一、前言：
铁合金属于高耗能行业，其冶炼耗能已超过全国工业能耗的2％。目前，我国能源生产的增长速度还难以适应国民经济开展的要求，能源价格仍呈上升趋势，能源费用占企业生产总本钱30％以上，铁合金企业面临着不小的挑战。利用好铁合金生产过程中的大量余热，将是保障铁合金工业健康开展的有力手段。
铁合金行业中又以硅铁生产的能耗最为突出，虽然硅铁生产的产量只约占铁合金总量的1/3，但其消耗的电能却占整个铁合金工业的一半以上。所以本文以硅铁冶炼的余热发电利用作为重点进行论述。
在硅铁冶炼过程中，输入电炉能量的45%为电能，其余的大局部来自于冶炼化学反响。可以利用的能量主要有电炉尾气的显热和合金显热。硅铁电炉烟气中大量热能〔大约为总输入热量的50%〕如果不利用将被烟气带走排入大气。
微波感应模块当前，节能减排已成为我国的根本国策，而铁合金、电石、水泥行业又正是典型的高能耗行业，在这些行业里推广余热回收发电技术有利于降低企业能耗，提高能源利用效率。国家对铁合金行业的电价优惠全部取消后，2021年发改委下达文件，自6月1日起，将限制类企业执行的电价加价标准由现行每千瓦时0.05元提高到0.10元，淘汰类企业执行的电价加价标准由现行每千瓦时0.20元提高到0.30元，今年国家
会制定科学的节能减排方法，将继续执行差异电价，设备先进的、能耗低的给予优惠政策，能耗高的，节能减排不达标的实行惩罚性上涨电价等，在用电本钱增加的情况下，铁合金、电石、水泥等企业余热回收发电工程的投资回收期将进一步缩短，高效余热发电技术将会有更好的开展前景。
二、技术开展趋势
近几年，我国铁合金工业迅猛开展，产能和产量快速增长，我国已成为世界第一铁合金生产、消费和出口大国。同时，我国的铁合金生产设备更新换代步伐也在加快，装备技术正向大型化和自动化开展，涌现出的一批新工艺对铁合金工业开展起到了很大推动作用。
尽管如此，我国铁合金工业运行和开展中仍存在一些亟待解决的突出矛盾和问题，如生产能力过剩、工艺装备技术落后、产业集中度偏低等。国家有关部门屡次出台铁合金行业相关政策，以淘汰落后产能、节能减排、调整结构为开展重点。
在铁合金生产过程中，会产生大量余热。鉴于铁合金生产过程工艺比拟成熟，对生产过程中产生余热加以利用，将成为铁合金工艺节能的主要研究方向之一。
硅铁是以焦炭、钢屑、石英〔或硅石〕为原料，用电炉冶炼制成的。生产一吨硅铁电能消耗约为：8400-9000kwh/t。
铁合金企业常用的废气余热利用方式归纳起来主要有以下几种：
1.使用换热器；
3.余热发电(热电联产)；
4.余热制冷。
由于国家对限制类和淘汰类企业执行电价加价政策，甚至拉闸限电，加上国内能源紧张电价一直呈上涨趋势，铁合金企业采用废气余热发电的方式成为首选。
硅铁矿热炉烟气余热发电的核心技术包括：
1.余热锅炉进出口烟气参数确实定；
2.余热电站热力系统及参数确实定；
钢水温度
3.余热锅炉的清灰技术确实定；
4.余热锅炉的高效换热技术确实定；
根据铁合金矿热炉不同形式，余热发电热力系统可以考虑采用单压余热发电、双压余热发电、闪蒸余热发电、中温中压余热发电、联合循环余热发电等技术。
硅铁电炉烟气中的硅灰〔sio〕：极细，其微小的颗粒被称为硅微粉，平均粒径0.15-0.20μm，比外表积为15000-20000m2/Kg，具有极强的外表活性，对于余热锅炉受热面其有着极强粘附力和非常高的热阻。受热外管壁粘灰后大大降低了热交换率，这是一个非常棘手的问题。
锅炉受热面清灰方式包括：钢珠清灰、机械振打、激波、燃气爆燃等等。
无论采用哪种余热发电热力系统和清灰方式，首先需要考虑在同规模矿热炉或同等的余热条件下，选择余热转换为电能效率最高的技术，即选择余热发电站的余热发电效率最高的技术。
目前的几项应用技术指标比拟见表1：
