煉鋼蒸汽回收與棒二蒸汽發(fā)電

1、煉鋼蒸汽回收情況與棒二蒸汽發(fā)電目前永鋼有三個(gè)煉鋼廠，在吹煉過程中伴隨著大量的熱量產(chǎn)生，通過對(duì)活動(dòng)煙罩的冷卻也產(chǎn)生了大量的蒸汽。合理的利用蒸汽可以產(chǎn)生積極的經(jīng)濟(jì)效益。目前這些蒸汽主要用于燒結(jié)，煉鐵，石灰廠等，同時(shí)供給每個(gè)分廠、食堂、澡堂等生活用汽，富余量用于三燒結(jié)、棒二蒸汽發(fā)電等。根據(jù)蒸汽平衡統(tǒng)計(jì)，夏季的時(shí)候，蒸汽產(chǎn)出為：107.02 噸 /小時(shí)，而一級(jí)二級(jí)用戶消耗總量為： 83.46 噸 /小時(shí)，存在一定的富余量。冬季屬于采暖季，蒸汽產(chǎn)出仍為：107.02 噸 /小時(shí)，而一級(jí)二級(jí)用戶的消耗總量為：111.40 噸 /小時(shí)，用戶消耗量大于產(chǎn)出量。為了挖掘蒸汽產(chǎn)出潛力， 我們對(duì)煉鋼三個(gè)廠的流量、

2、放散情況進(jìn)行分析， 同時(shí)考慮蒸汽管網(wǎng)的排布合理性，以求爭(zhēng)取更多的蒸汽產(chǎn)量，做到供求平衡，乃至有一定的富余量。1 煉鋼廠蒸汽產(chǎn)出情況分析一、煉鋼一廠1、蒸汽產(chǎn)量（12 月份）如圖所示，這是煉鋼一廠12 月份的蒸汽日產(chǎn)，從表中可以看出，蒸汽的產(chǎn)量具有很大的不穩(wěn)定性，最高的為750 噸/ 天左右，而最低的不足400 噸 /天。煉鋼一廠，有3 個(gè)蓄熱器進(jìn)行回收蒸汽， 分別安裝 3 個(gè)流量計(jì)， 有的流量計(jì)一連數(shù)天都無讀數(shù)，分廠解釋說是由于煙罩漏水，無法進(jìn)行回收，蒸汽放散掉了。由于蒸汽產(chǎn)出的不穩(wěn)定，一旦蒸汽并網(wǎng)，便會(huì)影響蒸汽管網(wǎng)的不穩(wěn)定，導(dǎo)致壓力波動(dòng)。 所以生產(chǎn)單位要加強(qiáng)煙罩的日常維護(hù)，對(duì)蒸汽合理回收管理

3、，盡量減少因?yàn)樵O(shè)備事故造成的放散，讓蒸汽產(chǎn)出趨于穩(wěn)定。2、一鋼的放散情況放散條件分為兩種， 一種是人為放散， 主要目的是為了掩蓋吹煉時(shí)產(chǎn)生的黃煙， 逃避公司的處罰。 另一種是到了設(shè)備壓力上限， 為了安全生產(chǎn)，進(jìn)行放散泄壓。目前一鋼的設(shè)備放散條件為：汽包壓力 1.1Mpa ，蓄熱器壓力 0.8Mpa。二、煉鋼二廠1、蒸汽產(chǎn)量（12 月）如圖所示， 除了12 月2 號(hào)蒸汽產(chǎn)量偏低， 其他日產(chǎn)量均在500 噸 /天左右，回收量穩(wěn)定，有利于管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。2、二鋼的放散情況二鋼放散情況與一鋼的類似。 主要分為人為掩蓋黃煙放散和泄壓放散， 二鋼的設(shè)備放散條件為：汽包壓力 1.1Mpa ，蓄熱器壓力 0.8

