【其他行业标准】 烧结冷却系统余热回收利用技术规范

ICS 77.140.99
中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T.4254—2012
烧结冷却系统余热回收利用技术规范Technical specifications for waste heat recycling ofsintering cooling system
2012-05-24发布
中华人民共和国工业和信息化部2012-11-01实施
前言·
规范性引用文件
3术语和定义
4原理与流程·
4.1余热回收·
4.2余热利用…
4.3流程
5技术要求·
般要求
5.2废气收集罩
5.3冷却机密封·
5.4废气管道.
5.5风机·
6测试与验收·
6.1测试项目
6.2验收·
附录A（资料性附录）
烧结冷却系统余热发电技术参数YB/T4254—2012
本标准由中国钢铁工业协会提出。前言
本标准由全国钢标准化技术委员会归口。YB/T4254—-2012
本标准起草单位：冶金工业信息标准研究院、济钢集团国际工程技术有限公司、南京钢铁股份有限公司、北京信力筑正新能源技术有限公司、马鞍山钢铁股份有限公司、北京首钢国际工程技术公司、首钢总公司。
本标准主要起草人：黄伟、冯超、李大伟、苏亚红、李博、杨昭平、陈广言、戚云峰、栾元迪、张全申、封雷迅、赵勇。
本标准为首次发布。
1总则免费标准bzxz.net
烧结冷却系统余热回收利用技术规范YB/T4254—2012
1.1为保护和改善生态环境和生活环境，促进钢铁标准节能减排，充分回收烧结冷却系统废气余热，减少废气对大气的污染，提高余热利用效率，特制定本标准。1.2本标准适用于钢铁工业新建、扩建和改建烧结冷却系统余热回收利用项目的设计、施工、运行、验收等过程。
1.3钢铁工业烧结厂余热资源主要包括：烧结烟气余热、烧结机尾废气余热及烧结冷却系统余热。本标准适用于烧结冷却系统余热的回收利用。1.4新建烧结厂冷却系统余热回收利用设施应与主体工程同时规划、同时设计、同时施工。对已投产并不属于国家规定近期淘汰的烧结机，应根据生产规模、建设条件制定余热回收利用改造方案。
1.5烧结冷却系统余热回收利用方案的选择应根据工程环境、建设条件，通过方案比选后确定。1.6本标准规定了烧结余热回收利用的一般要求和参数选择的原则要求。1.7烧结冷却系统余热回收利用工程建设与管理除应遵循本标准外，还应符合国家现行有关法规、标准和规范的规定。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB50126工业设备及管道绝热工程施工及验收规范GB50231机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50235工业金属管道工程施工及验收规范GB50236现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50264工业设备及管道绝热工程设计规范GB50275压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范烧结厂设计规范
GB50408
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
烧结冷却系统余热wasteheatof sinteringcoolingsystem烧结矿冷却过程中与气体热交换产生的废气所含的热。3.2
wasteheatboiler
余热锅炉
以余热为热源生产蒸汽或热水的装置。3.3
余热蒸汽wasteheat steam
烧结冷却系统热废气进入余热锅炉产生的蒸汽。YB/T4254--2012
余热发电wasteheatgeneration
余热锅炉产生的蒸汽推动汽轮发电机组工作的过程。3.5
余热水waste heat water
利用烧结冷却系统热废气，通过热交换产生的热水。3.6
热风点火hotgasignition
将烧结冷却系统热废气引入烧结机点火保温炉，用做烧结点火的助燃风和保温段烧结的高温助燃风。
余热加热混合料wasteheatwarmingmixture利用余热蒸汽、余热水等对烧结前的混合料加热。3.8
开路流程open circuit
烧结冷却系统热废气经余热锅炉充分换热后直接排空的过程。3.9
闭路流程closed circuit
烧结冷却系统热废气经余热锅炉充分换热后，替代部分空气冷却烧结矿的过程。4·原理与流程
4.1余热回收
以烧结矿在冷却机的输人、输出口位置为起止点，在烧结矿输入、输出温差内，将冷却机的有效面积分为不同温度的冷却区间，在各自冷却区间内通过风机建立独立的有压势力差的气体流场，气体从慢匀速运动的热烧结矿中吸收热量、升温后变为热废气。按照热废气利用的不同温度要求，建立三个场区：
