烧结工艺余热利用多种技术方案的比较研究

上海电力学院 胡深亚 潘卫国 姜未汀 王文欢 章 玲

1 前言

中国钢铁工业是能源消耗大户，占全国总能耗的15%左右，也是物耗大户，生产1t钢材，约需消耗23t的自然资源。我国的钢铁企业的能耗水平与国际先进水平相比，差距在11%左右[1]。在钢铁生产过程中会产生大量的余热，很多企业并没有利用这部分余热，直接排放了这部分热量，不仅对周围环境造成了热污染，如果能合理利用好这部分热量，不仅可以减少污染物排放，而且可以大大降低了钢铁能耗。据统计，烧结工序能耗约占整个企业能耗的10%～20%，是仅次于高炉的一大耗能工序[2]。

烧结热平衡计算表明，热烧结矿的显热和废气带走的显热约占总支出的60%～70%，从节省能源，改善环境，提高企业经济效益出发，应尽可能回收利用。目前，世界各国，特别是日本，在回收利用这两部分余热方面取得了显著成效。而我国钢铁企业烧结工序余热利用率还不足30%，与国外先进钢铁企业相差很大，所以，我国烧结余热利用的潜力很大。

当烧结过程进行到最后，烟气温度明显上升，机尾风箱排出的废气温度可达300～400℃，氧气含量达到18%～20%，这部分所含显热占总热耗的20%左右。从烧结机机尾烧结矿平均温度500～800℃，其显热占总热耗的35%～45%。热烧结矿要在空气中冷却、温度降低后进入高炉。冷却废气随冷却方式和冷却机部位的不同在100～450℃之间变化（给矿处最高，卸矿处最低），其显热约占总热耗的30%[3]。由上数据可知，冷却机废气和机尾风箱废气就是烧结余热回收重点，但是因为这部分烟气属于中低温烟气，而烧结机尾处烟气还有一些如SO2、NOX等腐蚀性气体，所以回收利用这些余热应充分考虑技术上的可行性和经济上的合理性，以及热回收利用率高低等问题。……