炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电

1、第9期曾 武，等：炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电第25思炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电t 武，韩慧珍（新余钢铁有限公司，江西 新余338001）摘 要：结合利用纯余热回收发电用冷凝式汽轮机将利用炼钢转炉烟气余热制取的饱和蒸 汽用于发电的工程实例，介绍了饱和蒸汽发电系统的工艺流程，对系统中蓄热器的容积进行了校核 计算，对饱和蒸汽发电系统的经济性进行了分析。关键词：炼钢转炉；汽轮机；饱和蒸汽；发电中图分类号：TU995文献标识码：B 文章编号：1000 -4416（2005）09 -0056 -02Power Generation with Saturated Steam Produced by Fl

2、ueGas Remaining Heat of Steel-making ConverterCAO Wu, HAN Hui-zhen(Xinyu Iron & Steel Co.、Xinyu 338001 , China)Abstract: Integrating with the engineering examples in which the saturated steam produced by flue gas remaining heat of steel-making converter is used for power generation by means of t

3、he condensing steam turbine driving generator to recover remaining heat t the technological process of power generation system with saturated steam is introduced, the volume of heat accumulator in the system is checked, and the economy of the system is analyzed Key words: steel-making converter； ste

4、am turbine； saturated steam； power generation57 第9期曾 武，等：炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电第25思57 第9期曾 武，等：炼钢转炉烟气余热饱和蒸汽发电第25思新余钢铁公司现有3台生产能力为100 t的炼 钢转炉（以下简称转炉），为利用烟气余热，每台转 炉装有1座汽化冷却烟道和1个汽包，组成1个蒸 人制取系统。根据实测数据，这3台转炉的蒸汽制 取系统单位时间平均可制取饱和蒸汽约55 t/h,除 少最用于生产工艺外，约52 t/h的富余蒸汽排入大 气。为了合理利用能源，拟采用汽轮机发电技术将 富余蒸汽转化为电能。同时，发电后冋收的冷凝水 是优质的

5、软化水，杲很有价值的副产品。本文对利 用转炉烟气余热制取的饱和蒸汽用于发电的技术进 行探讨。1汽轮机带机内除湿再热功能的纯余热回收发电用冷凝 式汽轮机（以下简称汽轮机）是中国科学院广州能 源研究所的专利产站。使用这种汽轮机可以消 除饱和蒸汽在汽轮机中膨胀做功时，由于蒸汽湿度 增大对汽轮机叶片造成的损害，同其他一般饱和蒸 汽汽轮机相比有较髙的内效率。该专利技术产品已在两藏羊八井地热试验电站 和广东丰顺地热试验电站安全运行了 20余年，年运 行时间不少于8 000 h/a,汽轮机的主要部件（汽缸、 转了、叶片等）均未更换过，说明这种汽轮机的性能 是十分可靠的。2饱和蒸汽发电系统饱和蒸汽发电系统可分

6、为蒸汽制取系统、蓄热 系统、汽轮机发电系统、冷却水系统等。其中，蓄热 系统主要由蓄热器组成。汽轮机的调卩控制系统采 用Wordwood 505电液调布控制系统，该系统是目前 国内中小型汽轮机组普遍采用的调紡控制系统，控 制功能齐全11安全可靠。饱和蒸汽发电系统流程见图1,转炉在吹炼期 内产生的大量高温烟气温度在I 000七以匕，烟气 进入汽化冷却烟道用于制取压力为2. 5 MPa的饱和 蒸汽。饱和蒸汽启汽包流出，一部分进入蓄热器内, 通过内部充热装置喷入热水中，由于蒸汽温度髙于 水温，蒸汽迅速冷凝、放热，使蓄热器内部水升温。 另一部分蒸汽经调压阀减圧至1.3 MPa送入汽轮 机°转炉

7、在非吹炼期内，蒸汽制取系统不产生蒸汽, 调压阀前蒸汽压力不断下降，此时蓄热器内的饱和 水成为过热水后沸腾，产生饱和蒸汽,饱和蒸汽经调 压阀减压至L3 MPa送入汽轮机。蒸汽在汽轮机内 膨胀作功，最终在冷凝器内凝结为水，冷凝水泵将冷 疑水从冷凝器内抽岀，送至除氧器，除氧后曲给水泵 送至蒸汽制取系统，进行再循环。为了防止水进入 汽轮机汽轮机入口前的蒸汽管道上设程汽水分离 器。q）£给水21A严发电机冷凝器图1饱和蒸汽发电系统流程Fig. 1 Process of power generation system withsaturated steam3蓄热器容积的校核计算山于转炉周期性工作

8、，吹炼期产生蒸汽,非吹炼 期不产生蒸汽，因此应设国容积足够大的蓄热器，以 保证供应参数波动比较平缓的饱和蒸汽，确保发电 可靠，目前，蓄热系统中已装有4台容积为80 的蓄热器,但考虑到汽轮机对蒸汽压力、流量的稳定 性要求较高，因此须对蓄热器容积进行校核。1台 转炉制取的饱和茶汽所需舊热器容积按以下公式进 行计算；y 1 000（皿.-9“”mrja式中 V1台转炉制取的饱和蒸汽所需苇热器容积,m'%.b.一吹炼期平均产汽量,440 l/h q“发电期平均产汽量,18.3 t/h t转炉吹炼时间,0.25 h m蓄热器单位容积产汽量,63 kg/m3 V蓄热器热效率,0.99 a菩热群允水

9、糸数,0.8由式（】）计算可得,1台转炉制取的饱和蒸汽所 需蓄热器容积K=128.8 m3o根据计算结果及现有 蓄热器容积,须增加蓄热器的容量，考虑设备配逬一 致性及留有一定的余量，拟增加2台容积为80 m3 的苇热器，新增的苇热器安装在原蓄热器附近。4经济分析 发电效益c发电机的装机容量为6 000 kW,电站年运行时间为330山自用电率为10%,电 价按0.48元/（kW h）计，则每年因发电产生的经 济效益为2 052.9 X104元/a。 回收冷凝水效益。回收冷凝水40 t/h,冷 糜水价格按15 x/t计,则每年回收冷凝水所产生的 经济效益为475.2 x10°元/a。 工作人员工资。人均年工资以3 x 104 7L/ （人 a）计，工作人员共9人,则年支出工作人员工 资为 27 x 104 7E/ao 总效益。每年的杂费为5x10°元/a,则全 年产生的经济效益为2 496. 1 x 10元/a。 投资冋收期:，系统总造价为2 770.0X104 元，投资回收期（不含建设期）为1.11 ao5结语饱和蒸汽发电系统不需要任何额外的燃料，不 污染大气,消除了转炉排放富余蒸汽时产生的噪声， 符合国家保护环境、节约能源的基本国策。参考文献：1J陈恩鉴.蔡江平.纯余热回收发电用冷凝式汽轮机PJ.专利:ZL02 2 44808. X.20