燒結(jié)余熱發(fā)電高溫煙氣閥門設計

1、科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technology 1nnovat ion Hera工業(yè)技術(shù)科技創(chuàng)新導報 Sc i ence and Technology Innova t ion Hera Id49科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technology 1nnovat ion Hera燒結(jié)余熱發(fā)電高溫煙氣閥門設計修旭明陳秀林陳金環(huán)2（1 濟鋼國際工程技術(shù)冇限公可濟南 250101： 2浙江省瑞安市閥門一廠浙江瑞安325204）摘 耍：燒結(jié)匸序的能耗揃標與先進IS家相比差距較大每噸燒結(jié)礦的平均能耗要高2阡克杯準煤.節(jié)能潛力很大燒結(jié)工序的能耗約 內(nèi)冶金總能耗的1州

2、而其扌I放的余熱約山總能M熱能的49%/L燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中待別肚燒結(jié)礦山鼓見式環(huán)冷機冷卻過程中會接 出人呈沿度為25A40（TC的低溫煙氣熱能晁人約為饒結(jié)礦熱M啟的3吆左右。實現(xiàn)能源梯級利川的島效性和經(jīng)濟性角度分析余熱 發(fā)電定址為俗效的余熱利川途亦 半均毎噸燒結(jié)礦產(chǎn)生的炯氣余熱回收町發(fā)電20乩叭折介噸訓綜合能耗對降低8克杯準煤。余熱發(fā) 電煙氣閥門燒給余熱發(fā)電晅耍的輔機設備直接形響燒給和氽熱電站運行穩(wěn)定、廢氣的充分利用以及整個條統(tǒng)運行效率和對靠性.做如 溫煙氣閥門対燒結(jié)余熱發(fā)電具仃取要童義。關鍵訶:燒結(jié)余熱發(fā)電島溫煙氣閥門 設計原則設計方案迷宮式金制密封蝶閥中圖分類專：TD4 64文獻標識碼：A

3、文章編1674-098X（2011） 01 （b）-0049-02科技創(chuàng)新導報 Sc i ence and Technology Innova t ion Hera Id#科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technology 1nnovat ion Hera科技創(chuàng)新導報 Sc i ence and Technology Innova t ion Hera Id#科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technology 1nnovat ion Hera作者簡介：修旭明男.198$ 1山東煙臺助理匸程師研究方向：煉鐵和燒結(jié)。陳秀林.男 1967. &浙江瑞安總經(jīng)理、工程

4、師研丸方向，余熱發(fā)電離溫煙氣閥門、脫硫煙氣閥門應用 陳金環(huán)男 1964. 10.浙江瑞安涮總經(jīng)理、工程研憲方向余迪發(fā)電高溫煙氣閥門、脫徹煙氣閥門。1燒結(jié)余熱發(fā)電煙氣特性*結(jié)余熱回收I 仃兩部分 結(jié)機尾部廢氣余熱，二是熱燒結(jié)礦在冷卻 機前段空冷時產(chǎn)住的廢氣余熱。這兩部分 廢氣所含熱fit約占燒結(jié)總能耗的5嘆充分 利用這部分熱毘是提高燒結(jié)能源利用效 率.顯著降低燒結(jié)L序能耗的途徑Z。燒結(jié)機煙氣特性：1）煙氣鋼:人一般m屯為冃氣.2）伶二 氧化硫排放濃度大.3含塵濃度大煙塵中 主耍以鐵及其化合物為主還含有鈣、硅 等有時使用不同的原料還可能含有微繪 幣:金屬元素 4）煙氣溫度變化人隨燒結(jié)工 礦的變化煙

5、氣溫度一般在851C18（TCa 5）養(yǎng)濕業(yè)人煙氣含水繪一般在10%&右。 煙氣中含塵濃度一般大于200mg/nf,扶礦 石燒結(jié)熟料粒徑人多在lOOu m部分粒徑 人丁05rm的顆n.IL粉塵琢虧性較強燒 結(jié)煙氣中含仃的鐵化介物產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。 現(xiàn)在利用的燒給煙氣溫度包含環(huán)冷機的鼓 風煙氣高溫煙氣能達到400T左右.2燒結(jié)余熱發(fā)電煙氣閥門設計原則根據(jù)不同的匚況區(qū)別設計以滿足迷宮式密封圈 閥體I對1 迷宮式密封嫁閥不意圏使用要求保證系統(tǒng)正常運行燒結(jié)余熱發(fā) 電煙氣閥門在不同便用位置的煙氣參數(shù)是 不樣的煙氣的沮度、腐蝕性決定閥門的 結(jié)構(gòu).材料選擇有著很人的區(qū)別。囪要求的 閥門用于低勞數(shù)的地方增加了工程

