水电之家讯：本文通过武钢三号1×360m2烧结环冷机烟气余热回收利用在合同能源管理(EPC)模式下的研究与探讨，对实际工艺流程的优化、相关设备的密封改造，以及竣工后运行操作过程中节能效果的测试、验证等方面的详细阐述，有助于合同能源管理工作在高耗能行业的开展和普及。虽然说烧结环冷机余热回收是个很传统而成熟的技术，但是在合同能源管理模式下开展的项目尚在少数，本文以期为今后钢铁行业节能减排，为烧结工序余热回收项目采用EPC模式等方面提供示范参考与借鉴。亦期望同行的专家、学者能给予指导和斧正。
一、用心挖掘节能减排潜力
钢铁行业作为共和国的脊梁和支柱产业之一，对国家经济增长和国防力量的强大贡献可以说功不可没。与此同时，钢铁生产的高能源消耗问题也日益突出，引起的生态环境恶化已成为威胁我中华民族生存和发展的重大问题，日见负面。冶金行业专家们悉知，据统计：炼铁工序的能耗约占钢铁生产总能耗的55-60%之多，其中烧结工序的能耗约占钢铁生产总能耗的10%-12%左右，是仅次于炼铁工序的第二大高能耗单位。在烧结工序总能耗中，烧结机烟气和环冷机排放的烟气又占约近50%的热能。据统计我国烧结工序的废气余热回收利用率尚不到30%，约一半以上的烧结炉尚未采取回收利用措施。而德国和日本的有效回收利用率却高居98%左右。烧结工序的能耗现状与国际先进水平，尚存在较大的差距，每吨烧结矿的平均能耗要多出近20 kg标煤。因此节能潜力也就颇大[1]。全球人均钢铁占有量约为190kg/P;而我国人均钢铁占有量约在690kg/P，是世界人均占有量的3.6倍。我国钢铁总产能因此高居全球之首，多达八、九亿吨，能耗量之巨大，必然是我国节能减排的重点。
钢铁行业中烧结炉余热利用技术是一项传统的成熟技术，并非全新的技术工艺。烧结工艺余热回收主要分为两大部分，其一、是烧结矿的显热占烧结过程总带入热量的44.5%，环冷机烟气温度在100～420℃之间变化[2]，高温段的烟气温度可达350～420 ℃;其二、是烧结机烟气显热占烧结过程总带入热量的约23.6%，随着物理及化学反应的不间断进行，烧结末端烟气温度明显上升，机尾风箱高温段排出的废气温度达300～380 ℃之高[3]。以前这些显热由于认知或技术，还有能源价格的原因未加以利用就直接排放。这样，不仅热能被白白浪费，还对环境造成极大的负面影响。
烧结生产过程中余热锅炉吸收可利用的烟气热能，通过余热锅炉可副产蒸汽为企业生产、生活提供便利，并减少额外的能源消费。
德国蒂森钢铁公司施韦尔根厂及日本的和歌山厂将烧结机的卸矿处和冷却机烟气收集罩装上三级循环冷却器，出口与电除尘相连，同时还与烟气脱硫装置相连，该系统能将每小时烧结矿可回收的显热总量约为40GJ，相当于一台烧结机每小时输入总热量的6-7%左右[4]。
通过烧结炉烟气低温余热锅炉回收烟气的低品位余热能源产生过热蒸汽，并入工厂蒸汽管网，供给全厂的蒸汽用户计量计价使用。还有少量的低压饱和蒸汽满足厂内生产生活需要，诸如加热水及其他需要等。鉴于厂内因蒸汽使用有不小的缺口，有时尚需向邻近火电企业购买一定量的蒸汽，故此余热利用相应填补了自身需求的不足，还减少了对外购蒸汽的不菲支出，不啻是一举两得之妙策良方。
二、缜密研判寻求适用技术设备
余热利用的关键工艺流程，即将环冷机收集罩进行密封和保温改造。密封改造还可分为不同方式，如磁性密封、液体密封以及其他密封。根据矿料冷却温度不同，分为一段、二段收集罩;同时对环冷机原有烟囱密封处理，只保留一、二段每段各一个烟囱，既可以对空放散，又可以取用烟气通入余热锅炉。再经循环风机将利用过的低温烟气鼓回环冷机下风箱，从而组成一个烟气密闭循环的系统，提升烧结炉燃烧温度，并可同时替代原有环冷鼓风机，降低环冷机的电耗量。
1-余热锅炉;2-循环风机;3-一段取风阀;4-二段取风阀;5-一段放空阀;6-二段放空阀;7-回风放空阀;8-一号回风阀;9-二号回风阀;10-三号回风阀;11-补冷风阀。
图1 余热回收工艺流程图
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