炼钢蒸汽回收与棒二蒸汽发电

1、炼钢蒸汽回收情况与棒二蒸汽发电目前永钢有三个炼钢厂，在吹炼过程中伴随着大量的热量产生，通过对活动烟罩的冷却也产生了大量的蒸汽。合理的利用蒸汽可以产生积极的经济效益。目前这些蒸汽主要用于烧结，炼铁，石灰厂等，同时供给每个分厂、食堂、澡堂等生活用汽，富余量用于三烧结、棒二蒸汽发电等。根据蒸汽平衡统计，夏季的时候，蒸汽产出为：107.02 吨 /小时，而一级二级用户消耗总量为： 83.46 吨 /小时，存在一定的富余量。冬季属于采暖季，蒸汽产出仍为：107.02 吨 /小时，而一级二级用户的消耗总量为：111.40 吨 /小时，用户消耗量大于产出量。为了挖掘蒸汽产出潜力， 我们对炼钢三个厂的流量、

2、放散情况进行分析， 同时考虑蒸汽管网的排布合理性，以求争取更多的蒸汽产量，做到供求平衡，乃至有一定的富余量。1 炼钢厂蒸汽产出情况分析一、炼钢一厂1、蒸汽产量（12 月份）如图所示，这是炼钢一厂12 月份的蒸汽日产，从表中可以看出，蒸汽的产量具有很大的不稳定性，最高的为750 吨/ 天左右，而最低的不足400 吨 /天。炼钢一厂，有3 个蓄热器进行回收蒸汽， 分别安装 3 个流量计， 有的流量计一连数天都无读数，分厂解释说是由于烟罩漏水，无法进行回收，蒸汽放散掉了。由于蒸汽产出的不稳定，一旦蒸汽并网，便会影响蒸汽管网的不稳定，导致压力波动。 所以生产单位要加强烟罩的日常维护，对蒸汽合理回收管理

3、，尽量减少因为设备事故造成的放散，让蒸汽产出趋于稳定。2、一钢的放散情况放散条件分为两种， 一种是人为放散， 主要目的是为了掩盖吹炼时产生的黄烟， 逃避公司的处罚。 另一种是到了设备压力上限， 为了安全生产，进行放散泄压。目前一钢的设备放散条件为：汽包压力 1.1Mpa ，蓄热器压力 0.8Mpa。二、炼钢二厂1、蒸汽产量（12 月）如图所示， 除了12 月2 号蒸汽产量偏低， 其他日产量均在500 吨 /天左右，回收量稳定，有利于管网压力稳定。2、二钢的放散情况二钢放散情况与一钢的类似。 主要分为人为掩盖黄烟放散和泄压放散， 二钢的设备放散条件为：汽包压力 1.1Mpa ，蓄热器压力 0.8

4、Mpa 。汽包安全阀上限为 1.35Mpa 。三、炼钢三厂1、蒸汽产量（12 月）如图所示，由于炼钢三厂12 月 4 号 -18 号有一个转炉检修，所以4 号-18 号的蒸汽回收量下降很多。排除检修的日期不算，蒸汽的产量具有一定的不稳定性，应该加强设备维护，努力实现正常生产，尽量稳定产量。2、放散情况：放散情况较炼钢一、二厂偏少，主要为吹炼的时候，泄压放散。汽包放散条件为：2.05Mpa ，安全阀上限： 2.45Mpa 。蓄热器放散条件： 1.6Mpa 。三钢出来的蒸汽压力较高。四、炼钢厂放散情况分析不管哪种放散， 都浪费了大量的蒸汽，都应该尽量避免。对于人为放散，是由于黄烟造成的。 黄烟出来