6、成本. 低耍求的閥門川在為參數(shù)的地方給工程 埋下事故的隱總。2）倒門結(jié)構(gòu)合理便于維護。在滿足I. 況使用條件下把閥門設計復雜化不但増 加故障點而且還提侖閥門的生產(chǎn)成木.（3）閥門設計考慮便用中可預見性的問 題閥門在便用中一些對能出現(xiàn)的何題在 閥門設計中加以消化克服避免使用運行 出現(xiàn)的因閥門問題形響整個系統(tǒng)的正常運 行提離系統(tǒng)的運行效率。3燒結(jié)余熱發(fā)電煙氣閥門設計方案煙氣閥門主要用于煙氣的切斷或調(diào)節(jié) 介質(zhì)，應充分垂點考世一下兒個方也i。3. 1設計應充分考遢煙氣溫度耳閥門的材 料g行的Btiuffa對閥門的影響很、 豪確保不.、I塾性變形島隘煙氣閥I j 的結(jié)構(gòu)及閥內(nèi)件有很人的差如導向何 隠、閥

7、板轉(zhuǎn)動間隙軸承方式等。除了從設計 制造方面控制外還要什對離沮條件下的 族種物理性能、機械性能發(fā)生變化分析材 料的機械性熱脹冷縮、材質(zhì)在島隘悄況卜 的不同變形等對閥門使用性能的影響特 別足人口徑閥門工況條件影和閥門的變 形因索較多11變形覽不易控制所以應另 送環(huán)境因索的影響。3. 2設計應充分考慮煙氣的粉塵對閥門的 形響粉塵対閥門的便用影響是非常人粉 塵容易進入糾軸和滑動軸承之間便Z 2 死閥軸導致閥門不能正常啟閉影響系統(tǒng) 的正常運行外迓式軸承不但可以避免粉 塵伎入而U可以減少鬲溫煙氣對軸承的 傳熱飼門底部設計沾灰口糾門枳灰嚴重 采取消灰保護執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生過力矩或燒 壞電機特別是煙氣中含塵濃度i般

8、人于 200iw/nf且粉塵琢燒性較強燒結(jié)煙氣中 含存的扶化含物如沒（1階段性的渚理會 加迷粉塵合:閥板與閥體上給垢導致閥門 不能正常啟閉3. 3設計應充分考慮閥門的機械強度和結(jié) 構(gòu)形式閥門受熱變形和伶道應力拉伸變形是 A n彳。閥門存在的秤遍問豈閥板采用采 用鋼板焊接.當溫度短時出現(xiàn)超過設計范 國時閥板容易出現(xiàn)變形，淪漏車增人.無 法修復。閥板應采用箱式結(jié)構(gòu)具有校鬲的 機械杵能確保閥門的正常使用閥軸瑙結(jié)構(gòu)采用幾冇隔熱和慚H效宋 優(yōu)良的外置式支撐結(jié)構(gòu)町實現(xiàn)侗門二紬 端先密封后支撐便f調(diào)節(jié)的功能不會產(chǎn) 生軸端卡陰3. 4設計應充分考慮閥門打執(zhí)行器的連接 形式電動執(zhí)行器對環(huán)境溫度有看嚴格的要 求趙

9、過一定的溫度范陽電動執(zhí)行器就容 易產(chǎn)生故障影響執(zhí)行器環(huán)境溫度因素冇 閥軸的熱傳遞.管道的熱輻射、空氣的環(huán)境 溫度采用曲柄連桿機構(gòu)加長網(wǎng)軸長度 加裝隔熱奩能有效克服閥軸的離溫和管 道的熱輻射對傳動裝置的影響.也方便檢 修。閥軸打電動執(zhí)fir器血連形成了閥軸打 電動執(zhí)行器連接部分“熱橋效應電動執(zhí) 仃益主板受熱燒壞其他尤精件也受到很 大影響使之不能正常運行4迷宮式金屈密知蝶閥在燒結(jié)余熱發(fā)電的 應用中低溫余熱利用關鍵在于工藝和設備 允許范in內(nèi)充分利用余熱并便設備的便用 效率最離余熱發(fā)電垠大化煙氣童和品質(zhì) 除了和系統(tǒng)、取氣點冇很人的關系外.備個 連搖點密H性能好壞也冇一定的影響閥門.I -L? J1

