鋼鐵廠煤氣及蒸汽發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用

【摘 要】鋼廠的煤氣的效率如何才能達(dá)到最大化，蒸汽發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用是否能夠解決現(xiàn)在所面臨的問題，筆者就根據(jù)發(fā)電技術(shù)的難點(diǎn)進(jìn)行分析探討，并提出相關(guān)的建議性方案，希望能夠帶來幫助。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵廠煤氣;蒸汽發(fā)電技術(shù);問題分析

最近幾年，我國對(duì)綠色環(huán)保的控制可謂是非常嚴(yán)格，國家方面不但大力支持搞環(huán)保，還提倡相關(guān)的綠色經(jīng)濟(jì)以及低碳發(fā)展。我國是鋼鐵企業(yè)大國，但是前幾年的污染卻很嚴(yán)重，因此，這幾年雖然對(duì)我國的鋼鐵制造有著一定的影響，但是環(huán)保卻做的很到位。我國在鋼鐵企業(yè)制造方面不斷提高整個(gè)能源的效率，大大降低了能源的消耗指標(biāo)，正是因?yàn)槿绱?，我國的鋼鐵企業(yè)才能在國際市場(chǎng)上保持優(yōu)秀的競(jìng)爭(zhēng)力。大家都知道，正常鋼鐵在生產(chǎn)的過程中，是非常復(fù)雜的，而且鋼鐵生產(chǎn)完畢后會(huì)有大量的副產(chǎn)品，比如說具有污染性的煤氣和品質(zhì)較低的蒸汽。對(duì)于這些副產(chǎn)品，有些企業(yè)廠子就會(huì)對(duì)他們進(jìn)行隨意排散，絲毫沒有一點(diǎn)環(huán)保意識(shí)，一點(diǎn)也不知道這樣的處理方式不但浪費(fèi)資源還污染了大氣。通過新技術(shù)的應(yīng)用，可以把產(chǎn)生的煤氣和低品質(zhì)的蒸汽收集起來進(jìn)行發(fā)電處理，這樣一來，既能合理的運(yùn)用相關(guān)的廢棄資源，還能對(duì)環(huán)境有所保護(hù)。同時(shí)，對(duì)電力相關(guān)企業(yè)還能產(chǎn)生有益的幫助。

1、鋼鐵廠煤氣及蒸汽富裕量現(xiàn)狀

對(duì)于我國目前的鋼鐵廠來說，產(chǎn)生的富裕煤氣主要是分為兩類，第一類是高爐煤氣，這種富裕煤氣主要供加熱設(shè)備，比如說煉鐵熱風(fēng)爐、燒結(jié)機(jī)或者鋼車間的加熱爐等設(shè)備。第二類是轉(zhuǎn)爐煤氣，這種富裕煤氣是煉鋼內(nèi)部系統(tǒng)自行使用，要是周圍沒有別的用戶，則會(huì)有富裕量煤氣產(chǎn)生。對(duì)于一般的鋼鐵廠而言，他們企業(yè)公司對(duì)煤氣會(huì)采用放散的方法，這種方法浪費(fèi)了大量的煤氣能源。我們平常所說的低壓蒸汽，在很大程度上是來自鐵爐、電爐等加熱爐冷卻產(chǎn)生的，它們所產(chǎn)生的蒸汽除了應(yīng)用于公司生產(chǎn)和日常的生活實(shí)用之外，大部分的蒸汽沒有受到充分的利用，常年被企業(yè)公司管理人處于放散狀態(tài)，這種現(xiàn)象不但造成了相關(guān)的能源污染，而且還造成了水資源的浪費(fèi)

2、發(fā)電機(jī)組方案及系統(tǒng)組成

2.1裝機(jī)方案的確定及可行性分析

根據(jù)大量的分析可知，在對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)的時(shí)候要針對(duì)廠區(qū)的煤氣含量進(jìn)行探討，如果廠區(qū)的煤氣含量比較富裕，那么根據(jù)相關(guān)的公式計(jì)算可知，要配套一組9MW的發(fā)電機(jī)組合40t/h的煤氣鍋爐才能確保鋼鐵廠的正常運(yùn)行。蒸汽的來源主要分為兩類，其一就是轉(zhuǎn)爐汽化的冷卻，其二就是余熱鍋爐的燒結(jié)。前者因?yàn)樵谏a(chǎn)的過程中波動(dòng)性比較大，所以很難對(duì)它進(jìn)行直接的利用。而對(duì)于后者來說，雖然產(chǎn)出汽量比較少，但是壓力比較穩(wěn)定。不過這種狀態(tài)不能很好的發(fā)電，所以，有關(guān)的設(shè)計(jì)人員就想出了這樣的一個(gè)辦法，那就是待轉(zhuǎn)爐汽化的氣壓穩(wěn)定之后把它和燒結(jié)鍋爐進(jìn)行混合使用，來幫助其發(fā)電。這樣一來，發(fā)電的效率將會(huì)得到大大的提高，而且可以節(jié)約成本，提高容量。

2.2主機(jī)設(shè)備參數(shù)

2.2.1 9MW中壓汽輪發(fā)電機(jī)組主機(jī)參數(shù)

