一、技術(shù)名稱(chēng)：燒結(jié)余熱能量回收驅(qū)動(dòng)技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：冶金行業(yè)余壓余熱能量回收
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
冶金流程的燒結(jié)工序能耗約占噸鋼能耗的10%以上，冷卻機(jī)排出的廢氣帶走 的熱量，其熱能大約為燒結(jié)礦燒成系統(tǒng)熱耗量的35%，燒結(jié)工序能耗約占冶金總 能耗的12%，是僅次于煉鐵的第二大耗能工序。在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)流程中，燒結(jié)主 抽風(fēng)機(jī)容量占到總裝機(jī)容量的30%-50%。由于燒結(jié)生產(chǎn)中部分附屬設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率 低，且選擇的電機(jī)容量偏大，主抽風(fēng)機(jī)耗電量占到50%-70%。同時(shí)，我國(guó)燒結(jié) 工序余熱利用率還不足30%，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距非常大，每噸燒結(jié)礦的平均能耗要高20kgce。目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量6萬(wàn)tce/a，CO2減排約16萬(wàn)t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1、技術(shù)原理
將燒結(jié)余熱能量回收發(fā)電技術(shù)與電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成配置，使得燒結(jié)余熱汽輪機(jī)、燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)以及同步電動(dòng)機(jī)同軸串聯(lián)布置，形成燒結(jié)余熱與燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)能量回收三機(jī)組（SHRT）。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）燒結(jié)余熱產(chǎn)生的廢熱通過(guò)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，再通過(guò)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，直接作用在軸系上，與電動(dòng)機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，提高能源利用效率；
（2）機(jī)組采用大型變速離合器，能夠使燒結(jié)汽輪機(jī)與機(jī)組實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)嚙合、在線(xiàn)脫開(kāi)。主要關(guān)鍵技術(shù)包括三機(jī)聯(lián)合機(jī)組軟件設(shè)計(jì)及組態(tài)、軸系穩(wěn)定性計(jì)算等。
3.工藝流程
一般燒結(jié)廠燒結(jié)煙氣平均溫度≤150℃，機(jī)尾溫度達(dá)300-400℃。燒結(jié)機(jī)尾風(fēng)箱及冷卻機(jī)密閉段的煙氣除塵后，加熱余熱鍋爐以回收低品位余熱，產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功，汽輪機(jī)通過(guò)變速離合器與雙出軸驅(qū)動(dòng)的燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)連接，燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)的另一側(cè)與同步電動(dòng)機(jī)連接。機(jī)組中余熱汽輪機(jī)及同步電動(dòng)同軸驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)做功，降低電機(jī)電流從而達(dá)到節(jié)能的目的。該技術(shù)系統(tǒng)的工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 SHRT技術(shù)系統(tǒng)工藝流程圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.燒結(jié)環(huán)冷系統(tǒng)：220m2；
2.配套余熱回收汽輪機(jī)：5000kW；
3.燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)：SJ22000；
4.電機(jī)：8000kW，余能利用效率提高5%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)已獲得2項(xiàng)目實(shí)用新型專(zhuān)利。自2010年開(kāi)展研究以來(lái)，到目前已成功完成機(jī)組系統(tǒng)技術(shù)及關(guān)鍵技術(shù)的研究，先后完成江蘇鑌鑫、山西通才、聯(lián)鑫鋼鐵等6個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)設(shè)計(jì)，以及山西通才SHRT機(jī)組、鹽城市聯(lián)鑫SHRT機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及投運(yùn)，節(jié)能效果顯著。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶(hù)：山西通才工貿(mào)有限公司、鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司
典型案例1
案例名稱(chēng)：山西通才工貿(mào)有限公司項(xiàng)目
技術(shù)提供單位：西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司
建設(shè)規(guī)模：328m2 冶金燒結(jié)等低品位熱能回收及燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，回收功率5000kW。主要建設(shè)內(nèi)容：SHRT 機(jī)組、汽輪機(jī)、變速離合器、燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、潤(rùn)滑調(diào)節(jié)油站、余熱回收系統(tǒng)、土建、廠房、工藝管道等。項(xiàng)目投資額5000萬(wàn)元，建設(shè)期1.5年。機(jī)組投運(yùn)后，電動(dòng)機(jī)電流可從380A降至200A，回收余熱能量為3200kW。當(dāng)蒸汽正常后，可回收余熱能量5400kW，年節(jié)能量達(dá)13824tcce，年碳減排量36495tCO2，投資回收期約1年。
典型案例2
案例名稱(chēng)：鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司項(xiàng)目
技術(shù)提供單位：西安陜鼓動(dòng)力股份有限公司
建設(shè)規(guī)模：220m2 冶金燒結(jié)等低品位熱能回收及燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)，回收功率4350kW。主要建設(shè)內(nèi)容：SHRT 機(jī)組、汽輪機(jī)、變速離合器、燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、潤(rùn)滑調(diào)節(jié)油站、余熱回收系統(tǒng)、土建、廠房、工藝管道等。項(xiàng)目投資額5000萬(wàn)元，項(xiàng)目建設(shè)期1.5年。機(jī)組投運(yùn)后，SHRT將燒結(jié)余熱能量回收直接作用在軸系上，驅(qū)動(dòng)燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)運(yùn)行，降低電動(dòng)機(jī)功率約62%，年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤10240噸，年碳減排量27033tCO2，投資回收期約1年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
預(yù)計(jì)未來(lái)5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)到20%，預(yù)計(jì)投資總額20億元，年節(jié)能能力40萬(wàn)tce/a，二氧化碳減排能力293萬(wàn)tCO2/a。·
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