4、Mpa 。汽包安全閥上限為 1.35Mpa 。三、煉鋼三廠1、蒸汽產(chǎn)量（12 月）如圖所示，由于煉鋼三廠12 月 4 號(hào) -18 號(hào)有一個(gè)轉(zhuǎn)爐檢修，所以4 號(hào)-18 號(hào)的蒸汽回收量下降很多。排除檢修的日期不算，蒸汽的產(chǎn)量具有一定的不穩(wěn)定性，應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，努力實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)，盡量穩(wěn)定產(chǎn)量。2、放散情況：放散情況較煉鋼一、二廠偏少，主要為吹煉的時(shí)候，泄壓放散。汽包放散條件為：2.05Mpa ，安全閥上限： 2.45Mpa 。蓄熱器放散條件： 1.6Mpa 。三鋼出來的蒸汽壓力較高。四、煉鋼廠放散情況分析不管哪種放散， 都浪費(fèi)了大量的蒸汽，都應(yīng)該盡量避免。對(duì)于人為放散，是由于黃煙造成的。 黃煙出來

5、后， 就必須放散蒸汽掩蓋，如果為了因?yàn)楣?jié)約蒸汽不放散的話，反映到環(huán)保局等部門便得不償失。黃煙的產(chǎn)生原因主要有：1、鐵水成分 Si 含量高； 2、槍位控制不好；3、除塵系統(tǒng)設(shè)備老化， 效率低。 通過原因分析， 我們可以通過以下措施來減少黃煙產(chǎn)生：1、提高鐵水規(guī)格，把 Si 含量控制在合理的范圍；2、提高搖爐工操作水平，減少因槍位不當(dāng)而造成的黃煙； 3、加強(qiáng)除塵設(shè)備的檢修與日常維護(hù)，提高除塵效率。對(duì)于泄壓放散，是因?yàn)檎羝麎毫^高產(chǎn)生的。 在吹煉時(shí)候， 短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的蒸汽，在汽包或蓄熱器內(nèi)不能順暢排除，便會(huì)積攢在設(shè)備內(nèi)，導(dǎo)致壓力增大。可以通過以下措施來減少放散：1、在容許的范圍內(nèi)適當(dāng)提高壓力上限

6、。譬如：汽包的安全閥門設(shè)定值為：1.45Mpa ，而目前在 1.1Mpa就進(jìn)行放散了，但同時(shí)要考慮到吹煉時(shí)候，瞬間壓力較高的因素；2、提高蒸汽回收人員的操作標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)吹煉的時(shí)候，提高在汽包內(nèi)注入一定的冷水，緩解壓力迅速增加。3、放散情況的發(fā)生從一定程度上反映出在原有管路系統(tǒng)下，蓄熱器容量偏小。 可以考慮更換較大的蓄熱器。但在目前供需基本平衡的現(xiàn)狀下，沒必要。3、通過對(duì)管道的研究，設(shè)計(jì)合理的管道，讓蒸汽排出更流暢。2.棒二蒸汽發(fā)電2 座，分別為 1 期 270KW 發(fā)電機(jī)組和2 期 770KW 發(fā)電棒材二廠目前有蒸汽發(fā)電機(jī)組機(jī)組。所用蒸汽取自蒸汽低壓管網(wǎng)，并且2 期發(fā)電機(jī)組與棒五和線五加熱爐蒸汽直

7、接相連。低壓管網(wǎng)的壓力在 0.5Mpa-0.8Mpa之間。在 9 月 22 號(hào)之前，一期、二期同時(shí)使用，由于2臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，導(dǎo)致蒸汽壓力偏低。當(dāng)二期發(fā)電功率低于350KW 時(shí)，噪音很大，被要求停機(jī)。目前，主要使用2 期 770KW 機(jī)組發(fā)電， 1 期作為 2 期故障時(shí)使用。據(jù)分廠反映最近出現(xiàn)蒸汽壓力偏低以及壓力波動(dòng)較大的現(xiàn)象?，F(xiàn)我們對(duì)其原因進(jìn)行分析。一、棒二1 期 270KW 發(fā)電情況分析上圖表示的是：12 月 3 號(hào)之前，蒸汽發(fā)電壓力在0.62Mpa 以上，由于4 號(hào)煉鋼三廠轉(zhuǎn)爐檢修，所以蒸汽量不足，管網(wǎng)壓力下降，蒸汽發(fā)電壓力處于0.60Mpa 以下。從圖中可以看出，蒸汽壓力波動(dòng)比較大