10、111-閥門密刃性能 的好壞直接影響到系統(tǒng)的正常運行。環(huán)冷煙囪閥和鍋爐進口閥是系統(tǒng)重中 之重最早這兩個閥門設計一個翻板閥余 熱發(fā)電運行時板切斷迥往煙囪的煙氣. 余熱發(fā)電停機時,切斷往鍋爐的煙氣.由r 閥板閥的容易變形密対效果很差泄漏凈 商效果不理想后來改用用兩個通風蝶閥通風蝶閥 閥板與閥體z間留仃一定的m隙間隙小 （卜轉(zhuǎn)51頁）科技創(chuàng)新導報 Sc i ence and Technology Innova t ion Hera Id50科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technology 1nnovat ion Hera工業(yè)技術(shù)功率老在功凈X功率因數(shù)UP9U源輸出 功率因數(shù)一般為

11、0&2. 2. 2 UPSSft定功率的選擇為確保UP3*J系統(tǒng)島效率和盡iI能地 延長使用壽命一般負載功率應滿足UPS 額定功率的60%- 80% (II負找足不應小V 額定有功功率的25%如果負載太小，電池 不能充分放電對電池的維護不利因此, 為洽將栗擴容附仁余地選用容橫丿 的UPSUiS.這樣的UP911源還冇-定的余 lit.負戲設備運行趙來也比較安全可賓不 會浪費投入的勿金。如果將來需耍人規(guī)棋增 加負載設備我們可以選用并機UP9U源我 們節(jié)I制作機房需UP9供電的設備負我總功 率為 35kW 右.35000-r Q 6=58333 3W 岡 此我們選用額定輸出功率為60k昭J UPS

12、。Z 2. 3番電池細的選擇實踐中儲電池細支持的丁作時間可 用公式計算出來證電池組容就X電壓手(UPS額定功率X 0. 8)二視袋時器電池組支 持的工作時間式中.0.瞄功率因數(shù)我們 節(jié)冃制作機房的UP詠統(tǒng)采用雙機兀余并 機工作方式陽江臺選用額定輸出功率為 60KV的UP9U源上機.兩組電池柜共3繃 鉛酸帝電池并聯(lián)起來毎塊電池電壓12M 容昴I20AII利用以I：公式計席電池細電 m 12VX 16=1 92V.電池組容址 120A1IX 2=240All 給果為 240A1IX 192VF (60000X 0. 8)=0. 9&卜時.陽江臺以實際負裁計算電 池細可支持的時間為24 0AHX 1

13、92V+(35000X 0L 8) 1 65h2 3選擇UPS哪種不間斷電源(UPS)設計適合我們 制作機房呢？由于我們制作機房對用電要 求比較離所以我們在選購時不但要考慮 upstkj冗氽度、可擴展性、模塊化、可維護 性和運行成本還要考慮upso電m的適 應能力包括輸入電爪范閘、輸入功率因數(shù). 對電網(wǎng)的諧波干擾和頻率ni蹤能力筲另 外.UPG9 *能域排設計和供應商的售屈 膽務也很重要。因此我們選用r Hi- TEQIGI德)UPS不間斷電源的600(wx轉(zhuǎn)換 模式系列3 LPS的I常管理維護對UPSfft電系統(tǒng)的正確使用和維護保 養(yǎng)對保障系統(tǒng)的供電安全II常汞耍.以下 幾點需嬰引起我們格外

14、重視.3. 1 UPS的安裝注盤項UPS止常工作時木身會敷發(fā)出較人熱 址所以我們在UPStJl眉設計過程中必須 舟慮空訓冷幼系統(tǒng)但仃時會遇到空調(diào)停 機的問老那就要考慮機房的通風散熱。另 外需擊、閃電及電網(wǎng)上的高能浪浦也嚴乖 威脅到UPS系統(tǒng)安個如無相應的保護描 気將造成5禺統(tǒng)及il 算機硬件和軟件的 損壞因此UPS垃具有這方面的保護電路 其折標應符合國家及國際安全規(guī)范標準。 還冇在輸入配電柜內(nèi)加裝避宙器在UPS役 各前安裝諧及UP啲輸出配電柜 內(nèi)部統(tǒng)-接地.以此來仃效地防宙擊。3. 2主機的維護、保養(yǎng)(DUPSt機要求電內(nèi)沽潔衛(wèi)生保持 設備渝扒擦拭外殼.否則灰塵遇潮濕可引 起主機1 作索亂：主

