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本项目所用余热锅炉及辅机体积比较庞大,在原有烧结炉环冷机周围,并未预留合理足够的地方和空间,这对我们改造施工造成很大难题和挑战,只有采用混凝土框架支撑的方法,将余热锅炉及附属设备竖向布置在环冷机余热收集段的正上方,虽说这样增加投资和施工的难度与风险。然而,将原有收集罩烟囱进行改造,增加阀门及保温,并引出取风管送至余热锅炉进风口。经余热锅炉利用后的烟气通过循环风机再回到环冷机下风箱内,形成烟气密闭循环。这样布置,缩短了烟风管道的长度,最大限度的降低阻力损失,使循环更加紧凑,充分利用了烟气余热,同时也在很大程度上减少了烟风管道材料的用量,减少了不少的材料费用支出,节约部分投资。施工过程对烧结炉生产的影响也降低到最小限度。这样一来,缺乏空间、场地的关键难题就迎刃而解啦。
设计中,为提升余热锅炉效率,使其达到高、低温段兼顾利用。特研究采用双压复合循环(立式双进气),并运用模块化设计原理。从高温段到低温段依次由五部分换热模块组成,模块下部设置灰斗及卸灰阀。锅炉换热管为螺旋翅片管形式,换热面积增大,换热面积可达150平米/立方米。从而换热效率得到大幅度提升。锅炉本体烟气阻力不高于1150Pa。烟气流通过程为:将取自收集罩一段的高温烟气通入高参数过热器,之后与取自收集罩二段的烟气汇合并依次通入之后的各个换热模块。高参数汽包汽水循环产生参数为1.8MPa、不少于32T/h的过热蒸汽,并通过高参数过热器过热到360℃;低参数汽包(兼除氧器)汽水循环产生参数约为0.7MPa、不少于8T/h的饱和蒸汽;产生的两种不同规格的蒸汽均并入厂区供汽管网以供使用。上述烟气余热采用分级回收与梯级利用技术,最大限度地实现了烧结环冷机烟气余热的高效回收利用,即所说的“榨干吃净”式的梯级高效利用。
图2 余热回收布置图
在环冷机改造过程中,如若对环冷机的收集罩、台车及下风箱之间的密封组件安装配置不到位或存在质量问题。不仅会大幅度减小烟气的再循环利用率,降低循环烟气温度,而且还会大幅增加循环风机的负荷。同时,对这些缺陷的再处置将会非常的困难,必须等待烧结工序较长时间的停产冷却后,才能进行局部处置整改。不光是余热利用不能开展,连烧结工序的正常生产也受到很大干扰。
在余热回收改造之前调研中,原有环冷机台车及收集罩漏风较明显,在原有1#、2#鼓风机全开的情况下,余热收集段下风箱风压也只有约1.5KPa左右,这种密封缺陷导致环冷机收集罩、台车及下风箱之间的漏风率达到30%~40%,甚至更严重些,经过实地考察对比,最终采用北京京诚科林环保科技有限公司的专利密封技术,对原有环冷机密封进行改造。上密封采用复合材质挂帘:将收集罩与台车间的刚性缝隙,通过柔性挂帘来弥补,不仅漏风明显减少,使收集罩形成一定程度微负压状态;而且,柔性挂帘外观简洁、美观,不易积尘。
下密封采用复合材质动静密封组:在环冷机台车内部制作动密封,与台车一同沿环冷机轨道运动,弥补台车与下风箱间的内部缝隙;在环冷机台车外部制作静密封,固定在下风箱外侧,弥补台车与下风箱间的外部缝隙。动静有机相结合,从而达到密封的良好效果。
与此同时,对余热回收段收集罩进行改造封堵,消除死角,使收集罩内压力均等,对各个收集段间及收集段与非收集段间都进行有效隔断,并对收集罩增加外保温,有效降低热辐射损失。
经过上述密封改造后,余热锅炉运行时,在关停环冷2#鼓风机的情况下,环冷余热收集段下风箱的风压从改造前1.5KPa提高到2.0KPa以上。同时,环冷机收集罩内风压也在-100pa~0pa之间,形成了一定程度的微负压状态。
通过以上设备的布置及改造,将一段收集罩取风温度从改造前360℃左右,提高到400℃以上;二段收集罩取风温度从改造前300℃左右,提高到330℃以上。提高了余热锅炉进口烟气的温度,也增加了锅炉生产的过热蒸汽能力。
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