8、，穩(wěn)定性差。上圖表示是： 在 12 月 3 號(hào)之前， 一期發(fā)電功率接近額定功率 270KW ，發(fā)電情況屬于正常。發(fā)電功率也較穩(wěn)定。而 12 月 4 號(hào)開始，由于三鋼檢修，管網(wǎng)壓力下降，所以發(fā)電功率有所下降。每天的蒸汽消耗量為170 噸左右，流量為7t/h 左右。兩個(gè)圖分析可知：正常情況下，一期發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率250KW 左右，與蒸汽壓力成正相關(guān)關(guān)系， 蒸汽壓力越高， 對(duì)應(yīng)的發(fā)電功率越高。 目前蒸汽管網(wǎng)壓力和流量可以滿足發(fā)電要求。二、棒二 2 期 770KW 發(fā)電情況分析棒二 2 期 770KW 發(fā)電機(jī)組建設(shè)初衷是為了回收利用棒五和線五組成的1.0Mpa 蒸汽管道，但是目前線五沒有正常投產(chǎn)運(yùn)行，

9、所以蒸汽同樣來源于低壓管網(wǎng)，由于低壓管網(wǎng)的壓力在 0.5-0.8Mpa 之間，所以發(fā)電量無法達(dá)到額定功率770KW 。如圖所示：蒸汽壓力維持在0.52Mpa 左右，也存在一定的波動(dòng)性。從圖中可以看出，由于低壓管網(wǎng)壓力偏低，所以二期機(jī)組功率在510KW-540KW之間，發(fā)電功率較穩(wěn)定，波動(dòng)比為6%之內(nèi)。每天的蒸汽消耗量為170 噸左右，流量為7t/h 左右。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的時(shí)候，是以1.0Mpa 蒸汽發(fā)電為主，所以目前的低壓管網(wǎng)壓力偏低，不能達(dá)到額定功率。能環(huán)處曾經(jīng)做過測(cè)試，把低壓管網(wǎng)頂?shù)?.8Mpa，二期機(jī)組功率也只能達(dá)到600 多KW, 并且發(fā)電功率與壓力高低沒必然的線性關(guān)系。三、蒸汽壓力波動(dòng)分析

10、y 發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率與額定功率相差較大，但是由于低壓管網(wǎng)壓力規(guī)定上限為0.8Mpa ，所以 770KW 發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率不可能達(dá)到額定功率，當(dāng)管網(wǎng)壓力頂?shù)?.8Mpa 時(shí)，發(fā)電功率也只能達(dá)到600 多 KW ，并且增加管網(wǎng)壓力，會(huì)給管網(wǎng)帶來一定的隱患。所以目前管網(wǎng)壓力 0.5-0.8Mpa 具有一定的合理性。但是管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，波動(dòng)大卻是事實(shí)。發(fā)電機(jī)組的蒸汽壓力取自低壓管網(wǎng)，所以低壓管網(wǎng)的穩(wěn)定性決定了發(fā)電機(jī)組蒸汽壓力的穩(wěn)定性。目前屬于采暖季，需求用戶較多，供求基本平衡，而用戶用汽存在一定的時(shí)令性，當(dāng)用戶端集中用汽的話，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成蒸汽管網(wǎng)壓力偏低，而在用戶用汽偏少的時(shí)段，蒸汽管網(wǎng)的壓力便會(huì)

11、升高。這個(gè)時(shí)候也會(huì)造成煉鋼放散概率的增加。而此前， 由于三鋼檢修以及棒二自身檢修，造成蒸汽管網(wǎng)壓力偏低，壓力不穩(wěn)，對(duì)發(fā)電造成一定的影響：量偏低； 2、發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)不穩(wěn)定，容易并不上或掉網(wǎng)。1、發(fā)電3.煉鋼三廠放散與棒二蒸汽發(fā)電矛盾分析目前煉鋼三個(gè)廠都存在不同程度的放散情況，而棒二蒸汽發(fā)電兩臺(tái)機(jī)組卻不能同時(shí)運(yùn)行。煉鋼放散除去人為蓋煙放散以外便是由于蓄熱器或汽包壓力過高導(dǎo)致的，而棒二蒸汽發(fā)電機(jī)組不能同時(shí)運(yùn)行是因?yàn)檎羝蛔?，管網(wǎng)壓力偏低造成的。一方便是壓力過高， 而另一方面是壓力不足，這便是一個(gè)矛盾。如果減少煉鋼廠放散的話，必將造成蓄熱器和蒸汽管網(wǎng)壓力偏高，而蒸汽管網(wǎng)壓力和蓄熱器都有一定的壓力上限，