a）高温废气：热废气温度≥300℃；b）中温废气：200℃≤热废气温度<300℃；c）低温废气：热废气温度<200℃。4.2余热利用
4.2.1高温废气
4.2.1.1直接利用
将收集的高温废气用作预热混合料、烧结热风点火、热风烧结、原料解冻等4.2.1.2间接利用
利用风机将收集的高温废气引至余热锅炉，将废气热能转换为蒸汽热能，充分热交换后的废气温度降至160℃以下后排出余热锅炉。排出余热锅炉后的废气按流向分为开路流程和闭路流程。余热锅炉产生的蒸汽主要有以下几种利用方式：a）余热加热混合料；
b）发电；
c）并网；
d）向特定用户供汽；
e）其他。
4.2.2中温废气
4.2.2.1＇直接利用
将收集的中温废气用作预热混合料、烧结热风点火、热风烧结、原料解冻等。4.2.2.2间接利用
YB/T4254—2012
利用风机将收集的中温废气引至热交换装置，生产余热水或蒸汽，用作余热加热混合料或向特定用户供应。
4.2.3低温废气
低温废气主要有以下利用方式：a）用全部或部分低温废气替代部分空气冷却烧结矿；b）用全部或部分低温废气替代部分空气作为烧结用风；c）其他。
4.3流程
4.3.1工艺流程的选择应根据烧结机规模、烧结冷却系统设备运行状态、结合实际因地制宜，并经过方案比选后确定。本标准推荐采用以余热发电为主的工艺流程。4.3.2当采用以热风烧结为主的流程时，应进行系统阻力平衡计算，使烧结机台车料面处于微负压状态。4.3.3以余热发电为主的流程见图1。冷却机
高温废气
a闭路流程。
中温废气
摩冷却机装
低温废气
废气收集罩
废气收集罩
废气收集累
余热锅炉
蒸汽发电
余热水
烧结用风
图1余热发电为主的流程
4.3.4以生产蒸汽为主的流程见图2。4.3.5以热风烧结为主的流程见图3。5技术要求
5.1一般要求
混合料
原料解冻
5.1.1烧结冷却系统余热回收利用应保证不影响烧结系统的正常生产运行。工艺流程布置中要考虑多种旁通支路和多种工况条件下切换的灵活性，减少因余热回收利用系统故障对烧结系统生产的影响。5.1.2烧结冷却系统余热回收利用应核实烧结矿实际热源的有关情况：a）冷却机烧结矿处理量；
b）冷却机烧结矿平均入料温度；c）冷却机烧结矿平均出料温度。3
YB/T4254—2012
冷却机
鼓风机
a闭路流程
冷却机
鼓风机
冷却机
高温废
冷却机
中温废气
冷却机
低温废气
废气收集罩
废气收集罩
度气收集罩
余热锅炉
烧结用风
图2生产蒸汽为主的流程
冷却机
高温废气
冷却机
中温废气
冷却机
低温废气
废气收集罩
度气收集罩
废气收集罩
图3热风烧结为主的流程
热风点火
预热混合料、
原料解冻等
烧结用风
5.1.3烧结冷却系统余热回收利用设施建设位置应选择在冷却机附近，并充分考虑地形、工程地质、气象等条件。
5.1.4高温废气应进行余热回收利用，中温废气、低温废气可选择性回收利用，但烧结冷却系统余热回收率应不低于50%，冷却机废气排放面积不高于全部冷却面积的50%。5.1.5如烧结冷却系统余热生产蒸汽或发电，工艺流程宜采用闭路流程。5.1.6如烧结冷却系统余热进行发电，冷却机废气混合温度应不低于300℃；单台余热发电机组装机容量应不小于3000kW；对规模较小的烧结机，宜选择2台以上（含2台）进行合并发电。5.1.7余热回收利用系统各工艺设备自身特性应符合国家现行环保标准、节能法规的规定。5.1.8各级温度场区回收废气的输送能力总和，应等于或略大于冷却机的对应最高废气生产能力。各工艺环节之间装备容量能力平衡，下游的设备能力不应低于上游能力。5.1.9余热回收利用系统与烧结主体工艺在控制上应有联锁、解锁及信息交换功能，对烧结主体工艺顺行的影响度可控、可调。
5.1.10余热回收利用系统内各工艺环节应有联锁和解锁功能，对自身的安全、经济运行可控、可调。4
YB/T4254—2012
按烧结主体工艺顺行和余热回收利用系统安全、经济、稳定运行的需要，确定下列内容：5.1.11
旁路管阀及其切换装置控制方式；a)
连通管阀及其关、停和流量控制方式；c)
管道阀门及其受控调节方式：
风机配套电机的控制方式；
烧结主体工艺的操作方式。
5.1.12余热回收利用系统的余热锅炉、热交换装置、汽轮发电机组（含并网）及辅助设施应符合国家现行法规、标准和规范。
5.2废气收集罩
5.2.1废气收集罩结构形式应按收集废气的区域、废气流量、废气温度综合确定，各温度场区之间应设隔断，罩体宜采用组合式，罩体间连接应设置膨胀装置。5.2.2罩内空间高度及废气出口的空间位置应有利于废气的收集及流动。5.2.3罩体材料应考虑耐热性。
