燒結工藝生產過程中產生大量的中低溫余熱資源，如何將這些資源變廢為寶，有效利用，值得我們研究和探討。文章分析了燒結余熱的特點及回收利用技術，重點介紹了燒結余熱發電技術，以供參考。

近年來，隨著社會化大發展，能源短缺和環境污染嚴重的問題受到社會各界的高度重視，節能、減排、降耗已成為一個全球性的焦點話題。為此，國家出臺了一系列環境保護法規和鼓勵鋼鐵企業發展燒結余熱回收利用的政策。我國的鋼鐵工業是能耗大戶，約占全國總能耗的15%，而燒結工序生產過程中能耗約占鋼鐵企業總能耗的10%～20%，比煉鐵工序略低。在燒結生產過程中會產生大量的余熱，由于受工藝和技術等因素的限制，目前余熱利用率不足30%，浪費嚴重，與這方面做得比較好的發達國家相比，還有一定的差距，節能潛力很大。從節省能源、降低能耗、保護環境、提高企業經濟效益和社會效益出發，盡可能多的回收和利用燒結余熱。

1燒結余熱的特點

燒結生產過程中，余熱資源主要包括兩部分，一是燒結機燒結的高溫廢煙氣余熱;二是燒結環冷機廢氣余熱，也叫燒結礦顯熱。在燒結工序總能耗中，這兩部分廢氣余熱帶走了有近50%的熱能到大氣中，不僅造成嚴重的環境污染，還造成能源的浪費。如果能將二者熱量有效回收，對提高燒結能源利用效率，降低燒結工序能耗意義重大。

1.1燒結機燒結高溫廢煙氣

燒結機高溫廢氣的特點：

1)燒結廢氣溫度受工藝參數和燒結過程終點控制、料層透氣性等因素影響，如燒結礦過燒時，產生的廢氣溫度就低，相反，產生的廢氣溫度就高。廢氣溫度一般都在200～500e之間波動，平均溫度350e左右。廢煙氣溫度穩定性差，溫差可達近300e，給燒結余熱的利用帶來了很大困難。

2)燒結礦生產過程中，廢煙氣含粉塵量為300～400mg/m3，含硫化氣體為3000～4000mg/m3，對余熱回收設備、除塵器設備等具有磨損和腐蝕作用。因此，燒結生產過程中，應避開燒結煙氣的酸露點，燒結機尾煙氣余熱回收裝置的出口煙氣溫度需嚴格控制在180℃～190℃，從而確保主抽風機入口煙氣溫度在130℃左右。另一方面，設備應選擇耐酸腐蝕和抗磨損的材質制造或者對現有設備進行耐酸腐蝕和抗磨損的保護改造，除塵器一般選擇靜電除塵器或高抗結露的布袋除塵器，都能夠有效收集粉塵中的鐵砂，起到節能環保的作用。

3)由于設備操作失誤或者燒結礦物流的中斷，短時間的“停機”現象很難避免，所以燒結余熱資源的連續性難以保證。因此，需規范操作人員操作過程，加強燒結礦物流管理。

1.2燒結環冷機廢氣顯熱

燒結環冷機氣體溫度、流量的特點：

1)高溫燒結礦進入冷卻工序后，經多段環冷鼓風冷卻，溫度逐漸降低。而環冷機廢氣溫度逐漸升高。燒結環冷機廢氣溫度分為3個區段，即高溫段450～300e、中溫段300～200e、低溫段200～150e。

2)受環冷機氣體溫度、流量以及礦料溫度、厚度、松軟度等因素的影響，廢氣溫度波動范圍較大，余熱資源品位整體較低，低溫部分所占比例較大，占所有冷卻廢氣量的60%以上。

3)隨著冷卻機氣體品相的變化，導致燒結礦冷卻速度發生改變，進而對燒結礦質量產生影響，如燒結礦的礦物組成和礦相結構等。因此，燒結環冷機廢氣余熱的回收，首先要確保燒結礦的冷卻質量，然后增強對熱源參數波動的適應性，從而提高余熱回收效率和穩定運行。