對(duì)于相關(guān)的燃?xì)忮仩t參數(shù)如下：需要燃?xì)忮仩t的臺(tái)數(shù)是一臺(tái)，這個(gè)鍋爐的額定出力是40t/h，對(duì)于它的過熱器出口壓力是3.82MPA出口的溫度是450鍋爐對(duì)水的溫度是104鍋爐排煙的溫度應(yīng)該小于等于160，如果這個(gè)溫度過大的化，將不利于相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行，產(chǎn)生鍋爐的排污率是百分之二，鍋爐設(shè)計(jì)的熱效率要達(dá)到百分之八十七以上，對(duì)于空氣預(yù)熱器進(jìn)口的溫度是30出口的溫度小于等于370，鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍在百分之三十到百分之一百一十之間，這種鍋爐的點(diǎn)火方式是轉(zhuǎn)爐煤氣點(diǎn)火，鍋爐的設(shè)計(jì)燃料是百分之五十的高爐煤氣和百分之五十的裝爐煤氣

對(duì)于汽輪機(jī)的參數(shù)如下：需要汽輪機(jī)的臺(tái)數(shù)是1臺(tái)，型號(hào)是N9-3.43型，汽輪機(jī)的額定功率是9MW主汽門前的蒸汽壓力是3.43，最高值達(dá)到3.62最低值達(dá)到3.14，主汽的門前蒸汽溫度是435，最高的溫度達(dá)到445最低的溫度是420。

2.2.2蒸汽系統(tǒng)

9MW機(jī)組蒸汽系統(tǒng)

對(duì)于9MW機(jī)組蒸汽系統(tǒng)來說。整個(gè)系統(tǒng)的主蒸汽管道采用的是新型的單元制系統(tǒng)，而進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)的主蒸汽是由目前新建的鍋爐來進(jìn)行供給。

6MW機(jī)組蒸汽系統(tǒng)

這個(gè)機(jī)組蒸汽系統(tǒng)，所產(chǎn)生的蒸汽大多是飽和狀態(tài)，主要是因?yàn)槠湓谄鋮s的時(shí)候產(chǎn)生的流量波動(dòng)太大而且壓力也不穩(wěn)，對(duì)于這樣的蒸汽，一般來說屬于品位較低的一種，如果把這種蒸汽直接運(yùn)用到發(fā)電機(jī)中，對(duì)汽輪機(jī)組的安全性能會(huì)有一定的影響，而且對(duì)整個(gè)組織系統(tǒng)的運(yùn)作都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。整個(gè)汽輪機(jī)的用氣在一定程度上來說都是需要連續(xù)性的，所以在進(jìn)行投入的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)蒸汽的參數(shù)按規(guī)定投入，并且設(shè)定相關(guān)的蓄熱器。舉個(gè)實(shí)例，如果系統(tǒng)的參數(shù)顯示的是1.3MPA，那么出口的壓力應(yīng)該在0.88MPa才屬于正常，這樣才能使得整個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮最大的效率，在相關(guān)的蓄熱器把冷卻后的轉(zhuǎn)爐汽化送出的時(shí)候，要把所冷卻的氣體進(jìn)行混合，把他們作為主汽來使用。

3、飽和蒸汽發(fā)電技術(shù)難點(diǎn)及解決方案

對(duì)于整個(gè)鋼鐵廠企業(yè)公司來說，最需要解決的是飽和蒸汽發(fā)電所遇到的難點(diǎn)，因?yàn)檫@種蒸汽發(fā)電技術(shù)不同于以前的煤氣發(fā)電，無論是從鍋爐產(chǎn)生的壓力、穩(wěn)定的過熱蒸汽或者是蒸汽來源來說，都不同于以前。蒸汽發(fā)電技術(shù)所產(chǎn)生的蒸汽和煤氣發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生的蒸汽從品質(zhì)上來看有著很大的不同，比如說，煉鋼廠轉(zhuǎn)爐的汽化系統(tǒng)只是在進(jìn)行吹煉的時(shí)候產(chǎn)生蒸汽，而不吹煉的時(shí)候則不產(chǎn)生蒸汽。而且所產(chǎn)蒸氣的壓力不但大，而且流量波動(dòng)性還強(qiáng)。因?yàn)槠渌a(chǎn)生的蒸汽是飽和狀態(tài)的，其濕度也比較大，如果把他們直接運(yùn)用到發(fā)電機(jī)上，將會(huì)有水蝕的現(xiàn)象發(fā)生，這種現(xiàn)象的發(fā)生非常不利于整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)生，所以，對(duì)于飽和蒸汽發(fā)電技術(shù)來說，最大的難點(diǎn)是如何在系統(tǒng)運(yùn)作過程中保持整個(gè)蒸汽的壓力穩(wěn)定、流量平衡及干度一定。對(duì)于這種問題，目前較好的解決方法是采用蓄熱器的方法，在進(jìn)行轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)的時(shí)候，可以運(yùn)用的蓄熱器最好的是濕式變壓蓄熱器，這種蓄熱器可以把多余的蒸汽進(jìn)入到相關(guān)的容器里，隨著蒸汽的增多，內(nèi)部的壓力會(huì)慢慢變高，當(dāng)壓力達(dá)到一定值的時(shí)候，發(fā)電機(jī)的水位也會(huì)保持穩(wěn)定的狀態(tài)，此時(shí)發(fā)電機(jī)就可以繼續(xù)用汽。

4、結(jié)束語

在進(jìn)行鋼鐵發(fā)電廠運(yùn)作的過程中，整個(gè)過程下來肯定有相關(guān)的雜質(zhì)產(chǎn)生，雜質(zhì)如果不影響設(shè)備的運(yùn)用，則可以忽略不計(jì)。在進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行中，只有把每個(gè)指標(biāo)都安排到位，整個(gè)設(shè)備才能正常運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：孟久云（1981—），男，浙江諸暨人，本科學(xué)歷，浙江西子聯(lián)合工程有限公司，工程師，設(shè)計(jì)經(jīng)理，研究方向：煤氣發(fā)電節(jié)能。