煉鋼余熱發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試與改造

1、煉鋼余熱發(fā)電系統(tǒng)調(diào)試與改造摘要：鋼鐵產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的支撐產(chǎn)業(yè)，是高耗能產(chǎn)業(yè)，但我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的能耗與國際先進(jìn)水平相比還有相當(dāng)?shù)牟罹唷．?dāng)前大部分鋼鐵企業(yè)中轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐生產(chǎn)的飽和蒸汽除供自身消耗外，還有大量剩余；本文結(jié)合當(dāng)前余熱發(fā)電技術(shù)，提出將轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽用于發(fā)電，實(shí)現(xiàn)對這部分資源的有效利用并對安裝使用中存在的問題進(jìn)行解決。關(guān)鍵詞：余熱發(fā)電螺桿膨脹機(jī)蓄熱器冶金企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量低參數(shù)飽和蒸汽，由于工藝過程及生產(chǎn)技術(shù)等因素，這部分中低溫飽和蒸汽沒有得到有效利用，被白白地排放到了環(huán)境中。在此基礎(chǔ)上飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用在冶金行業(yè)，其作用可以生產(chǎn)過程中產(chǎn)

2、生的飽和蒸汽進(jìn)行回收利用，有效的降低噸鋼能耗。對減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本，建設(shè)綠色高效工廠有特殊的意義。1余熱飽和蒸汽的發(fā)電原理目前利于這種低壓飽和蒸汽發(fā)電的技術(shù)有兩種：一種是螺桿膨脹動力機(jī)技術(shù)：一種是汽輪機(jī)技術(shù)；考慮到我公司的轉(zhuǎn)爐爐型較小，產(chǎn)生的蒸汽量小，我們采用的是前者。其主要工藝流程為：來自蓄熱器的帶壓蒸汽，經(jīng)過濾網(wǎng)，主汽門，快關(guān)閥，調(diào)節(jié)閥，溫度及壓力表進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)，帶動螺桿膨脹機(jī)旋轉(zhuǎn)。由螺桿膨脹機(jī)，帶動電機(jī)發(fā)電。由螺桿膨脹機(jī)出來的做功后的蒸汽通過冷凝器，凝結(jié)為軟水，軟水再經(jīng)過泵的輸送，輸送到轉(zhuǎn)爐煙道中，循環(huán)利用。如圖一所示：值得一提的是，我們在蒸汽的進(jìn)口采用了自動調(diào)節(jié)閥的技術(shù)。由于

3、工藝的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)爐的吹煉期和倒渣（鋼）期的蒸汽產(chǎn)生的量是不同的，所以在蒸汽利用時，我們在螺桿膨脹機(jī)的進(jìn)口安裝了調(diào)節(jié)閥。在倒渣（鋼）期蒸汽的壓力和溫度相對低的時候，調(diào)節(jié)閥根據(jù)管道壓力和流量的反饋數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)閥門的開度，將閥門的開度調(diào)大，增大進(jìn)汽的流量；在吹煉期，管道內(nèi)的蒸汽的壓力和流量較大，調(diào)節(jié)閥自動調(diào)小閥門的開度，減小進(jìn)汽的流量。這樣保持螺桿膨脹機(jī)的進(jìn)汽的壓力和流量變化幅度相對穩(wěn)定，以便發(fā)電的機(jī)的功率穩(wěn)定運(yùn)行。2現(xiàn)場的環(huán)境與設(shè)備的選型現(xiàn)場條件：進(jìn)汽壓力：P仁0.50Mpa;進(jìn)汽溫度：t1=151C；排汽壓力：P2=0.107Mpa;排汽溫度：t2=101C；額定蒸汽流量：11t/h。根據(jù)現(xiàn)場的

4、條件和參數(shù)，我們確定了，螺桿膨脹機(jī)和一臺600kw的發(fā)電機(jī)。螺桿膨脹機(jī)的型號：SEPG500-600/2250-1.65-C,裝機(jī)功率為：600kw;額定功率為530kw;輸出轉(zhuǎn)速：2250rpm;額定進(jìn)汽壓力：0.5Mpa;額定進(jìn)汽溫度為151C;額定進(jìn)汽量：11t/h;額定排汽壓力：0.107Mpa。額定排汽溫度：101C。3運(yùn)行調(diào)試系統(tǒng)施工安裝完畢，做好調(diào)試工作可以有效的保障系統(tǒng)正常開機(jī)，減少因安裝不當(dāng)造成的損失。1、運(yùn)行準(zhǔn)備；1檢查快關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥是否有卡澀現(xiàn)象。2手動盤車，聽機(jī)組轉(zhuǎn)動部分是否有明顯的磨擦聲音。3油泵短時啟動，看是否運(yùn)行正常，油箱油位是否正常。4檢查螺桿膨脹動力機(jī)和發(fā)電機(jī)

