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環(huán)冷機(jī)低溫?zé)釓U氣的利用方法

文檔作者：夏克斌文檔來源：中冶北方工程技術(shù)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月11日
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50
礦 業(yè) 工 程
M ining Engineering
第13卷第2期
2015年4月
環(huán)冷機(jī)低溫?zé)釓U氣的利用方法
夏克斌
(中冶北方工程技術(shù)有限公司，遼寧大連I16600)
摘要：燒結(jié)生產(chǎn)中，環(huán)冷機(jī)高溫?zé)釓U氣被首要利用的同時(shí)，還有大量的低溫?zé)釓U氣需要回收利用，從
3個(gè)方面闡述環(huán)冷機(jī)低溫?zé)釓U氣的利用方法和途徑，為其推廣出力。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)；熱廢氣；解凍；助燃；循環(huán) ．
中圖分類號(hào)：TF046．4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—8550(2015)02—0050—02
0 引言
長期以來，由于鋼鐵行業(yè)的粗放式發(fā)展，導(dǎo)致
各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中經(jīng)常出現(xiàn)能源浪費(fèi)現(xiàn)象。在燒結(jié)生
產(chǎn)中，環(huán)冷機(jī)排出的熱廢氣大都被排入到大氣，不
僅造成環(huán)境污染，而且浪費(fèi)了大量熱能。隨著鋼鐵
生產(chǎn)對(duì)成本的壓縮以及技術(shù)的進(jìn)步，在進(jìn)行該項(xiàng)設(shè)
計(jì)時(shí)都考慮將高溫廢氣進(jìn)行回收利用，生產(chǎn)蒸汽或
進(jìn)而發(fā)電使用。
在先期僅回收一冷段高溫廢氣進(jìn)行余熱利用的
工藝取得成功后，多數(shù)鋼鐵廠目前都已實(shí)現(xiàn)環(huán)冷機(jī)
一
、二冷段熱廢氣的回收，甚至將燒結(jié)降塵管端部
的高溫?zé)釓U氣也加以利用。但環(huán)冷機(jī)的三冷段由于
溫度較低，對(duì)其進(jìn)行回收利用沒有良好的性價(jià)比，
收稿日期：2014—11—28
作者簡介：夏克斌(1977一)。男(漢族)，遼寧遼陽人，中冶北方
工程技術(shù)有限公司燒結(jié)球團(tuán)設(shè)計(jì)院技術(shù)組組長，高級(jí)工程師。
因而多數(shù)鋼鐵廠仍不加以回收而是直接排放。該段
熱廢氣雖然溫度不高，一般為150～200℃ 左右，
但數(shù)量較大，如不采取回收利用，必然導(dǎo)致大量的
熱能浪費(fèi)，而且由于熱廢氣中含有粉塵，直接排放
也會(huì)造成環(huán)境污染。但由于該段廢氣溫度較低，用
于生產(chǎn)蒸汽顯然是不科學(xué)合理的，為了利用這部分
熱廢氣只能另辟蹊徑。
1 低溫?zé)釓U氣用于點(diǎn)火爐助燃空氣
近些年來，由于高爐煤氣的利用程度逐漸加
大，許多鋼鐵廠都是采用高爐煤氣作為燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)
火燃料來使用，但其低熱值的點(diǎn)火效果不如焦?fàn)t煤
氣、天然氣以及焦?fàn)t和高爐的混合煤氣。為增強(qiáng)高
爐煤氣的利用效果，多數(shù)鋼鐵廠都采用預(yù)熱助燃空
氣的方法。
為了預(yù)熱助燃空氣，多數(shù)情況都是再建一臺(tái)預(yù)
熱爐，雖然采用的熱源也同樣是高爐煤氣，但顯然
這需要一筆固定投資，而且增加了高爐煤氣的耗氣
Discussion on Technology of Geothermal Utilization and
M ine Cooling in a Deep Shaft
LIU Zhenli，CHENG Lina，M EN Chenqiong，F(xiàn)U Bolin
(Northern Engineering and Technology Corporation，M CC，Dalian 1 1 6 600，China)
Abstract： A geothermal utilization and mine cooling system in a deep shaft can realize shaft cooling and satisfy several
energy demands in the mine with the assistance of steam boiler and water chillers by using mine water as cold and heat source．
The effect of energy conservation and emission reduction is achieved and good social and economic benefits are obtained． This
system is worthy to be popularized．
Key words： water in deep shaft；geothermal utilization；mine cooling；energy conservation and emission reduction
2015年第2期 夏克斌 環(huán)冷機(jī)低溫?zé)釓U氣的利用方法 51
量。如果將環(huán)冷機(jī)三冷段的熱廢氣直接引回到點(diǎn)火
爐中作為助燃空氣使用，勢必可減少投資及高爐煤
氣的用量。要使用這部分熱廢氣，首先要分析環(huán)冷
機(jī)三冷段的熱廢氣的氣體組成，其氣體中氧含量要
在15 以上才不會(huì)對(duì)燒結(jié)過程產(chǎn)生明顯影響。環(huán)
