炼钢余热发电系统调试与改造

1、炼钢余热发电系统调试与改造摘要：钢铁产业是国民经济的重要基础产业，是实现工业化的支撑产业，是高耗能产业，但我国钢铁产业的能耗与国际先进水平相比还有相当的差距。当前大部分钢铁企业中转炉余热锅炉生产的饱和蒸汽除供自身消耗外，还有大量剩余；本文结合当前余热发电技术，提出将转炉余热锅炉产生的饱和蒸汽用于发电，实现对这部分资源的有效利用并对安装使用中存在的问题进行解决。关键词：余热发电螺杆膨胀机蓄热器冶金企业在生产过程中产生大量低参数饱和蒸汽，由于工艺过程及生产技术等因素，这部分中低温饱和蒸汽没有得到有效利用，被白白地排放到了环境中。在此基础上饱和蒸汽发电系统广泛的应用在冶金行业，其作用可以生产过程中产

2、生的饱和蒸汽进行回收利用，有效的降低吨钢能耗。对减少环境污染，降低生产成本，建设绿色高效工厂有特殊的意义。1余热饱和蒸汽的发电原理目前利于这种低压饱和蒸汽发电的技术有两种：一种是螺杆膨胀动力机技术：一种是汽轮机技术；考虑到我公司的转炉炉型较小，产生的蒸汽量小，我们采用的是前者。其主要工艺流程为：来自蓄热器的带压蒸汽，经过滤网，主汽门，快关阀，调节阀，温度及压力表进入螺杆膨胀机，带动螺杆膨胀机旋转。由螺杆膨胀机，带动电机发电。由螺杆膨胀机出来的做功后的蒸汽通过冷凝器，凝结为软水，软水再经过泵的输送，输送到转炉烟道中，循环利用。如图一所示：值得一提的是，我们在蒸汽的进口采用了自动调节阀的技术。由于

3、工艺的特点，转炉的吹炼期和倒渣（钢）期的蒸汽产生的量是不同的，所以在蒸汽利用时，我们在螺杆膨胀机的进口安装了调节阀。在倒渣（钢）期蒸汽的压力和温度相对低的时候，调节阀根据管道压力和流量的反馈数据，自动调节阀门的开度，将阀门的开度调大，增大进汽的流量；在吹炼期，管道内的蒸汽的压力和流量较大，调节阀自动调小阀门的开度，减小进汽的流量。这样保持螺杆膨胀机的进汽的压力和流量变化幅度相对稳定，以便发电的机的功率稳定运行。2现场的环境与设备的选型现场条件：进汽压力：P仁0.50Mpa;进汽温度：t1=151C；排汽压力：P2=0.107Mpa;排汽温度：t2=101C；额定蒸汽流量：11t/h。根据现场的

4、条件和参数，我们确定了，螺杆膨胀机和一台600kw的发电机。螺杆膨胀机的型号：SEPG500-600/2250-1.65-C,装机功率为：600kw;额定功率为530kw;输出转速：2250rpm;额定进汽压力：0.5Mpa;额定进汽温度为151C;额定进汽量：11t/h;额定排汽压力：0.107Mpa。额定排汽温度：101C。3运行调试系统施工安装完毕，做好调试工作可以有效的保障系统正常开机，减少因安装不当造成的损失。1、运行准备；1检查快关阀、调节阀是否有卡涩现象。2手动盘车，听机组转动部分是否有明显的磨擦声音。3油泵短时启动，看是否运行正常，油箱油位是否正常。4检查螺杆膨胀动力机和发电机

5、之间的连锁试验，检查电气仪表控制系统静态试验并符合要求；各报警保护信号及光学牌字显示正确。5主要保护装置试验是否动作。6送上电源检查各仪表和电控制信号，各压力和温度表完好，连锁开关在解除位置上。2、启动操作螺杆膨胀机的动力机组的启动可分为：手动启动方式、自动启动方式。首次开机必须采用手动启动1写入额定转速、额定功率;2打开快速关断阀开启状态，启动油泵，当触摸屏上没有报警显示后选择手动运行方式，手动开阀按F1,阀门将周期性的渐增，手动关阀按F2,阀门将周期性渐关；3通过操作面板上的“F1”“按钮，控制调节阀缓慢的调节开度，使适量的蒸汽进入螺杆膨胀动力机，冲动转子并稳定动力机的转速在600r/mi

6、n左右，这时检查各油路、水路是否正常，监听、监视动力机声音、振动是否正常。一切正常后要求继续运行10min左右。4逐步增加调节阀开度，使动力机转速在1200r/min左右，再进行动力机全面检查，一切正常后继续开大调节阀门开度，使动力机转速达到额定转速。5机组启动运行正常后，关闭排汽管道上的放空阀。3、停机操作正常停机时，只关断调节阀，功率接近OKW时，发电机自动解列；1在停机前先打开排气管道的放空阀。2按下触摸屏幕面板上的停止按钮。3调节阀自动关闭4机组转速降低至零转，主机停止工作5主机停止工作后，关闭进汽，排汽阀门。6此时不能关闭润滑系统和冷却水系统，需半小时后才能关闭。4后续问题整改处理经

7、过努力，机组可以达到稳定运行，并网并发电。蒸汽得到了利用，达到了预期的效果。但是运行72小时候，发现系统仍存在一定的问题。问题如下：1由于安装调试时的季节是夏季，进汽的温度比实际设计时进汽的温度要高出10C左右，排汽的温度也比实际的温度高出10C,达到110C，排出的饱和蒸汽经过冷凝器后，冷凝水箱内温度表显示为102C，为沸腾水，不利于软水的保存。整改处理：对于冷凝水箱的水温过高的问题，我们考虑了几种方案。a降低蒸汽进口的温度：可以拆除保温，增加散热器等方法；b更换冷凝器，增大冷凝器的处理效果；c对蓄水箱进行改造。考虑到季节变化、现场环境及成本因素，我们最终在蓄水器上安装了一路热交换器，对冷却

8、水箱进行直接降温，在交换器的进口安装阀门，可以在冬季环境温度低的情况下不适用换热器。2冷却塔的水的蓄水量太小。蓄水高度为20厘米，在大冷却水用量的情况下不利于水的循环，需要加高。针对此问题我们队冷却水池进行了进一步的加高。5节电效益计算经济分析发电效益。发电机的装机容量为530kW，实际运行功率为500kw,电站年运行时间为330d，电价按0.80(kWh)计，则每年因发电产生的经济效益为316.8万元。回收冷凝水效益。回收冷凝水10t/h，冷凝水价格按I5a/t计，则每年回收冷凝水所产生的经济效益为118.8万元。工作人员工资。人均年工资：工作人员共9人，则年支出工作人员工资为32.4万元。总效益每年的杂费为5万元，则全年产生的经济效益为398.2万元。投资回收期。系统总造价为266万元，投资回收期（不含建设期）为0.66。6结语冶金行业做为高耗能产业，节能的需要十分迫切。饱和蒸汽发电系统对炼钢生产过程中产生的废汽进行利用，发电的副产物软水也可以直接应用于烟道冷却系统。饱和蒸汽发电系统不需要任何额外的燃料，不污染大气，回收了一定的能源，符合国家保护环境、节约能源的基本国策，增加了企业的效益。参考文献冯聚和，炼钢设计原理。北京化学工业出版社2005:119-123.动力工程师手册编辑委员会。动力工程师手册，北京机