5.2.4罩体表面设保温，在连续运行条件下，罩体外表面温度不宜超过60℃。5.2.5罩体应满足在极端温度条件下整体变形均匀，不发生集中变形破坏。5.2.6罩体施工及验收执行GB50236的规定。5.2.7罩体保温施工及验收执行GB50126的规定。5.3冷却机密封
5.3.1废气收集罩与冷却机台车之间应设置密封装置。5.3.2风箱与冷却机台车之间应设置密封装置。5.3.3采用闭路流程时，冷却机风箱与台车之间的密封应考虑风温的影响。5.4废气管道
5.4.1烧结冷却系统余热回收管道的压力损失应按系统工况计算确定。5.4.2管道内热废气流速宜取16m/s~20m/s。5.4.3管道应按GB50264的规定进行保温。5.4.4高温废气管道内介质温度通常介于300℃～480℃之间，管道系统的设备材质耐热温度应高于介质温度；中温废气管道系统的设备材质耐热最高300℃；低温废气管道系统的设备材质耐热最高200℃。5.4.5管道应设置切断阀。
5.4.6管道应设置检修、清灰孔。5.4.7管道应通过计算设置补偿器。5.4.8管道之间与管道和其他结构、建筑物之间的最小间距，应符合国家相关标准。5.4.9管道支架、人行梯、架空人行道、必要的操作平台等设施应符合国家相关标准。5.4.10管道施工及验收执行GB50235、GB50236的规定。5.4.11
管道保温施工及验收执行GB50126的规定。5.5风机
5.5.1风量应根据烧结冷却及余热回收利用系统的平衡计算确定，计算应考虑系统漏风、烧结生产波动等因素。
5.5.2风压应根据系统阻力平衡计算确定，废气收集罩内应保持微负压状态。5.5.3如风机配带冷风吸入口，则吸入口处应安装消音器。5.5.4配套电机宜调速控制。
5.5.5余热回收利用系统的风机应耐热、耐磨；风机外壳应进行保温，保温应考虑抗振。5.5.6风机应考虑检修空间及设施。露天布置时，电机应设防雨设施。YB/T4254—2012
5.5.7风机施工及验收执行GB50231、GB50275的规定。6测试与验收
6.1测试项目
6.1.1烧结冷却系统余热回收利用作业率烧结冷却系统余热回收利用作业率应不小于95%，按公式(1)计算：×100%
式中：
烧结冷却系统余热回收利用作业率；t
烧结冷却系统余热回收利用年作业时间，单位为小时(h)；-烧结机年作业时间，单位为小时（h）。6.1.2烧结冷却系统余热回收率
烧结冷却系统余热回收率应不小于50%，按公式(2)计算：m
式中：
烧结冷却系统余热回收率；
烧结冷却系统余热回收的热量，单位为干焦(kJ)；Qi
Q2——烧结矿离开冷却机时带走的热量，单位为千焦(kJ)；一烧结矿进人冷却机时的总热量，单位为千焦(kJ)。Q
6.1.3烧结冷却系统热废气直接排放率烧结冷却系统热废气直接排放率应不超过50%，按公式(3)计算：入
式中：
烧结冷却系统废气直接排放率；入
S——冷却机总面积，单位为平方米（m2）s-Si
×100%
一冷却机余热回收面积，单位为平方米（m2）S
6.1.4吨矿发电量
以发电为主的流程，吨成品烧结矿发电量应不小于15kW·h。6.2验收
6.2.1验收时间
烧结冷却系统余热回收利用装置竣工投产三个月后。6.2.2验收内容
对6.1中提及的测试项目进行验收，同时应依照国家现行有关法规、标准和规范对安全性、环保性等进行验收。
附录A
(资料性附录）
烧结冷却系统余热发电技术参数烧结冷却系统余热发电时的主要技术参数见表A.1。表A.1烧结冷却系统余热发电技术参数烧结机规模
180~300
300~360
360~550
烧结矿产量
240~400
400~470
470~710
废气量（标态）
40～50
废气温度
300~420
300420
300～420
注：此表内容系冷却机鼓风冷却方式余热发电技术参数。类型
装机容量
年发电量
10*kW·h
2700~6500
6500~8000
8000~13000
YB/T4254—2012
年自耗电量
10\kw·h
480~1600
1600~2000
2000~3250
耗水量
60~110
110~135
135~180
中华人民共和国黑色冶金
行业标准
烧结冷却系统余热回收利用技术规范YB/T4254—2012
冶金工业出版社出版发行
北京北河沿大街嵩祝院北巷39号邮政编码：100009
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开本880×12301/16印张1字数22千字2012年9月第一版2012年9月第一次印刷*
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定价：30.00元
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