15、機中的參數(shù)不能隨盤改動一段 時間內(nèi)打開機器主開關以測試電池狀況：遵循指示來操作及正確便用負(4)斷電時應避免帯戎心動UPS應 關丼Zl載等UPSt；動厲再開川負玻避免 開機瞬間大電流對UP3的沖擊:不能讓UPS K期處滿載或過戲3. 3僦電池的維護、保養(yǎng)対于UPS來說電池是保證UPS能夠在 市電或者旁路I析電發(fā)牛時隼續(xù)維持供電的 關鍛。仃溝料統(tǒng)計.40MTJ UPS統(tǒng)故障量 由r裕電池引起的而且是致命性故障.w 此要加強対維護備電池組的科學管理。(D1E常時電池每隔三個月須獺外充 電一次毎次不紂少于12h.機器趙過T年不便用時應使電池 先行允電24h.再投入止常便用(3)持續(xù)由市電供電三、四個

16、月時須對 電池進行一次放電再充電次使電池保 持活性以陰極板牡化。4)電池盡可能安裝在清潔、陰涼、逋風 和干燥的地方避免受到陽光、加熱器和其 他輻射熱源的影響：環(huán)境溫度對電池影響 較人電池安裝地的溫度應保持任20- 25 rzfuj.低溫卜電池放電容業(yè)卜降島溫下 電池壽命縮短：放電深度對電池壽命影響 也很人放電深度越深電池的循環(huán)使用次 數(shù)越少因此應避免UPStt 丁輕戲或空找 放電工作.4結(jié)語陽江廣播電視臺節(jié)目制作機房按該方 案設計UPS(共電系統(tǒng)后人人提島了電源 供給的可乖性、穩(wěn)定性、高效率性。金UPS 投入運行一年來笹個供電系統(tǒng)更加安全 可靠管理簡袒.為電 n iiii制作丸成和 安全播出提

17、供了有力保障。參考文獻Q張乃國.UPSlft電系統(tǒng)應用護冊北京 電f 1業(yè)出版社.2003.0秤保國主編UPS用技術(shù)北京：化學 工業(yè)出版社.2006徐濟仁陳家松.UPSJ支術(shù)及其發(fā)展匕 勢卩電r技術(shù)應用.200那02WJ科技創(chuàng)新導報 Sc i ence and Technology Innova t ion Hera Id51科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technology 1nnovat ion Hera科技創(chuàng)新導報 Sc i ence and Technology Innova t ion Hera Id#科技創(chuàng)新導報RII NJScience and Technolo

18、gy 1nnovat ion HeraCt接49貞)了運行時容易卡死何隙人了 泄漏率增k.量后有很多設il把通風閔換成 心金帕皺密封蝶閥。三偏心金屈壩密対蝶 網(wǎng)主要用于石油、化工、冶金、水電等領域 中作為種用來實現(xiàn)竹路系統(tǒng)通斷及流fit 控制三偏心結(jié)構(gòu)的療理閥板的密站面與 糾臨Z何的密対是靠傳動裝置的力矩使閥 板斥向閥座正流狀態(tài)時介質(zhì)壓力越高密 対擠壓越緊半流逍介質(zhì)逆流時碗祈介質(zhì) 壓力的増人糾板與閥座之間的m位ie壓力 小于介質(zhì)壓強時密封開始潰漏當介質(zhì)是 高溫含塵煙氣時官先樂力低一般都小于 0. IMPa.談不I：介質(zhì)壓力越鬲密対擠壓越 緊：其次當粉塵粘結(jié)在密封面時，閥門產(chǎn) 生泄漏!門啟閉時破

19、壞密封面，應封面很 難修圾：其三 T瞬間溫度超過一定范閘. 閥板變形變形后煙氣潰漏更X. II.檢條閑 難山于閥板的何療.閥內(nèi)壓力與外界常溫 空氣壓力不致時就必然心在漏14。種 是熱煙氣滿出系統(tǒng)一種是常溫空氣順著 間隙進入這兩種閭風都會降低余熱【叫收 效率由于煙道排煙溫度遠奇于能溫空氣 溫度所以常溫空氣漏入系統(tǒng)的危害更人。 據(jù)某條線測試煙囪前段和煙囪厲段煙氣 相差五十多度由于利用環(huán)冷機煙氣木來 溫度就不高，進績爐的煙氣降T 5吸，發(fā)電 量達不到設計嬰求.三僞心金屬帔密対蝶閥生產(chǎn)加丁復 雜直竝人成木鬲雖然使用效果優(yōu)于翻 板閥和通鳳媒閥但還是仃它”在的峽點。 我們針對目前燒結(jié)余熱發(fā)電所用的人口徑 閥門的現(xiàn)狀.設計生產(chǎn)了迷宮式金屬密封 蝶閥并獲得了國家發(fā)明專利(專利號： ZL2008 2 01801