有限公司。
典型案例 1
案例名称:山西通才工贸有限公司项目
建设规模:328m2冶金烧结等低品位热能回收及烧结主抽风机,回收功率 5000kW。
主要技改内容:SHRT 机组、汽轮机、变速离合器、烧结主抽风机、同步电动机、润滑
调节油站、余热回收系统、土建、厂房、工艺管道等。技改投资额 5000 万元,建设期
1.5 年。机组投运后,电动机电流可从 380A 降至 200A,回收余热能量为 3200kW。当蒸
汽正常后,可回收余热能量 5400kW,年节能量达 13824tcce,年碳减排量 36495tCO2,
年节能经济效益 4870 万元,投资回收期约 1 年。
典型案例 2
案例名称:盐城市联鑫钢铁有限公司项目
建设规模:220m 2冶金烧结等低品位热能回收及烧结主抽风机,回收功率 4350kW。
主要建设内容:SHRT 机组、汽轮机、变速离合器、烧结主抽风机、同步电动机、润滑
调节油站、余热回收系统、土建、厂房、工艺管道等。技改投资额 5000 万元,项目建
设期 1.5 年。机组投运后,SHRT 将烧结余热能量回收直接作用在轴系上,驱动烧结主
抽风机运行,降低电动机功率约 62%,年节能量 10240tce,年碳减排量 27033tCO2,年
节能经济效益 4900 万元,投资回收期约 1 年。
八、推广前景和节能潜力:
预计到 2015 年,该技术可在钢铁行业推广到 20%,形成的年节能能力约 40 万 tce,
年碳减排能力 105 万 tCO2。