煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱飽和蒸汽發(fā)電

1、第9期曾 武，等：煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱飽和蒸汽發(fā)電第25思煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱飽和蒸汽發(fā)電t 武，韓慧珍（新余鋼鐵有限公司，江西 新余338001）摘 要：結(jié)合利用純余熱回收發(fā)電用冷凝式汽輪機(jī)將利用煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱制取的飽和蒸 汽用于發(fā)電的工程實例，介紹了飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的工藝流程，對系統(tǒng)中蓄熱器的容積進(jìn)行了校核 計算，對飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：煉鋼轉(zhuǎn)爐；汽輪機(jī)；飽和蒸汽；發(fā)電中圖分類號：TU995文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：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：煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱飽和蒸汽發(fā)電第25思57 第9期曾 武，等：煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱飽和蒸汽發(fā)電第25思新余鋼鐵公司現(xiàn)有3臺生產(chǎn)能力為100 t的煉 鋼轉(zhuǎn)爐（以下簡稱轉(zhuǎn)爐），為利用煙氣余熱，每臺轉(zhuǎn) 爐裝有1座汽化冷卻煙道和1個汽包，組成1個蒸 人制取系統(tǒng)。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，這3臺轉(zhuǎn)爐的蒸汽制 取系統(tǒng)單位時間平均可制取飽和蒸汽約55 t/h,除 少最用于生產(chǎn)工藝外，約52 t/h的富余蒸汽排入大 氣。為了合理利用能源，擬采用汽輪機(jī)發(fā)電技術(shù)將 富余蒸汽轉(zhuǎn)化為電能。同時，發(fā)電后冋收的冷凝水 是優(yōu)質(zhì)的

5、軟化水，杲很有價值的副產(chǎn)品。本文對利 用轉(zhuǎn)爐煙氣余熱制取的飽和蒸汽用于發(fā)電的技術(shù)進(jìn) 行探討。1汽輪機(jī)帶機(jī)內(nèi)除濕再熱功能的純余熱回收發(fā)電用冷凝 式汽輪機(jī)（以下簡稱汽輪機(jī)）是中國科學(xué)院廣州能 源研究所的專利產(chǎn)站。使用這種汽輪機(jī)可以消 除飽和蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功時，由于蒸汽濕度 增大對汽輪機(jī)葉片造成的損害，同其他一般飽和蒸 汽汽輪機(jī)相比有較髙的內(nèi)效率。該專利技術(shù)產(chǎn)品已在兩藏羊八井地?zé)嵩囼炿娬?和廣東豐順地?zé)嵩囼炿娬景踩\(yùn)行了 20余年，年運(yùn) 行時間不少于8 000 h/a,汽輪機(jī)的主要部件（汽缸、 轉(zhuǎn)了、葉片等）均未更換過，說明這種汽輪機(jī)的性能 是十分可靠的。2飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)可分

6、為蒸汽制取系統(tǒng)、蓄熱 系統(tǒng)、汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等。其中，蓄熱 系統(tǒng)主要由蓄熱器組成。汽輪機(jī)的調(diào)卩控制系統(tǒng)采 用Wordwood 505電液調(diào)布控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是目前 國內(nèi)中小型汽輪機(jī)組普遍采用的調(diào)紡控制系統(tǒng)，控 制功能齊全11安全可靠。飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)流程見圖1,轉(zhuǎn)爐在吹煉期 內(nèi)產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔鉁囟仍贗 000七以匕，煙氣 進(jìn)入汽化冷卻煙道用于制取壓力為2. 5 MPa的飽和 蒸汽。飽和蒸汽啟汽包流出，一部分進(jìn)入蓄熱器內(nèi), 通過內(nèi)部充熱裝置噴入熱水中，由于蒸汽溫度髙于 水溫，蒸汽迅速冷凝、放熱，使蓄熱器內(nèi)部水升溫。 另一部分蒸汽經(jīng)調(diào)壓閥減圧至1.3 MPa送入汽輪 機(jī)°轉(zhuǎn)爐