12、 這將造成一定的安全隱患。非要減少放散的話，可以優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)，讓蒸汽更順暢的排出，也可以更換大的蓄熱器，提高存儲(chǔ)能力。目前煉鋼 3 個(gè)廠的蓄熱器中， 煉鋼一廠有根273 的蒸汽管道， 煉鋼二廠有根159 的蒸汽管道送到軋鋼這邊的低壓管網(wǎng)，并且距離都比較遠(yuǎn)。煉鋼一廠、二廠的蓄熱器放散條件為：0.8Mpa ，所以輸送過來的蒸汽是低于0.8Mpa ，在加上距離較遠(yuǎn)，存在一定的壓力損耗，過來的蒸汽壓力便會(huì)偏低。軋鋼區(qū)蒸汽管網(wǎng)還要供給耐材廠、十八大隊(duì)、辦公大樓、三號(hào)門衛(wèi)等使用。而這些用戶使用都有一定的時(shí)令性，多為生活用汽，所以管網(wǎng)本身壓力存在波動(dòng)性。 棒二蒸汽發(fā)電只要與蒸汽管網(wǎng)連接，那么就要承受管網(wǎng)帶來

13、的不穩(wěn)定性。二期蒸汽發(fā)電機(jī)組由于安裝了汽包， 所以穩(wěn)定性相對(duì)要好，所以一期發(fā)電機(jī)組也可以安裝一個(gè)汽包，用來穩(wěn)定壓力。 如果想要獲得穩(wěn)定的蒸汽壓力，最好的辦法就是從某個(gè)鋼廠的蓄熱器直接接一根直送發(fā)電機(jī)組發(fā)電。由于一鋼、二鋼的蓄熱器壓力不高于0.8Mpa，如果想把二期發(fā)電機(jī)組滿負(fù)荷發(fā)電的話， 可以直接從三鋼蓄熱器接過來一根，接到二期的汽包上， 這便需要可行性以及成本效益分析，需要慎重考慮。軋鋼區(qū)蒸汽平衡統(tǒng)計(jì)（參照全廠蒸汽平衡表）蒸汽消耗統(tǒng)計(jì)（采暖季） ：蒸汽產(chǎn)出統(tǒng)計(jì)（采暖季） ：十八大隊(duì)區(qū)域： 4.6 t/h棒二： 7.0t/h0.6 Mpa辦公大樓： 2.0 t/h棒三： 4.0t/h0.6 M

14、pa水養(yǎng)殖場(chǎng)： 2.0 t/h棒五： 5.2t/h1.0 Mpa軋鋼稀油站： 1.5 t/h線五： 5.0t/h0.9 Mpa軋鋼生活用汽： 3.0 t/h總產(chǎn)出為： 21.5 t/h招待所區(qū)3.5 t/h游泳池： 1.0 t/h棒二蒸汽發(fā)電： 15.0 t/h總消耗為： 32.6 t/h再結(jié)合冬季管網(wǎng)損失 10%計(jì)算，從煉鋼一廠、二廠蓄熱器需要蒸汽14.7 t/h。從管路圖中可以看出，新建273 管徑的作用未充分發(fā)揮，目前只有線材五廠（5t/h）、棒材五廠（ 5.2 t/h ）的蒸汽并進(jìn)去，而棒材五廠還有一部分的蒸汽供給低壓管網(wǎng)（十八大隊(duì)區(qū)域 4.6t/h），線材五廠只有一條線剛投產(chǎn)，蒸汽產(chǎn)

