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關(guān)于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與運(yùn)用分析

發(fā)布日期:2024-03-03 03:44:09 作者: 點(diǎn)擊:


我國處于發(fā)展中階段,目前社會之中有許多仍舊未得到完善的體制在運(yùn)行,其中對于能源的消耗、利用就是其中重要的體現(xiàn)。目前利用化石燃料作為能量來源的運(yùn)行模式的可持續(xù)性是欠缺的,并且在利用過程中會對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,尤其以近年來資源利用對于環(huán)境的破壞尤為嚴(yán)重,已經(jīng)對人們的生產(chǎn)生活甚至身體健康造成了不良影響,基于此,在人們進(jìn)行新能源的研發(fā)和廢棄資源的再利用上發(fā)現(xiàn)了燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱的回收再利用,利用其多余的熱能進(jìn)行發(fā)電,既實現(xiàn)了對廢棄資源的回收再利用,又能夠緩解資源利用對環(huán)境造成的損害,可謂一舉多得。換言之,從能源利用效率的角度來講,利用余熱進(jìn)行發(fā)電也是有效的方式,如此能夠有效的降低電力來源的成本,本文以下就關(guān)于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計與運(yùn)用分析展開論述。
  1燒結(jié)環(huán)冷機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀綜述
  1.1 傳統(tǒng)燒結(jié)環(huán)冷機(jī)
  對于傳統(tǒng)環(huán)冷機(jī)運(yùn)行過程中存在著漏風(fēng)嚴(yán)重的情況,當(dāng)漏風(fēng)率達(dá)到50%的時候已經(jīng)屬于非常嚴(yán)重的狀況,而傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)的漏風(fēng)率就高達(dá)30%,對于能源造成嚴(yán)重的浪費(fèi),同時燒結(jié)料的冷卻效果不佳,對于生產(chǎn)造成不利影響。此外,傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)式冷卻機(jī)出現(xiàn)設(shè)備故障的頻率相對較高,對于燒結(jié)廠的生產(chǎn)造成限制效果,亟待改善。傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)式冷卻機(jī)對于余熱的利用效率相對較低,電能生產(chǎn)的效率也很低,在對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化管理過程中,表現(xiàn)出滯后的狀態(tài),在回收利用效率低下的狀態(tài)下,對于環(huán)境造成的破壞也相對較大,不符合相關(guān)的環(huán)保要求。
  傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)在設(shè)備的安裝和使用技術(shù)精度方面都有相對較高的要求,其中現(xiàn)場設(shè)備安裝的質(zhì)量對于設(shè)備運(yùn)行效率至關(guān)重要,在傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)現(xiàn)場安裝過程中,受到技術(shù)或是精度要求相對較低的限制,設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率較高。設(shè)備在運(yùn)行過程中,若是長時間處于“亞健康”狀態(tài)時,比如:軌道不同心、軌道高差偏大或是臺車輪與軌道之間存在相互啃咬的狀況,會大大的縮短設(shè)備的使用壽命。此外,安裝過程中焊接等施工也會導(dǎo)致構(gòu)件之中殘存應(yīng)力,進(jìn)而降低設(shè)備的使用精度要求。
  此外,在傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)構(gòu)件中,冷卻機(jī)架的剛度較小,使用一段時間之后,容易出現(xiàn)形變,這也是導(dǎo)致余熱利用效率低、不能滿足發(fā)電設(shè)計要求的重要因素之一。
  1.2 多功能有效燒結(jié)環(huán)冷機(jī)
  在傳統(tǒng)的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)設(shè)備的基礎(chǔ)上,對其在節(jié)能環(huán)保、余熱回收方面進(jìn)行了深入的研究,對其性能進(jìn)行了全方面的改造和完善,形成了全新的多功能有效燒結(jié)環(huán)冷機(jī),設(shè)備運(yùn)行在節(jié)能環(huán)保以及能源利用效率的提高上有顯著的改善與提高,為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)的誕生創(chuàng)造了先決條件。
  2 基本原理以及工藝流程
  2.1 利用余熱發(fā)電的基本原理
  有效數(shù)字顯示,在燒結(jié)工藝中,余熱資源占噸鋼余熱資源總量的20%,對燒結(jié)余熱進(jìn)行回收再利用,能夠有效的降低燒結(jié)工序?qū)τ谀芰康南?、提高資源的利用效率。對于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)中余熱發(fā)電的基本原理如下:熾熱的燒結(jié)礦在環(huán)式冷卻機(jī)向上轉(zhuǎn)的過程中,臺車底部通過鼓風(fēng)設(shè)備吹進(jìn)冷風(fēng),流經(jīng)熾熱的燒結(jié)礦成為高溫氣體自上部流出,利用引風(fēng)機(jī)將這部分高溫氣體引入鍋爐之中,利用其中的熱量對鍋爐中的水產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)而發(fā)電,從而實現(xiàn)由余熱進(jìn)行發(fā)電的目的。
