基于㶲效率目标的烧结余热竖罐操作参数优化

张晟，赵亮，冯军胜，董辉

(1.东北大学冶金学院，辽宁沈阳，110819；2.安徽建筑大学环境与能源工程学院，安徽合肥，230601)

烧结矿生产过程中产生大量的余热资源，据统计，每生产1 t烧结矿产生的产品显热量为1.02 GJ，烧结矿余热占我国钢铁余热资源总量的8%[1-3]。目前我国烧结矿余热回收主要有两大类技术：一类技术是基于环冷机模式的余热回收技术，另一类是借鉴CDQ 干熄焦炉提出的烧结余热竖罐式余热回收工艺，其吨矿发电量有望翻倍。该技术被列入中国《钢铁工业调整升级规划(2016—2020)》中，在“十二五”期间，中国有2台竖罐式余热回收工程得以实施；“十三五”期间陆续又有几个工程开始实施建设。然而从已生产或在调试的工程来看，目前国内竖罐式烧结余热回收系统运行效果并不理想。烧结余热竖罐作为整个工艺的关键设备，其内部气固流动及传热过程有待进一步了解。

针对环冷机内气固传热过程已有大量研究[4-7]，烧结余热竖罐内的颗粒在重力作用下由罐体顶部向下缓慢移动，是一种典型的大颗粒散料床层，床层内发生气固逆流式换热过程。冯军胜等[8-10]针对烧结矿颗粒床层的特殊性，对其内部空隙率分布、气体流动及气固传热过程开展了理论研究；高建业等[11-12]采用解析方法建立竖罐解析计算模型，研究了单一参数对竖罐气固换热过程的影响，进而确定竖罐热工参数的取值范围；FENG等[13]通过嵌入内热源形式，建立了竖罐三维稳态模型，初步探索了年冷却390 万t 烧结矿竖罐的热工参数组合；……