5、后， 就必须放散蒸汽掩盖，如果为了因为节约蒸汽不放散的话，反映到环保局等部门便得不偿失。黄烟的产生原因主要有：1、铁水成分 Si 含量高； 2、枪位控制不好；3、除尘系统设备老化， 效率低。 通过原因分析， 我们可以通过以下措施来减少黄烟产生：1、提高铁水规格，把 Si 含量控制在合理的范围；2、提高摇炉工操作水平，减少因枪位不当而造成的黄烟； 3、加强除尘设备的检修与日常维护，提高除尘效率。对于泄压放散，是因为蒸汽压力过高产生的。 在吹炼时候， 短时间内产生大量的蒸汽，在汽包或蓄热器内不能顺畅排除，便会积攒在设备内，导致压力增大。可以通过以下措施来减少放散：1、在容许的范围内适当提高压力上限

6、。譬如：汽包的安全阀门设定值为：1.45Mpa ，而目前在 1.1Mpa就进行放散了，但同时要考虑到吹炼时候，瞬间压力较高的因素；2、提高蒸汽回收人员的操作标准，当吹炼的时候，提高在汽包内注入一定的冷水，缓解压力迅速增加。3、放散情况的发生从一定程度上反映出在原有管路系统下，蓄热器容量偏小。 可以考虑更换较大的蓄热器。但在目前供需基本平衡的现状下，没必要。3、通过对管道的研究，设计合理的管道，让蒸汽排出更流畅。2.棒二蒸汽发电2 座，分别为 1 期 270KW 发电机组和2 期 770KW 发电棒材二厂目前有蒸汽发电机组机组。所用蒸汽取自蒸汽低压管网，并且2 期发电机组与棒五和线五加热炉蒸汽直

7、接相连。低压管网的压力在 0.5Mpa-0.8Mpa之间。在 9 月 22 号之前，一期、二期同时使用，由于2台发电机组同时运行，导致蒸汽压力偏低。当二期发电功率低于350KW 时，噪音很大，被要求停机。目前，主要使用2 期 770KW 机组发电， 1 期作为 2 期故障时使用。据分厂反映最近出现蒸汽压力偏低以及压力波动较大的现象。现我们对其原因进行分析。一、棒二1 期 270KW 发电情况分析上图表示的是：12 月 3 号之前，蒸汽发电压力在0.62Mpa 以上，由于4 号炼钢三厂转炉检修，所以蒸汽量不足，管网压力下降，蒸汽发电压力处于0.60Mpa 以下。从图中可以看出，蒸汽压力波动比较大

8、，稳定性差。上图表示是： 在 12 月 3 号之前， 一期发电功率接近额定功率 270KW ，发电情况属于正常。发电功率也较稳定。而 12 月 4 号开始，由于三钢检修，管网压力下降，所以发电功率有所下降。每天的蒸汽消耗量为170 吨左右，流量为7t/h 左右。两个图分析可知：正常情况下，一期发电机组发电功率250KW 左右，与蒸汽压力成正相关关系， 蒸汽压力越高， 对应的发电功率越高。 目前蒸汽管网压力和流量可以满足发电要求。二、棒二 2 期 770KW 发电情况分析棒二 2 期 770KW 发电机组建设初衷是为了回收利用棒五和线五组成的1.0Mpa 蒸汽管道，但是目前线五没有正常投产运行，

9、所以蒸汽同样来源于低压管网，由于低压管网的压力在 0.5-0.8Mpa 之间，所以发电量无法达到额定功率770KW 。如图所示：蒸汽压力维持在0.52Mpa 左右，也存在一定的波动性。从图中可以看出，由于低压管网压力偏低，所以二期机组功率在510KW-540KW之间，发电功率较稳定，波动比为6%之内。每天的蒸汽消耗量为170 吨左右，流量为7t/h 左右。因为设计的时候，是以1.0Mpa 蒸汽发电为主，所以目前的低压管网压力偏低，不能达到额定功率。能环处曾经做过测试，把低压管网顶到0.8Mpa，二期机组功率也只能达到600 多KW, 并且发电功率与压力高低没必然的线性关系。三、蒸汽压力波动分析

