摘要：钢铁企业烧结机大烟道烟气排放量大，烟气温度较高，具有较大的利用潜力，可以利用热管余热装置将此烟气余热进行回收，用于生产蒸汽，供其他工序使用。此余热回收装置的利用一方面可以节能减排，生产二次能源，产生非常可观的经济效益，另一方面，可以降低排烟温度并降低排烟中的粉尘含量，具有较大的环保效益。
关键词：烧结机；烟气；余热；回收利用
1 目前烧结机烟气余热的利用方式
1.1 烧结余热是如何产生的
1.1.1 冷却机废气
在烧结工序中，这些直接与烧结矿换热的空气会通过之前冷却机上方的多个排气管道排放出去。经过多次实验数据表明，烧结矿进入冷却器的时候实测温度达到750摄氏度，而且在烧结过程中客公里用的余热已经超过钢铁厂总热耗的百分之十二，其中烧结矿的余热为百分之八，烧结废气余热达到百分之四。除此之外，冷却机废气与烧结烟气的显热会占到全部热支出的一半。假如可以充分利用这些气体的余热，将会大大的节省能源。
1.1.2烧结机废气
众所周知，烧结机烟道排放出来的烟气温度是很低的，余热热源质量也比较低，通常都是处于100度到160度之间，而且有害气体多，粉尘含量大，腐蚀性强，回收起来也非常麻烦。但是温度分布通常是一个逐渐升温，一直到机尾才会降温的过程，因此我们完全可以回收利用那几个尾部那几个高温风箱内部的烟气余热，最典型的例子莫过于福建三钢了，
1.2烧结工序余热的主要利用方式
就目前而言，烧结废气余热的回收和再次利用通常包括以下四种形式：（1）用冷却机的排气来替代烧结机点火器的助燃空气；（2）充分运用余热锅炉所产生的蒸汽来进行利用；（3）直接将排气用于预热烧结混合料，尤其是近些年来随着低温烟气余热锅炉技术以及汽轮机技术的快速发展，已经在一些领域真正实现了低温余热发电；（4）将余热锅炉所直接产生的蒸汽通过透平和其他配套装置转换成店里的方式。下面给大家推荐一种非常实用的回收发电技术―环冷机余热回收发电技术，它是通过环冷烟气低温余热锅炉回收烟气的低品位余热能源所生成的过热蒸汽，以此来带动参数比较低的汽轮发电机组做功发电的新式技术，这项技术的主要意义在于以下几个方面：（1）大大降低烧结工序总能耗，很大程度上节省了资源，增加了企业的生产效益；；（2）这样可以将过去电网以化石燃料为主要能源的供电替换掉，从而起到有效减少温室气体排放的效果；（3）有利于企业的可持续发展战略的实现，大大减少了二氧化硫、二氧化氮以及粉尘的大量排放。
2 烧结烟气脱硫现状
烟气脱硫工艺方法分为半干法和湿法工艺。半干法主要包括循环流化床锅炉脱硫工艺（CFB）和旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺（SDA）；湿法脱硫主要包括石灰石-石膏法、双碱法、氨法、海水烟气脱硫以及新兴的有机胺循环法烟气脱硫工艺；除此以外还有电子束脱硫法、活性炭法等。
现阶段烧结机烟气脱硫主要以借鉴火力发电厂烟气脱硫工艺为主，可谓是“百家争鸣”，其中也不乏引用国外的先进的、新兴的脱硫技术，但缺少真正适合我国国情的成熟可靠、运行稳定的烧结脱硫技术。
从建设项目的实际应用和运行效果来看，湿法脱硫仍处于主导地位。但这些技术并不能简单的“移植”到钢铁企业的烧结脱硫上来，因为燃煤电厂和烧结厂的工况和烟气特性有着巨大差异；相比于燃煤电厂脱硫属于末端环节，而烧结是冶金的中间环节，一旦出现问题，整个生产必然受到影响，试验风险较高；当前熟练掌握脱硫技术和具备丰富项目管理经验的人员更熟悉燃煤电厂的环境，不了解冶金工艺，缺乏必要的专业经验积累，也阻碍了烧结烟气脱硫的发展。烧结机烟气脱硫系统存在的问题主要表现在以下几个方面：
（1）投资大，风险高；
（2）工艺适应性差；
（3）同步工作率和连续稳定运行率低；
（4）脱硫副产物没有妥善处理办法。
3烧结烟气特点
烧结烟气成分复杂，波动性较大，具有以下特点：
（1）烟气量大；
（2）由于烧结原料含硫的变化和烧结工况的变化，引起排放烟气SO2浓度随配料比的变化而发生较大的变化，浓度范围为300-2000 mg/Nm3；
（3）烟气温度波动幅度较大，为120～200℃；
（4）煙气量变化幅度大，因此对脱硫系统的稳定性要求极高；
（5）烟气湿度大且不稳定，一般为10-13%；
