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钢铁企业余热发电技术的流程和特点介绍

钢铁企业烧结余热发电是一项将烧结废气余热资源转

变为电力的节能技术。该技术在开展余热利用时，不产生额

外的废气、废渣、粉尘和其它有害气等。文章在阐述其发电

原理、特点根底上，重点论述了烧结废气余热发电中双压系

统案例，最后得出结论。

在目前的钢铁企业烧结工序中能耗量仅次于炼铁工序，

据不完全统计大概占到钢铁企业总能耗的9%到12%。而国

内钢铁企业烧结废气余热回收利用主要有三种方式：第一种

是将余热锅炉产生的蒸汽用于驱动汽轮机组发电;第二种是

直接将废烟气经过净化后作为点火炉的助燃空气或用于预

热混合料;第三种是将废烟气通过热管装置或余热锅炉产生

蒸汽，并入全厂蒸汽管网，替代部分燃煤锅炉。文章将根据

作者实际工作，结合理论，就第一种我国的钢铁企业烧结余

热发电技术做一阐述。

据笔者不完全统计，我国目前已建成的10余套烧结余

热发电机组共涉及19台左右的烧结机，它的发电机组总装

机容量到达137MW。可以这样说，钢铁企业烧结余热发电

技术在国内应用已经趋于成熟，已经具备全面推广的条件。

特别是随着双压技术的突破，大大提高了余热回收效率，为

钢铁企业烧结余热发电技术的推广更加创造了条件。

1、钢铁企业烧结余热发电原理、流程及特点

上文已经表达过，钢铁行业烧结余热比较多，它的温度

也会在300～400℃，足以用来开展余热发电。在这笔者结

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合钢铁烧结冷却机的余热分布特点，提出一种改良的余热发

电系统，单独利用烧结矿下落进入冷却机段的高温余热

(400～500℃)来加热(高温)过热蒸汽，然后该部分余热资源

和中段中低温余热(300～360℃)混合利用，来加热低温过热

蒸汽，并产饱和蒸汽，蒸汽推动汽轮机转动，从而带动发电

机发电。

它的具体流程是，给水经给水泵进入余热锅炉，经废气

加热后，一部分变为过热蒸汽，进入汽轮机作功发电。则另

一部分经余热锅炉低温段加热后，产生过热或饱和蒸汽进入

汽轮机相应低压进汽口作功发电。冷凝水经低压省煤器后由

中压锅炉给水泵供应低压汽包，低压汽包具有自除氧功能，

就会实现一个完整的热力循环。钢铁企业烧结余热发电流程

具体如下所示：

在这它的特点具体表达在烧结余热热源品质整体较低，

低温部分占比例大;在烧结生产中因设备的运行不确定性，短

时间停机不可防止，造成烧结烟气不连续性。还有在烧结过

程中，随着烧结矿在烧结机上的烧成情况不同，其烟气温度

也不同。这是我们要注意的。

2、钢铁企业烧结余热发电技术现状

钢铁企业烧结余热发电技术目前虽然深受钢铁企业的

喜爱，但在烧结环冷机余热发电技术方面还有一定的技术难

点，这也导致一些企业对它望而却步。它的比较突出的技术

难点是发电系统对主蒸汽的品质要求很严，而现在的烧结系

统热力系统非常不稳定，废气温度波动范围在±100℃以上，

造成主汽温度的波动超标，严重威胁汽轮机的安全性、稳定

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性和寿命。

再有就是烧结余热发电机组运行效率不高。烧结余热发

电机组对烟气流量及温度均有一定要求，实际运行中，运行

效率受烧结设备大小、生产工况等多方面影响，余热回收系

统的工作参数变动，输出的压力、温度、流量随之变化，导

致发电机组的运行效率不高。

除此之外还有烧结冷却机废气流量很大，同时它的高温

段和可利用部分中温段废气的平均温度在330-450℃之间，

可利用的余热资源属于中低温余热，质量不高，回收利用难

度较大。

3、钢铁企业烧结余热发电技术双压系统案例分享

笔者所在的公司就是采用双压系统发电的，经过多年的

运行分析知道双压系统发电能力很高，但不可回避的是它的

投资大。

在这笔者结合工作实际，就某钢铁企业烧结余热系统采

用的双压系统方案，谈谈它的