10、y 发电机组发电功率与额定功率相差较大，但是由于低压管网压力规定上限为0.8Mpa ，所以 770KW 发电机组发电功率不可能达到额定功率，当管网压力顶到0.8Mpa 时，发电功率也只能达到600 多 KW ，并且增加管网压力，会给管网带来一定的隐患。所以目前管网压力 0.5-0.8Mpa 具有一定的合理性。但是管网压力不稳定，波动大却是事实。发电机组的蒸汽压力取自低压管网，所以低压管网的稳定性决定了发电机组蒸汽压力的稳定性。目前属于采暖季，需求用户较多，供求基本平衡，而用户用汽存在一定的时令性，当用户端集中用汽的话，会在短时间内造成蒸汽管网压力偏低，而在用户用汽偏少的时段，蒸汽管网的压力便会

11、升高。这个时候也会造成炼钢放散概率的增加。而此前， 由于三钢检修以及棒二自身检修，造成蒸汽管网压力偏低，压力不稳，对发电造成一定的影响：量偏低； 2、发电机组并网不稳定，容易并不上或掉网。1、发电3.炼钢三厂放散与棒二蒸汽发电矛盾分析目前炼钢三个厂都存在不同程度的放散情况，而棒二蒸汽发电两台机组却不能同时运行。炼钢放散除去人为盖烟放散以外便是由于蓄热器或汽包压力过高导致的，而棒二蒸汽发电机组不能同时运行是因为蒸汽不足，管网压力偏低造成的。一方便是压力过高， 而另一方面是压力不足，这便是一个矛盾。如果减少炼钢厂放散的话，必将造成蓄热器和蒸汽管网压力偏高，而蒸汽管网压力和蓄热器都有一定的压力上限，

12、 这将造成一定的安全隐患。非要减少放散的话，可以优化蒸汽管网，让蒸汽更顺畅的排出，也可以更换大的蓄热器，提高存储能力。目前炼钢 3 个厂的蓄热器中， 炼钢一厂有根273 的蒸汽管道， 炼钢二厂有根159 的蒸汽管道送到轧钢这边的低压管网，并且距离都比较远。炼钢一厂、二厂的蓄热器放散条件为：0.8Mpa ，所以输送过来的蒸汽是低于0.8Mpa ，在加上距离较远，存在一定的压力损耗，过来的蒸汽压力便会偏低。轧钢区蒸汽管网还要供给耐材厂、十八大队、办公大楼、三号门卫等使用。而这些用户使用都有一定的时令性，多为生活用汽，所以管网本身压力存在波动性。 棒二蒸汽发电只要与蒸汽管网连接，那么就要承受管网带来

13、的不稳定性。二期蒸汽发电机组由于安装了汽包， 所以稳定性相对要好，所以一期发电机组也可以安装一个汽包，用来稳定压力。 如果想要获得稳定的蒸汽压力，最好的办法就是从某个钢厂的蓄热器直接接一根直送发电机组发电。由于一钢、二钢的蓄热器压力不高于0.8Mpa，如果想把二期发电机组满负荷发电的话， 可以直接从三钢蓄热器接过来一根，接到二期的汽包上， 这便需要可行性以及成本效益分析，需要慎重考虑。轧钢区蒸汽平衡统计（参照全厂蒸汽平衡表）蒸汽消耗统计（采暖季） ：蒸汽产出统计（采暖季） ：十八大队区域： 4.6 t/h棒二： 7.0t/h0.6 Mpa办公大楼： 2.0 t/h棒三： 4.0t/h0.6 M

