【技术前沿】钢铁厂烧结机主烟道内置式余热锅炉技术创新与应用

该技术适用于钢铁冶炼领域，对烧结系统的影响很小，但考虑烧结运行工况复杂，需要烧结主抽风机有600-1000Pa的余压来满足整体设计需要。另外，主烟道烟温在150℃以上才有余热利用价值。

1 技术内容

1.1 技术原理

烧结主烟道余热回收主要回收烧结机生产过程中产生的高温废气的余热，在主烟道中布置相应的锅炉换热面，通过余热锅炉换热面实现工质与烟气的换热，产生过热蒸汽，以提供生产使用，并达到烟道降温的目的。该技术通过对整体流场的分析，选取合理的烟气流速，管排间距，设置的内置式余热锅炉基本上不会对系统阻力造成影响。

1.2 主要创新点

1）采用内置式主烟道余热锅炉，在不影响系统阻力和烧结矿质量的前提下，合理利用主烟道内高温废气的热量，产生过热蒸汽，可以用于其他工艺用汽，也可以用于发电，同时降低了主烟道排烟温度，达到了节能降耗的目的。与外置式锅炉相比，内置式余热锅炉能源实现高质高用，梯级利用且设备少，维修维护简单。

2）过热器采用低流速鳍片耐磨管设计，蒸发器及省煤器采用热管式结构，从结构上避免了漏水事故的发生，运行安全可靠。

2 节能与温室气体减排

以柳州钢铁公司1号360m²烧结机主烟道内置式余热锅炉为例：该余热锅炉利用350℃左右的高温烟气，将40℃的给水加热，产生1.9MPa、310℃的过热蒸汽，蒸汽流量12t/h，可节省标煤880kg/h。目前烧结机主烟道常规不进行余热回收利用，高温废气直接排入大气。采用主烟道内置式余热锅炉，可以有效利用热废气能量，同时可以降低排烟温度。

3 技术示范情况

已有4项工程应用示范。如广西柳钢中金不锈钢有限公司镍铁冶炼项目烧结系统余热利用工程、防城港钢铁基地项目（一期）烧结球团系统烧结余热余能综合利用工程项目等。其中柳州钢铁集团有限公司1号电站烟风系统技术改造项目，工程规模为1号360m²烧结，南北大烟道内置式余热锅炉及辅机，自2015年建设完毕至今，余热锅炉蒸发量12t/h，每小时节省标煤约880kg。年运行时间7000h，年节约标煤量约6160t。

4 投资估算

因国内各厂家烧结能力及烧结工艺，以及设备磨损情况不同，根据不同工况，烧结机主烟道余热锅炉设备总体投资在600万-1200万元之间。运行维护包括除盐水15t/h，变频给水泵1开1备，单台功率22kW，日常其他照明功率2kW，加上人工费、设备折旧费（按10年核算，5%/年）、大修费用约150万元左右。

5 投资回收期

柳钢1号360m²烧结大烟道余热回收项目，投资回收期约1.2年。

6 技术成果转化推广前景

目前，全国钢铁企业1400余家，可以安装主烟道余热锅炉的企业约700家左右。其中，已经安装主烟道余热锅炉的占30%左右，其中主要为主烟道外置式余热锅炉，安装内置式主烟道余热锅炉的市场普及率仅占8%左右。烧结主烟道余热回收系统有较大的市场推广前景。

《世界金属导报》

2023年第38期 B01

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