幢
从以上的工程业绩比拟，我们可以看出：采用立式余热锅炉自带除氧器，钢珠清灰的技术指标具有明显的优势，单位硅铁合金产量所对应的发电量最高。
自带除氧器可以明显降低余热发电锅炉的排烟温度，因为在锅炉尾部设置了除氧加热器受热面，充分利用锅炉尾部余热加热进行自除氧。除氧的热源根本来自于锅炉尾部的除氧器加热器，钢珠清灰可以长期有效去除锅炉受热面外表的积灰，保持了受热面良好的传热效果〔也有助于降低排烟温度〕。
硅铁电炉烟气中的硅微粉极细，有极强粘附力和非常高的热阻，受热外管壁粘灰后大大降低了热交换率，采用小钢珠定期下落清灰的方式，可以很好的解决此问题：钢珠清灰被最早开发硅铁矿热炉余热发电的国外同行以及国内多年的实践所公认的最有效、最长期可靠的清灰方式，其耐高温和连续清灰的功能，为确保锅炉受热面的传热效果奠定了可靠的技术根底，这从锅炉的排烟温度能够维持在130--140℃，而锅炉
充电器外壳漏风率又维持在极低的水平可以判断，锅炉排烟温度的降低意味着锅炉的余热利用效率最大化。
三、设备配置及工艺流程简介
本文以腾达西北铁合金有限责任公司硅铁矿热炉余热发电一期、二期工程为例，介绍一种高效硅铁合金余热发电技术的应用情况。工程位于甘青交界的甘肃省兰州市永登县连城镇境内，本余热发电工程
旗杆模型规模为一台15MW发电机和一台7.5MW发电机，工程于2021年12月开工，一期工程于2021年12月投产发电，二期工程于2021年04月投产发电，运行稳定正常，不影响主工艺生产的产量和质量，测试结果说明本工程到达了设计的技术指标，经济和社会及环保效益显著，深受业主好评。
业主2021年拥有2套25MVA节能型矿热炉，电炉冶炼生产中产生430~480℃的高温含尘烟气，经过管式空气冷却器、火花捕集器、布袋除尘器后，通过引风机排出烟囱。
2021年腾达西北铁合金有限责任公司建设了4套节能型矿热炉，冶炼过程同样存在着大量430~480℃的高温含尘烟气需要排放。
本工程利用2套25MV A的矿热炉以及在建的4套25MV A的矿热炉进行余热废气利用，每台矿热炉配置1套16.5t/h的单压余热锅炉。其中已有的2套矿热炉对应的2
台余热锅炉配置1套7.5MW的低压纯凝汽式汽轮发电机组，其作为该电站工程的一期。当时在建的4套矿热炉对应的4台余热锅炉配置1套15MW的低压纯凝汽式汽轮发电机组，其作为该电站工程的二期。
该工程通过对烟气产生机理、灰的性质研究，确定了烟气中气相成分、固相成分以及烟气对锅炉系统的影响。采用可隔离多通道锅炉系统，以确保锅炉的运转率相对电炉达98%以上，根本保证锅炉满足电炉运行工艺系统能连续运行。
电机智能监控器
采用钢珠清灰系统；结构采用占地少便于连续清灰的立式结构，同时符合电炉上部高温烟气引出，下部低温烟气引出除尘的要求。
余热锅炉烟气设计数据如下表1-1：
表2 余热锅炉进口烟气设计参数汇总表六足机器人
本工程6台25MVA矿热炉生产线，每台矿热炉各配一台引风机及反引风机，冷风和矿料换热后变为430～480℃的热烟气，通过旋风除尘器和布袋除尘器之后排向大气，造成热量大量浪费。
在每台矿热炉和尾部旋风除尘器之间烟道上设置1台余热锅炉，吸收矿热炉排出的高温废烟气废热，产生过热蒸汽，驱动凝汽式汽轮发电机组发电。
本工程在余热锅炉进口烟道上设置1套电动挡板门，以利于余热热回收系统故障时随时隔离余热回收系统，使废烟气通过旁路直接排入大气，以保证矿热炉生产的正常进行。
根据硅铁矿热炉的烟气温度及流量，以及烟气成分分析，通过设计计算，确定机组的主要技术参数如下：
⑴余热锅炉
数量：6台。
其中单台锅炉设计参数如下：
额定工况：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议