摘要:钢铁行业作为高能耗产业,其烧结工序的余热回收效率偏低,已成为亟需解决的关键问题。针对国内环冷机余热发电系统因参数设计不合理所导致的能源浪费,本文通过构建双压余热发电系统的热力学模型,以及烧结矿冷却过程的多孔介质流- 固耦合传热模型,系统分析冷却风速、料层高度、蒸汽压力等关键参数对吨矿发电量与供电量的影响规律。研究结果表明:冷却风速存在最佳取值范围(1. 6 ~ 2. 0 m/ s),可使吨矿供电量达到最大,矿温由450 ℃升至700 ℃,最佳吨矿供电量对应的风速也从1. 6 m/ s 提高至1. 9 m/ s;适当增加料层高度可显著提升余热回收效率,且发电量的增幅高于风机能耗的损失,当料层增高至2. 0 m 时,吨矿发电量可由1. 0 m 时的14. 38 kW·h/ t 提升至19. 31 kW·h/ t(在600 ℃矿温基础工况下);高压蒸汽压力建议选取1. 5 ~2. 0 MPa(表压,g),低压蒸汽压力宜控制在0. 5 ~0. 8 MPa(g),二者协同优化有助于进一步提高系统经济性,在600 ℃烧结矿温下,最大吨矿发电量由高压蒸汽1. 6 MPa(g)、低压蒸汽0. 5 MPa(g)对应的22. 63 kW·h/ t,提高至高压蒸汽4. 0 MPa(g)、低压蒸汽1. 2 MPa(g)对应的23. 73 kW·h/ t;最大吨矿供电量由高压蒸汽1. 6 MPa(g)、低压蒸汽0. 6 MPa(g)对应的17. 41 kW·h/ t,提高至高压蒸汽4. 0 MPa(g)、低压蒸汽1. 3 MPa(g)对应的18. 54 kW·h/ t。研究结果可为环冷机余热发电系统的参数设计与工程应用提供理论依据,对提升钢铁行业能源利用效率具有重要指导意义。