5、之間的連鎖試驗(yàn)，檢查電氣儀表控制系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)并符合要求；各報(bào)警保護(hù)信號及光學(xué)牌字顯示正確。5主要保護(hù)裝置試驗(yàn)是否動作。6送上電源檢查各儀表和電控制信號，各壓力和溫度表完好，連鎖開關(guān)在解除位置上。2、啟動操作螺桿膨脹機(jī)的動力機(jī)組的啟動可分為：手動啟動方式、自動啟動方式。首次開機(jī)必須采用手動啟動1寫入額定轉(zhuǎn)速、額定功率;2打開快速關(guān)斷閥開啟狀態(tài)，啟動油泵，當(dāng)觸摸屏上沒有報(bào)警顯示后選擇手動運(yùn)行方式，手動開閥按F1,閥門將周期性的漸增，手動關(guān)閥按F2,閥門將周期性漸關(guān)；3通過操作面板上的“F1”“按鈕，控制調(diào)節(jié)閥緩慢的調(diào)節(jié)開度，使適量的蒸汽進(jìn)入螺桿膨脹動力機(jī)，沖動轉(zhuǎn)子并穩(wěn)定動力機(jī)的轉(zhuǎn)速在600r/mi

6、n左右，這時檢查各油路、水路是否正常，監(jiān)聽、監(jiān)視動力機(jī)聲音、振動是否正常。一切正常后要求繼續(xù)運(yùn)行10min左右。4逐步增加調(diào)節(jié)閥開度，使動力機(jī)轉(zhuǎn)速在1200r/min左右，再進(jìn)行動力機(jī)全面檢查，一切正常后繼續(xù)開大調(diào)節(jié)閥門開度，使動力機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。5機(jī)組啟動運(yùn)行正常后，關(guān)閉排汽管道上的放空閥。3、停機(jī)操作正常停機(jī)時，只關(guān)斷調(diào)節(jié)閥，功率接近OKW時，發(fā)電機(jī)自動解列；1在停機(jī)前先打開排氣管道的放空閥。2按下觸摸屏幕面板上的停止按鈕。3調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉4機(jī)組轉(zhuǎn)速降低至零轉(zhuǎn)，主機(jī)停止工作5主機(jī)停止工作后，關(guān)閉進(jìn)汽，排汽閥門。6此時不能關(guān)閉潤滑系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，需半小時后才能關(guān)閉。4后續(xù)問題整改處理經(jīng)

7、過努力，機(jī)組可以達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行，并網(wǎng)并發(fā)電。蒸汽得到了利用，達(dá)到了預(yù)期的效果。但是運(yùn)行72小時候，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)仍存在一定的問題。問題如下：1由于安裝調(diào)試時的季節(jié)是夏季，進(jìn)汽的溫度比實(shí)際設(shè)計(jì)時進(jìn)汽的溫度要高出10C左右，排汽的溫度也比實(shí)際的溫度高出10C,達(dá)到110C，排出的飽和蒸汽經(jīng)過冷凝器后，冷凝水箱內(nèi)溫度表顯示為102C，為沸騰水，不利于軟水的保存。整改處理：對于冷凝水箱的水溫過高的問題，我們考慮了幾種方案。a降低蒸汽進(jìn)口的溫度：可以拆除保溫，增加散熱器等方法；b更換冷凝器，增大冷凝器的處理效果；c對蓄水箱進(jìn)行改造?？紤]到季節(jié)變化、現(xiàn)場環(huán)境及成本因素，我們最終在蓄水器上安裝了一路熱交換器，對冷卻

8、水箱進(jìn)行直接降溫，在交換器的進(jìn)口安裝閥門，可以在冬季環(huán)境溫度低的情況下不適用換熱器。2冷卻塔的水的蓄水量太小。蓄水高度為20厘米，在大冷卻水用量的情況下不利于水的循環(huán)，需要加高。針對此問題我們隊(duì)冷卻水池進(jìn)行了進(jìn)一步的加高。5節(jié)電效益計(jì)算經(jīng)濟(jì)分析發(fā)電效益。發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量為530kW，實(shí)際運(yùn)行功率為500kw,電站年運(yùn)行時間為330d，電價按0.80(kWh)計(jì)，則每年因發(fā)電產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為316.8萬元?；厥绽淠б妗；厥绽淠?0t/h，冷凝水價格按I5a/t計(jì)，則每年回收冷凝水所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為118.8萬元。工作人員工資。人均年工資：工作人員共9人，則年支出工作人員工資為32.4萬元?？傂б婷磕甑碾s費(fèi)為5萬元，則全年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為398.2萬元。投資回收期。系統(tǒng)總造價為266萬元，投資回收期（不含建設(shè)期）為0.66。6結(jié)語冶金行業(yè)做為高耗能產(chǎn)業(yè)，節(jié)能的需要十分迫切。飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)對煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢汽進(jìn)行利用，發(fā)電的副產(chǎn)物軟水也可以直接應(yīng)用于煙道冷卻系統(tǒng)。飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)不需要任何額外的燃料，不污染大氣，回收了一定的能源，符合國家保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的基本國策，增加了企業(yè)的效益。參考文獻(xiàn)馮聚和，煉鋼設(shè)計(jì)原理。北京化學(xué)工業(yè)出版社2005:119-123.動力工程師手冊編輯委員會。動力工程師手冊，北京機(jī)