（6）烧结烟气均含氧量高，一般为15-18%；
（7）含有多种污染成份，除含有二氧化硫、粉尘外，还含有重金属、二恶英类、氮氧化物等。
（8）烧结机运行为阶段性，需要频繁启停，要求脱硫系统适应性强。
这些特点都在一定程度上增加了钢铁烧结烟气二氧化硫治理的难度，要求脱硫系统具有很高的稳定性和可靠性，并对烟气及其成分的变化具有很强的适应能力。
3.1 新日铁的活性焦炭吸收法
日本新日铁于1987年在名古屋钢铁厂烧结机设置了1套利用活性炭吸附烧结烟气脱硫、脱硝装置，处理烟气量为90万m3/h，投资55亿日元，年运行费用约10亿日元。其工艺流程为：烧结机→旋风除尘器→主风机→升压鼓风机→烧结排烟脱硫、脱硝、除尘设备→烟囱。烧结机排出的烟气经旋风除尘器简单除尘后，粉尘质量浓度由1000mg/m3降为 250 mg/m3，由主风机排出，经升压鼓风机后送往吸收塔，在吸收塔的入口处添加脱硝所需的氨气。经吸收塔内的活性焦炭脱硫、脱硝和除尘后，从烟囱排出。活性焦炭吸收法平时运行维护费用较高，运行脱硫设施不仅会影响钢厂产量，还会增加过大的运行成本，不适合设施陈旧的大型钢铁厂。
3.2 氨硫铵法烧结烟气脱硫
氨硫铵法烧结烟气脱硫工艺，是把烧结厂的烟气脱硫和焦化厂的煤气脱氨相结合的一种/化害为利0的综合处理工艺。由吸收、氧化和后处理部分组成，其脱硫率达90%，脱硫副产品为硫氨化肥，纯度为96%以上。
結语：综上所述热管余热回收利用技术在冶金企业中具有？^大的应用空间，根据钢厂企业烧结机大烟道实际运行数据进行了方案设计，对热管烟气余热利用技术进行了介绍和经济效益分析，通过分析发现钢厂企业烧结机大烟道可以利用热管技术对烟气余热进行回收利用并可以获得较可观的经济效益。
4 钢铁企业烧结工序的能耗仅次于炼铁工序，一般为钢铁企业总能耗的10%～20%。传统的烧结余热利用方式是在环冷机高温段安装简易余热锅炉生产蒸汽，效率低，回收的废气余热仅占总热量的10%左右。近年来低温烟气余热锅炉技术和低参数补汽凝汽式汽轮发电机组技术不断发展，低温烟气余热回收成为可能。最大限度的利用烧结环冷机排放的低温烟气的热能，降低烧结工序能耗，从而降低生产成本，是烧结余热发电的主要目标。重钢在环保搬迁前烧结厂热平衡测试数据表明，烧结机的热收入中烧结矿显热占28.2%、废气显热占31.8%。可见，烧结厂余热回收的重点为烧结废（烟）气余热和烧结矿（产品）显热回收。烧结余热也是目前我国低温余热资源应用的重点。
重钢在环保搬迁后有容量为360m2的烧结机3套，其可利用余热有两部分：一为占烧结过程总带入热量约45%的烧结矿显热，在冷却机高温段废气温度为350～420℃；二是占总带人热量约24%的烧结烟气显热，在烧机机尾风箱高温段排出的废气温度为300～400℃。除少部分回收作为预热点火、保温炉助燃空气以降低燃料消耗利用外，如果将大多数冷却烧结矿的废气直接排掉，废气中的热量将全部浪费，同时还造成粉尘污染和热污染。.目前国内外烧结工程中余热利用情况介绍世界主要发达国家中，日本的资源尤其稀缺，其能源利用率处于世界先进水平。在余热利用技术上，其理论与实践应用领先于其他发达国家，取得成效明显。在该国，钢铁企业都普遍安装了余热利用设施，用以发电或供热，从而降低钢铁厂能耗[1]
5 结语
在我国，上世纪90年代，上海宝钢新建2#烧结机，向日本进口环冷机2台。并在随后改造了3#烧结机，宝钢依靠自主创新，安装了余热利用设施，已投入使用。另外，太钢、马钢等企业也相应从日本进口余热锅炉。在国外同行业余热利用技术不断进步现状下，国内钢铁行业不甘落后，在余热利用技术自主创新能力明显增强，技术瓶颈也逐渐被突破。但是，当前我国余热利用的烧结机仍然仅占总量的5%左右，余热发电设施也并无大规模兴建。利用余热利用技术和设施，实现现有资源利用的最大化，将是今后钢铁企业节能减排、降本增效的必然趋势和要求。
参考文献：
[1]李冰.余热发电技术应用及前景[J].中国钢铁业，2009（07：25-27.
[2]于树斌，王正严.烧结余热发电技术讨论[N].世界金属报，2010，8（17）：22
[3]林宗虎主编.锅炉手册【M】.机械工业出版社.
（作者单位：宁夏华辉活性炭股份有限公司）