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電爐煙氣余熱回收技術改造方案分析

電爐煙氣余熱回收技術改造方案分析
1、技術改造方案分析
1.1存在問題分析
電爐生產工藝的特點決定了煙氣溫度和流量均具有較大的周期波動性,同時電爐煙氣含塵特點對后續余熱回收設備的布置和結構形式的要求很高。一方面吹氧冶煉期間煙氣流量大、溫度高,此時煙氣對余熱鍋爐的換熱管束的熱沖擊和磨損沖刷大,鍋爐的結構形式要適應由于煙氣的波動所帶來的熱應力的影響。另一方面出鋼期間煙氣溫度低、流量小,煙氣流速降低,鍋爐受熱面積灰趨勢越來越嚴重,影響了下一個煉鋼周期鍋爐傳熱效率,排煙溫度就會逐漸上升,繼而影響了后續除塵設備的運行。因此鍋爐的選型和針對性的設計尤為重要。
同時,由于電爐冶煉條件與最初設計條件已發生很大變化,因此煙氣量、含塵量及煙氣溫度與設計參數已大為不同,此方面需要對相關參數進行理論分析和測試驗證分析。
1.2主要技術方案內容
根據電爐的工藝特點、現場空間場地的擺放、煙氣系統阻力以及灰分等的綜合考量,經過反復設計比較,最終選擇采用輻射水冷沉降除塵與對流換熱相結合的技術方案,主要設備包括水冷沉降室、高溫蒸發器、過熱器、中低溫蒸發器、省煤器、加熱器及相關系統。
1.2.1煙氣余熱回收系統設置
首先在現有的二燃室出口前方設計一組水壁沉降段,后續經過90°轉角后在原有煙氣管線下方設計一組對流換熱段。在第一組受熱面中采用水冷壁組件可將通過二燃室出來的高溫煙氣的溫度進行初步整合,同時降低煙氣流速來完成煙氣中大的粉塵顆粒的初步沉降,以減輕后續鍋爐和除塵裝置的負荷,同時將煙氣中未充分燃燒的煤氣在沉降室繼續反應燃燒徹底,以避免給后續設備或裝置帶來破壞影響,起到對高溫煙氣削峰的作用。
煙氣經水冷沉降室后進入余熱鍋爐,余熱鍋爐本體根據現場實際情況,采用臥式布置,高溫煙氣依次經過高溫蒸發器、過熱器、中低溫蒸發器、省煤器、換熱器(耐低溫腐蝕),最后排出的煙氣再經除塵器凈化后排往大氣。
1.2.2帶蓄熱器的蒸汽回收系統
由于電爐為周期性間斷吹煉,因此在蒸汽系統中增設了2臺蓄熱器,其作用是將余熱鍋爐產生的周期性波動的蒸汽,通過蓄熱器的調節,能連續而穩定地向外供汽,使蒸汽得到大限度的回收和利用。
通過余熱鍋爐可產生1暢6MPa飽和蒸汽,經蓄熱器后,供給出1暢1MPa飽和蒸汽回至鍋爐本體的過熱器實現基本穩定輸出,蒸汽經過熱后可達到260~350℃并入主蒸汽管網。


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