14、pa水养殖场： 2.0 t/h棒五： 5.2t/h1.0 Mpa轧钢稀油站： 1.5 t/h线五： 5.0t/h0.9 Mpa轧钢生活用汽： 3.0 t/h总产出为： 21.5 t/h招待所区3.5 t/h游泳池： 1.0 t/h棒二蒸汽发电： 15.0 t/h总消耗为： 32.6 t/h再结合冬季管网损失 10%计算，从炼钢一厂、二厂蓄热器需要蒸汽14.7 t/h。从管路图中可以看出，新建273 管径的作用未充分发挥，目前只有线材五厂（5t/h）、棒材五厂（ 5.2 t/h ）的蒸汽并进去，而棒材五厂还有一部分的蒸汽供给低压管网（十八大队区域 4.6t/h），线材五厂只有一条线刚投产，蒸汽产

15、量不稳定，所以送入新建273 管道的蒸汽不超过10 t/h，甚至更低。据了解，目前棒二蒸汽发电没有使用此管道的蒸汽，里面的蒸汽通过棒五回流到低压管网，这根273 的作用目前只是起到把线五产生的5 t/h 的蒸汽送到棒五管路，然后回流到低压管网。如果所有蒸汽（ 14.7 t/h 的蒸汽缺口）都从炼钢一厂蓄热器连出来的管路（273）进入低压管网，送至低压管网流速为：16.76m/s，流速偏低，证明一钢蓄热器连过来的管径是足够的，如果炼钢厂供过来的蒸汽在2 根管道中流量合理分布的话，是可以满足需求的。 送往生活用汽的支管道， 用汽集中时间时的流量按照平时2 倍计算的话， 所有管道中十八大队区域流速最

16、高，为35.3m/s，在合理范围之内。在蒸汽发电端，目前只使用一根159 的蒸汽管道供棒二蒸汽发电，经计算，如果蒸汽压力为0.6Mpa ，这根管道合理流量为7t/h 左右。如果两台发电机组同时发电，需要15t/h 的蒸汽流量，这根管道无法满足。管道阀门开度：炼钢一厂、二厂的蓄热器出来的管道开度手动阀均调节到最大，2 根送蒸汽发电的管道 （一钢 273，二钢 159）上的阀门、低压管网（包括棒二蒸汽发电支管）暂不清楚，汽包连接到发电机的开度在 90%至 100%之间，应保证蒸汽运输过程中的阀门处于最大状态。而炼钢一厂蓄热器连到管网的距离大约为520m，炼钢二厂蓄热器连接到管网的距离大约为460m

17、，距离偏长会导致压力降增加（如果14.7 t/h 的蒸汽都从二钢蓄热器出来进入低压管网，在不计局部阻尼的情况下，压力损失高达0.35Mpa ，当然蒸汽缺口不可能都从二钢送来），并且在管道走向中，弯头较多，角度大多呈90，弯头过多会导致压损增加，并且对蒸汽顺畅排除造成影响， 所以当炼钢吹炼的时候，蒸汽量突然增加的时候，导致蓄热器内蒸汽无法在短时间内外排，压力过高，造成放散现象。经过调查和分析，发现瓶颈问题为：目前棒二蒸汽发电使用的蒸汽均来自低压管网，而其从低压管网接下来的支管为159的蒸汽管道， 经过计算， 此管道的合适流量为7t/h 左右，而 2 台机组都运行需要14t/h 的蒸汽流量，此15

18、9 的管道无法满足。因此，我们给出以下建议：1、目前线五的蒸汽产量为： 5t/h，棒五的产量为： 5.2t/h ，总计 10.2t/h 。让棒五和线五组成的 273 高压管网专供 2 期 770KW 发电机组使用， 当线五 2 条线都正常投产， 蒸汽产量增加时， 2 期发电机组可以把多余的蒸汽泄流到低压管网。2、从低压管网接下来的159 的蒸汽管道则专供一期270KW 发电机组使用。3、在满足工艺要求的条件下，保证所有手动调节阀的开到最合适，尽量减少局部压损。4、分厂需加强对各自所管辖区域内开水箱、蒸饭箱、浴室等耗用蒸汽设备的管理，严格控制蒸汽开启、关闭时间，做到阀门有专人管理，防止因使用、管理不当造成蒸汽浪费。5、目前公司各