冷機(jī)的三冷段的廢氣，由于錯(cuò)過了一、二冷段的再
燒結(jié)過程，廢氣中的氧氣應(yīng)該不會(huì)被過渡消耗，綜
合分析幾個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)也證明了這點(diǎn)。多數(shù)的環(huán)冷機(jī)
的熱廢氣中主要含有N。、c0、COz、0z等氣體，
與空氣相似，N。為主，約占79 ，o 其次，約占
16 ，CO和CO 含量約占5 ，可見廢氣中的Oz
含量完全可滿足作為點(diǎn)火爐的助燃空氣的要求。同
時(shí)由于環(huán)冷機(jī)三冷段的熱廢氣具有150～200 oC左
右的溫度，無需預(yù)熱的情況下，既保證了高爐煤氣
的正常使用，又能大幅提高高爐煤氣的使用效率，
節(jié)約燃料用量。
雖然這種節(jié)能方式被許多鋼鐵廠采用，但燒結(jié)點(diǎn)
火爐的助燃空氣用量有限，還有大量的低溫?zé)釓U氣因
無法被利用仍被自然排放。這說明還需找到更合理的
熱廢氣利用途徑，充分利用環(huán)冷機(jī)產(chǎn)生的熱廢氣。
2 低溫?zé)釓U氣用于火車解凍庫熱源
由于北方冬季氣溫低，許多采用火車來料的鋼
鐵廠都有火車廂內(nèi)物料被凍板結(jié)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響
勞動(dòng)生產(chǎn)率。目前鋼鐵廠采用設(shè)置解凍庫的方式來
解決該問題，解凍庫的熱源多為單獨(dú)設(shè)置熱風(fēng)爐的
方式。隨著對(duì)環(huán)冷機(jī)熱廢氣認(rèn)識(shí)的逐步提高，有的
鋼鐵廠采用三冷段低溫?zé)釓U氣作為輔助熱源，有的
鋼鐵廠將一、二冷段的高溫廢氣送到解凍庫作為單
一熱源或者將一、二冷段的熱廢氣經(jīng)余熱利用后再
送往解凍庫作為熱源。但這種利用方式受季節(jié)限
制，只能在北方嚴(yán)寒地區(qū)的冬季使用，到了夏季無
疑又不得不采用外排的方式。為提高熱廢氣的使用
效率，北方的鋼鐵廠在采用這種熱利用時(shí)，最佳方
案是在一、二冷段熱廢氣經(jīng)余熱利用后設(shè)置切換閥
門，冬季時(shí)將余熱利用后的熱風(fēng)送往解凍庫用于解
凍物料，在不用送往解凍庫時(shí)，將這部分熱風(fēng)通過
切換閥門返回環(huán)冷機(jī)的一、二冷段，用于提高環(huán)冷
機(jī)內(nèi)廢氣溫度，更有利于余熱利用效率的提高。
采用這種方法的另一個(gè)好處是可回收鐵資源。
在這部分低溫?zé)釓U氣未被利用前，鋼鐵廠多是將之
直接外排， 由于該熱廢氣含塵濃度一般約3 g／m。，
按冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量4O萬rn。／h計(jì)算，每年可產(chǎn)生約9
500t的粉塵排放。而在這部分熱廢氣被送往解凍
庫的過程中，采用除塵及管道的自沉降可回收絕大
部分的含鐵粉塵，也達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的效果。
3 低溫?zé)釓U氣用于燒結(jié)循環(huán)工藝
近年來， 由于對(duì)環(huán)冷機(jī)及燒結(jié)過程的熱廢氣的
重復(fù)利用重視程度不斷提高，燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝獲
得了長足的發(fā)展。燒結(jié)煙氣循環(huán)的方式多種多樣，
有收集燒結(jié)機(jī)降塵管內(nèi)高溫廢氣回到燒結(jié)機(jī)物料面
的工藝，也有將主抽風(fēng)機(jī)之后的部分煙氣返回?zé)Y(jié)
機(jī)物料面的工藝， 回收的熱廢氣溫度多為150℃ ～
200 oC，這與環(huán)冷機(jī)三冷段或一、二冷段經(jīng)余熱利
用之后的熱廢氣溫度相當(dāng)。因此，部分鋼鐵廠采用
將這部分環(huán)冷機(jī)低溫?zé)釓U氣，或經(jīng)余熱利用后的熱
廢氣返回?zé)Y(jié)機(jī)物料面的煙氣循環(huán)工藝，試用后取
得了與其他煙氣循環(huán)相似的效果，值得大力推廣。
4 結(jié)語
燒結(jié)過程中的環(huán)冷機(jī)低溫?zé)釓U氣只是鋼鐵生產(chǎn)
中可重復(fù)利用的能源中的一小部分，它的利用方式
也不局限于上述的幾個(gè)方面，還有未來將會(huì)有更多
的循環(huán)利用的方式被鋼鐵從業(yè)者們發(fā)現(xiàn)、挖掘和利
用。
M ethod in Using Low—Temperature Hot W aste Air from Circular Cooler
XIA Kebin
(Northern Engineering and Technology Corporation，Dalian 1 1 6 600，China)
Abstract：During sintering production，firstly，high—temperature hot waste air from circular cooler shall be utilized，
meanwhile there is a large amount of low-temperature hot waste air to be recycled．The paper illustrates the method and ways
in using the low—temperature hot waste air from circular cooler in three aspects，contributing tO its popularization．
Key words： sintering； hot waste air； unfreezing； combustion； recycling

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