镍矿烧结机节能改造方案

江苏顺发电冶42㎡烧结机节能改造杨好学山西晋冶冶金设备制造有限公司1.前言顺发电冶42㎡烧结机于2011年建成投产，年产量15万吨。烧结点火工艺采用煤气发生炉煤气和空气混风点火模式，点火温度在1000℃左右。①采用直径2.0米单段煤气发生炉，热值为6000大卡神木气煤，每1公斤热值为6000大卡的原煤可以产生3立方热值为1100大卡的热煤气，在原煤转化为煤气的过程中，热能损失达45%。②目前煤气炉距离烧结机管道大约15米，煤气炉出口温度约400℃，进入点火车温度约为150℃,较长的输送管道以及重力旋风除尘过程中煤气自身热量损失较大。③目前烧嘴采用套筒烧嘴，助燃风与煤气混风不充分，烧结料面有点火盲区，造成点火温度不均匀，采用环缝涡流烧嘴，使煤气与助燃风充分混匀，达到比较好的烧结效果。④助燃风预热到150℃，可以提高点火温度50℃左右，目前点火车没有采用这种工艺。综合以上4点，造成烧结矿表面点火效果不理想，点火车能耗过高，固体燃料消耗偏高。镍矿烧结过程中煤气能耗约占烧结生产总能耗的10-15%，降低烧结工艺点火能耗是不可忽视的重要环节。烧结点火温度的高低直接影响着烧结矿的质量和工序能耗的高低。理论分析：煤气发生炉转化过程中损耗过大，点火火焰对烧结面影响巨大，节能潜力巨大，对空气进行预热，提高其初始温度，来提高点火温度，是可行的。2、烧结机预热设计特点2.1改造前后工艺设计参数在不大幅增加厂房负荷的前提下，空气不预热改造为空气预热各项工艺设计参数的主要变化见表1:表1预热改造后工艺设计参数对比表项目空气不预热设计参数空气预热设计参数空气预热温度20℃150℃煤气气预热温度150℃350℃点火车煤气流量1000㎡/h650㎡/h烧结机点火温度1000℃1050℃点火器空气流量0㎡/h0㎡/h2.2工艺改造措施在主体设备没发生较大变化的情况下，为确保空气的预热效果，在改造过程中，主要采取了以下措施：(1)对换热器进行改造增加换热面积，以解决空气换热器减少，换热面积下降50%，换热能力不足的问题。（2）保证烧结点火时间，将原来的烧嘴数量增加，压力增强。（3）注意管道的保温工作，避免因管道过长，造成过多的热量损失。（4）点火炉两侧的烧嘴形式改为斜式，既保证了点火效果，又照顾到环烧的斜料层。（5）由于点火温度的提高，烧嘴材质改为耐热不锈钢材质。2.3工艺改造设计简图把原有的助燃风直接点火改造为点火车保温带预热，预热后的高温热空气和天然气进入点火器新型烧嘴燃烧，结构简图见图1.3、改造前后运行情况对比改造前烧结机点火实行不预热，助燃风通过点火车预热带加热后，助燃空气温度可以达到150℃左右。改造前后配料结构未做调整，燃料成分采用神木气煤，工艺控制参数相对比较稳定，点火车室内温度严格控制在1000~1100℃之间，烧结盘速提高。预热点火工艺改造完成后，助燃风预热温度升高到150℃，升高了大约130℃；相应的烧结机点火温度也升高到1050℃，较改造前提高了50℃。料面颜色发生明显变化，料层表面点火温度升高，料层上部成矿率上升，烧结料层的自动蓄热作用得到充分发挥，降低固体燃料消耗3.0kg/t。4．经济效益分析4．1增产分析烧结矿表面点火效果大大改善，成矿率成矿率上升，内部返矿减少，平均日产量提高30吨，约3%，降低吨矿成本：180×3%=5.4元/吨（当月份烧结矿固定费用180元/吨，包括水、电、煤气、折旧和工资等）年产烧结矿15万吨，增产效益15万×5.4=81万元4．2节能效益改造前后相比，烧结料层的自动蓄热作用得到加强，气煤消耗降低到5000公斤/天，按年300天计算，每年可增加效益：（8000-5000）元×300天×1元=90万元综合上述两项，预热的投入使用每年可以增加效益81+90=171万元。42㎡烧结机双预热改造总投资为28万元，两个月即可收回投资，经济效益非常可观。下图为山西晋冶涡流环缝烧嘴：改造后点火炉效果：