  2.2 利用余熱發(fā)電的工藝流程
  對于利用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱進(jìn)行發(fā)電的過程中,涉及3個重要的工序流程,其一就是煙氣回收以及循環(huán)系統(tǒng),這個工序流程中含煙囪、煙氣引出管、煙氣流量控制閥和煙筒的遮斷閥,在整個流程中發(fā)揮的功效就是利用引風(fēng)機(jī)將高溫氣體導(dǎo)入鍋爐之中,并有效地避免外界的冷空氣進(jìn)入鍋爐之中;其二就是鍋爐系統(tǒng),這個工序環(huán)節(jié)相對簡單,就是利用熱傳遞,即將熱空氣中的熱量對鍋爐水進(jìn)行加熱使之產(chǎn)生蒸汽;其三就是汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電系統(tǒng),蒸汽帶動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動,汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動,進(jìn)而實現(xiàn)有熱能向電能的轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)對燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱的回收再利用。
  3 燒結(jié)機(jī)余熱利用改造內(nèi)容及技術(shù)方案
  在整個燒結(jié)余熱資源回收利用過程中,涉及多個技術(shù),其中的關(guān)鍵點(diǎn)在于對冷卻機(jī)廢棄余熱回收為回收對象,此外,系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性也是重要研究對象,在此基礎(chǔ)上盡量的提高余熱回收的效率,在整個技術(shù)工序之中,熱源參數(shù)的預(yù)測技術(shù)是基礎(chǔ),熱風(fēng)循環(huán)技術(shù)是有效手段,而余熱鍋爐和發(fā)電系統(tǒng)熱力參數(shù)優(yōu)化、參數(shù)匹配和動態(tài)特性優(yōu)化是整個余熱發(fā)電系統(tǒng)的核心技術(shù)。
  采取梯度方式利用余熱,實施多爐帶一機(jī)措施:在利用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱進(jìn)行發(fā)電過程中,發(fā)電效率受到兩個方面因素的影響:其一就是設(shè)備系統(tǒng)的科學(xué)性,也就是所謂的技術(shù)水平;其二就是余熱的溫度。從能量理論的角度來講,能量轉(zhuǎn)換構(gòu)成中的不可逆過程都是朝著較低能量水平的方向,因此,傳熱的效率與余熱的溫度密切相關(guān)?;诖耍诶脽Y(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電過程中,要充分的利用梯度余熱。在實際的運(yùn)作過程中,能夠用燒結(jié)系統(tǒng)中溫度相對較高的熱量發(fā)電,溫度處于中間位置時,可用其燃燒空氣、點(diǎn)火爐等,當(dāng)溫度達(dá)到一個相對較低的程度時,可以用其對燒結(jié)材料進(jìn)行干燥處理,如此一來,可以大幅度的提高余熱的利用效率。
  在實際的生產(chǎn)過程中,燒結(jié)設(shè)備難免會出現(xiàn)效率低下或是故障的時段,若是每一臺燒結(jié)環(huán)冷機(jī)都配備一臺發(fā)電機(jī),難免會出現(xiàn)余熱不足以發(fā)電的情況,基于此,就要將多臺冷卻機(jī)與一臺發(fā)電機(jī)相連,若是出現(xiàn)某一臺設(shè)備關(guān)閉,并不會影響到發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行,為穩(wěn)定發(fā)電提供保障,目前國內(nèi)較為上游的技術(shù)設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)兩臺一體發(fā)電系統(tǒng)。
  結(jié)語
  綜上所述,在目前燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電項目的研究上,并未有十分顯著的收益,其主要原因主要有以下幾個方面:一就是產(chǎn)能擴(kuò)張效率相對較低,并且客戶無法直接的衡量能源效率的高低;第二就是在燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電系統(tǒng)方面的技術(shù)還不是十分的成熟,并未形成一種標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)或是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在實際操作過程中,存在著較多的不確定因素;第三,在燒結(jié)環(huán)式冷卻機(jī)余熱利用問題上,面臨著來自各個方面的壓力相對較大,這些問題的協(xié)調(diào)與解決并非一朝一夕就能完成的。以上幾條原因,對目前燒結(jié)冷卻機(jī)余熱發(fā)電項目的開展形成限制作用。話雖如此,但在另一個角度來講,我國利用各項工業(yè)余熱進(jìn)行發(fā)電的項目,是未來能源開發(fā)和利用的大趨勢,在這方面應(yīng)該多投入資金和精力,為緩解當(dāng)下環(huán)境壓力貢獻(xiàn)出一份力量。

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