7、在非吹煉期內(nèi)，蒸汽制取系統(tǒng)不產(chǎn)生蒸汽, 調(diào)壓閥前蒸汽壓力不斷下降，此時蓄熱器內(nèi)的飽和 水成為過熱水后沸騰，產(chǎn)生飽和蒸汽,飽和蒸汽經(jīng)調(diào) 壓閥減壓至L3 MPa送入汽輪機(jī)。蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi) 膨脹作功，最終在冷凝器內(nèi)凝結(jié)為水，冷凝水泵將冷 疑水從冷凝器內(nèi)抽岀，送至除氧器，除氧后曲給水泵 送至蒸汽制取系統(tǒng)，進(jìn)行再循環(huán)。為了防止水進(jìn)入 汽輪機(jī)汽輪機(jī)入口前的蒸汽管道上設(shè)程汽水分離 器。q）£給水21A嚴(yán)發(fā)電機(jī)冷凝器圖1飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)流程Fig. 1 Process of power generation system withsaturated steam3蓄熱器容積的校核計算山于轉(zhuǎn)爐周期性工作

8、，吹煉期產(chǎn)生蒸汽,非吹煉 期不產(chǎn)生蒸汽，因此應(yīng)設(shè)國容積足夠大的蓄熱器，以 保證供應(yīng)參數(shù)波動比較平緩的飽和蒸汽，確保發(fā)電 可靠，目前，蓄熱系統(tǒng)中已裝有4臺容積為80 的蓄熱器,但考慮到汽輪機(jī)對蒸汽壓力、流量的穩(wěn)定 性要求較高，因此須對蓄熱器容積進(jìn)行校核。1臺 轉(zhuǎn)爐制取的飽和茶汽所需舊熱器容積按以下公式進(jìn) 行計算；y 1 000（皿.-9“”mrja式中 V1臺轉(zhuǎn)爐制取的飽和蒸汽所需葦熱器容積,m'%.b.一吹煉期平均產(chǎn)汽量,440 l/h q“發(fā)電期平均產(chǎn)汽量,18.3 t/h t轉(zhuǎn)爐吹煉時間,0.25 h m蓄熱器單位容積產(chǎn)汽量,63 kg/m3 V蓄熱器熱效率,0.99 a菩熱群允水

9、糸數(shù),0.8由式（】）計算可得,1臺轉(zhuǎn)爐制取的飽和蒸汽所 需蓄熱器容積K=128.8 m3o根據(jù)計算結(jié)果及現(xiàn)有 蓄熱器容積,須增加蓄熱器的容量，考慮設(shè)備配逬一 致性及留有一定的余量，擬增加2臺容積為80 m3 的葦熱器，新增的葦熱器安裝在原蓄熱器附近。4經(jīng)濟(jì)分析 發(fā)電效益c發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量為6 000 kW,電站年運(yùn)行時間為330山自用電率為10%,電 價按0.48元/（kW h）計，則每年因發(fā)電產(chǎn)生的經(jīng) 濟(jì)效益為2 052.9 X104元/a。 回收冷凝水效益。回收冷凝水40 t/h,冷 糜水價格按15 x/t計,則每年回收冷凝水所產(chǎn)生的 經(jīng)濟(jì)效益為475.2 x10°元/a。 工作人員工資。人均年工資以3 x 104 7L/ （人 a）計，工作人員共9人,則年支出工作人員工 資為 27 x 104 7E/ao 總效益。每年的雜費(fèi)為5x10°元/a,則全 年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為2 496. 1 x 10元/a。 投資冋收期:，系統(tǒng)總造價為2 770.0X104 元，投資回收期（不含建設(shè)期）為1.11 ao5結(jié)語飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)不需要任何額外的燃料，不 污染大氣,消除了轉(zhuǎn)爐排放富余蒸汽時產(chǎn)生的噪聲， 符合國家保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的基本國策。參考文獻(xiàn)：1J陳恩鑒.蔡江平.純余熱回收發(fā)電用冷凝式汽輪機(jī)PJ.專利:ZL02 2 44808. X.20