15、量不穩(wěn)定，所以送入新建273 管道的蒸汽不超過10 t/h，甚至更低。據(jù)了解，目前棒二蒸汽發(fā)電沒有使用此管道的蒸汽，里面的蒸汽通過棒五回流到低壓管網(wǎng)，這根273 的作用目前只是起到把線五產(chǎn)生的5 t/h 的蒸汽送到棒五管路，然后回流到低壓管網(wǎng)。如果所有蒸汽（ 14.7 t/h 的蒸汽缺口）都從煉鋼一廠蓄熱器連出來的管路（273）進(jìn)入低壓管網(wǎng)，送至低壓管網(wǎng)流速為：16.76m/s，流速偏低，證明一鋼蓄熱器連過來的管徑是足夠的，如果煉鋼廠供過來的蒸汽在2 根管道中流量合理分布的話，是可以滿足需求的。 送往生活用汽的支管道， 用汽集中時(shí)間時(shí)的流量按照平時(shí)2 倍計(jì)算的話， 所有管道中十八大隊(duì)區(qū)域流速最

16、高，為35.3m/s，在合理范圍之內(nèi)。在蒸汽發(fā)電端，目前只使用一根159 的蒸汽管道供棒二蒸汽發(fā)電，經(jīng)計(jì)算，如果蒸汽壓力為0.6Mpa ，這根管道合理流量為7t/h 左右。如果兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)發(fā)電，需要15t/h 的蒸汽流量，這根管道無法滿足。管道閥門開度：煉鋼一廠、二廠的蓄熱器出來的管道開度手動(dòng)閥均調(diào)節(jié)到最大，2 根送蒸汽發(fā)電的管道 （一鋼 273，二鋼 159）上的閥門、低壓管網(wǎng)（包括棒二蒸汽發(fā)電支管）暫不清楚，汽包連接到發(fā)電機(jī)的開度在 90%至 100%之間，應(yīng)保證蒸汽運(yùn)輸過程中的閥門處于最大狀態(tài)。而煉鋼一廠蓄熱器連到管網(wǎng)的距離大約為520m，煉鋼二廠蓄熱器連接到管網(wǎng)的距離大約為460m

17、，距離偏長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致壓力降增加（如果14.7 t/h 的蒸汽都從二鋼蓄熱器出來進(jìn)入低壓管網(wǎng)，在不計(jì)局部阻尼的情況下，壓力損失高達(dá)0.35Mpa ，當(dāng)然蒸汽缺口不可能都從二鋼送來），并且在管道走向中，彎頭較多，角度大多呈90，彎頭過多會(huì)導(dǎo)致壓損增加，并且對(duì)蒸汽順暢排除造成影響， 所以當(dāng)煉鋼吹煉的時(shí)候，蒸汽量突然增加的時(shí)候，導(dǎo)致蓄熱器內(nèi)蒸汽無法在短時(shí)間內(nèi)外排，壓力過高，造成放散現(xiàn)象。經(jīng)過調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)瓶頸問題為：目前棒二蒸汽發(fā)電使用的蒸汽均來自低壓管網(wǎng)，而其從低壓管網(wǎng)接下來的支管為159的蒸汽管道， 經(jīng)過計(jì)算， 此管道的合適流量為7t/h 左右，而 2 臺(tái)機(jī)組都運(yùn)行需要14t/h 的蒸汽流量，此15

18、9 的管道無法滿足。因此，我們給出以下建議：1、目前線五的蒸汽產(chǎn)量為： 5t/h，棒五的產(chǎn)量為： 5.2t/h ，總計(jì) 10.2t/h 。讓棒五和線五組成的 273 高壓管網(wǎng)專供 2 期 770KW 發(fā)電機(jī)組使用， 當(dāng)線五 2 條線都正常投產(chǎn)， 蒸汽產(chǎn)量增加時(shí)， 2 期發(fā)電機(jī)組可以把多余的蒸汽泄流到低壓管網(wǎng)。2、從低壓管網(wǎng)接下來的159 的蒸汽管道則專供一期270KW 發(fā)電機(jī)組使用。3、在滿足工藝要求的條件下，保證所有手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開到最合適，盡量減少局部壓損。4、分廠需加強(qiáng)對(duì)各自所管轄區(qū)域內(nèi)開水箱、蒸飯箱、浴室等耗用蒸汽設(shè)備的管理，嚴(yán)格控制蒸汽開啟、關(guān)閉時(shí)間，做到閥門有專人管理，防止因使用、管理不當(dāng)造成蒸汽浪費(fèi)。5、目前公司各