2燒結余熱回收利用

2.1燒結余熱發電

燒結余熱發電是指燒結工藝生產過程中，燒結機尾落礦風箱及燒結冷卻機密閉段產生大量的高溫廢氣，由余熱回收設備收集后，用引風機引入鍋爐并加熱鍋爐內的水產生飽和蒸汽，推動汽輪機轉動帶動發電機發電。從能源利用和經濟學角度看，采用燒結余熱發電，符合能級匹配的原則。目前國內燒結余熱發電技術比較成熟的有4種形式，分為單壓、雙壓、復合閃蒸和補燃余熱發電技術。在相同的條件下，雙壓余熱發電技術實現了煙氣熱能的梯級利用，其發電能力是最高的。馬鞍山鋼鐵股份有限公司是我國最先應用燒結余熱發電的，2004年把從日本引進的燒結機余熱發電裝機進行了大量技術革新，2005年9月正式投產使用，填補了我國利用燒結余熱發電的空白。此后，許多大型鋼鐵公司也相繼開始利用燒結余熱技術發電。運行過程中，針對燒結余熱發電技術存在的問題，提出燒結余熱發電系統與高溫空氣燃燒技術相結合的發電系統。它是在原有燒結余熱發電技術的基礎上，將回收煙氣余熱、高效燃燒和降低有害氣體排放等技術有機結合。利用蓄熱式燃燒器在蒸汽過熱爐中燃燒來提高汽輪機進口蒸汽的壓力和溫度，通過補燃少量煤氣來提高蒸汽品質，從而提高發電效率和減少對設備的損耗。這樣即使在冬春季節也能使余熱發電系統正常運行，在滿足自用的基礎上可并入企業電網。

2.2其他方面的應用

1)余熱鍋爐。對于小型燒結機采取余熱鍋爐方法對高溫段余熱進行回收。回收的廢煙氣首先用于燒結工藝本身，以降低工序能耗，其次作為外部供應。燒結余熱鍋爐的排煙溫度，應避開燒結煙氣的酸露點，防止對設備腐蝕。保證設備長期穩定運行。

2)熱風點火和熱風燒結。冷卻機中段廢氣余熱采用非換熱方式直接利用，將300e左右的廢氣直接回收用于熱風助燃，不僅能提高100e燒結點火溫度，還能強化和穩定點火過程，改善點火質量。熱風燒結的適宜溫度是250e左右，故該段余熱可采用直接利用的方式加以回收，將高含氧量的熱廢氣作為熱風燒結和燒結點火助燃空氣。具體工藝是將冷卻機中溫段的熱廢氣抽出，經高溫除塵和保溫后，利用高溫風機將其輸送到點火爐，直接用于點火助燃，或者是將廢氣抽出，經保溫后直接用于熱風燒結。同時，由于助燃空氣溫度的提高，使燒嘴噴出的混合燃氣速度更快，火焰穿透力更強，加快了垂直點火過程。熱風點火和熱風燒結兩熱工過程相互促進，提高了上層料面的保溫蓄熱能力，節能效果十分明顯。

3)混合料預熱技術。燒結過程中，將混合料含水分調配成7%～8%，利用余熱鍋爐回收的蒸汽來提高燒結混合料溫度至65e以上，避免由于混合料溫度過低，產生的水蒸汽容易冷凝為液態，造成燒結臺車斷面下層混合料水分不斷增加，超過混合料含水標準，導致料層透氣性下降，影響燒結過程。有資料顯示，混合料每提升10e，燒結機利用系數可提高約5%，燃料消耗減少2kg/t。

3結論

我國燒結余熱技術起步較晚，但近幾年發展比較迅速，在國家宏觀調控下，通過采用多種技術手段，在現有生產條件的基礎上，最大限度地回收利用燒結余熱的可用部分，節約了能源，減少了污染，提高了產品市場競爭力，降低了生產成本，獲得了經濟效益和社會效益。具體采用哪種燒結余熱技術，要以燒結廠自身實際情況為基礎，結合技術、經濟等因素綜合權衡，找出有利于自身發展的燒結余熱技術，確保燒結余熱回收系統的穩定運行。