低压饱和蒸汽发电技术在钢铁企业的应用论文_杨国强

低压饱和蒸汽发电技术在钢铁企业的应用论文_杨国强

(山东省冶金设计院股份有限公司 山东济南 250000)

摘要:如今,钢铁企业低压饱和蒸汽发电工程,实质上就是充分的运用转炉与加热炉的饱和蒸汽资源,科学、合理化的配置予以发电,可以显著的缩减蒸汽的外排量,并达到节约能源的目的。在工程投资造价相对较低的情况之下,工程回收期也相对较短,这是一个短平快的项目,可以确保企业取得一个很好的经济效益,可以直接性的缩减钢铁企业用电产生的高额资金。另外,饱和蒸汽余热发电工程隶属于环保项目,并不会出现二次污染,还可以很好的为企业创造一个优良的环境效益。鉴于此,本文主要分析低压饱和蒸汽发电技术在钢铁企业的应用。

关键词:低压饱和蒸汽发电技术;钢铁企业;应用

1、低压饱和蒸汽发电介绍

对于钢铁工业来进行分析,其实质上就是一个高能耗的行业,但是从另外一个角度来进行分析,钢铁企业余能、余热资源的数量相对较高,可见其是一个“节能大户”。国外余能、余热资源的回收率要比我们国家高出很多,部分先进国家已经达到了九成之上,像是日本新日铁达到了92%,但是对于国内企业只有30~40%之前,并且在回收之后的运用率也较低。低温余热发电技术,实质上就是运用中低温湿饱与蒸汽来进一步的促进汽轮机组做功,不仅仅可以进行能源的回收,也可以在很大程度之上来降低对于周边环境的影响,值得注意的就是,还可以缩减对于周边环境高温热、固体粉尘与有害化学气体的污染,最终的社会与经济效益均十分显著。

低压蒸汽螺杆膨胀发电技术的关键就在于运用螺杆膨胀动力机技术,其主要就是有一对机壳与螺旋转子构建而成的动力机。其主要的工作原理就是流体进入到螺杆的齿槽之中,压力推动螺杆来进行转动,齿槽的容积也会随即极大,流体降压膨胀做功,完成能换之间的转换。其主要特征表现在:

1.1、热源参数波动

允许热源的温度、流量以及压力有着相较大的波动,机组可以实现安全稳定的运行。

1.2、操作简单

机组运行可以不飞车、不盘车以及不暖机;长时间不会出现大修的现象,维修的过程之中较为便利;设备不会发生损坏,可以自动以及手动来进行操作,在最大限度之上来确保不会发生各类安全事故。

1.3、安装投运方便

机组占地面积相对脚下,基础简便、现场安装便利,可以实现整机的快速安装与移动,整体的通通用性相对较强。但是因为受到结构因素的影响,存在诸多方面的问题。背压无法得到充分的运用,仅仅只是缩减了蒸汽的压力,和汽轮发电机来进行比较分析得知,其转换的效率相对低下;另外,因为运用螺杆,螺杆直径不能过大,所以单机功率要比1500kW小,假使蒸汽含量相对较多,相应的构建的机组数量就会过多。

2、主要设计内容

2.1、发电站机组选型

某钢铁企业主要依据的是低压饱和蒸汽的富余量,选择运用的是杭州中能汽轮动力有限公司2台6.5MW凝汽式汽轮发电机组。发电站在非采暖期间运行的过程之中,可以依据全厂蒸汽的具体富裕情况来将机组运行的负荷与台数确定出来,并将其中的凝结水予以回收,并将其全部的输入到厂区凝结水的管网,那么运用各类余热设施来进行补水,并在最大限度之上来达到能源回收利用的目的。

2.2、汽轮发电机组的主要配置及技术参数

(1)汽轮机型式

单缸、冲动、凝汽式汽轮发电机型号:N6.5-1.0。

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进汽压力:1.0±0.2MPa(A);进汽温度:饱和温度;排汽压力:0.01MPaA);进汽流量:45t/h;循环水温度:33℃;冷却水清洁系数:0.8;汽耗:6.928kg/kW.h;热耗:17957kJ/kW.h;循环水量:3400t/h;发电机功率:6495kW。

(2)发电机:2台

型号:QF-W6-2;有功功率:6MW;额定电压:10.5kV;额定转速:3000r/min;频率:50Hz;功率因素:0.8(滞后);相数:3;绝缘等级:F;励磁方式:无刷励磁;冷却方式:空气冷却。

2.3、调节系统

运用的是美国WOODWARD公司505数字式电液调速器+引进西门子技术制造的液压执行系统,并可以针对蒸汽压力的前压来进行有效的调节,调节油系统有滤油器。依据进汽的过程之中,有前压系统输出电信号利用“505”来针对汽轮机的进汽阀来予以调节,从而实现汽轮机的进汽流量,在最大限度之上来充分的确保进汽压力范围的安全稳定性。

2.4、主要热力系统

发电站实质上就是纯凝式的发电厂。凝结水管道以及主蒸汽管道主要运用的是母管制系统。每套机组的凝结水系统机组分别设置的是两台100%容量的凝结水泵,其中关键的经济指标都处在一个可以及控制的范围之内。综上分析,无论是从实际运行情况的角度来进行分析,还是指标来进行分析,改造基本上都是成功的。

2.5、循环冷却水系统

循环冷却水系统工艺流程是:在经过冷却塔冷却之后的水利用搜集水盘自动流到循环水泵吸水池之中,经过循环水泵升压之后了就用循环水管道将其统一的输送到凝汽器、辅机冷却器,水携带热量之后再经过循环水管道输送到冷却塔冷却,之后再进行导下一次的循环之中。

针对循环冷却供水系统之中的补给是的质量要求主要体现在:悬浮物含量要在20mg/L之内,其中的pH值要合理的控制在6.5~9.5之间,水的碳酸盐硬度要在250mgL/(CaCO3计)之内,水源主要是由企业统一来进行提供的。

3、低压蒸汽余热发电工程实例及经济性

对于低压蒸汽余热发电项目而言,其中的关键设备主要有控制系统、发电机、汽轮机如今基本上都是国产,这样一来,投资成本也会降低。经济分析充分的表明,该项目指标要比行业基准高出很多,其具备一个相对较好的盈利以及投资回收的能力。

某钢铁公司转炉烟道余热发电工程,建设1台6MW余热汽轮机。工程投资为0.2993万元/KW,平均利用低压饱和蒸汽量为45t/h,发电量为5.1MW。按电费0.48元/kw.h,发电天数210天/年计算,年可为公司节约电费1200余万元。冷凝水回水率达90%,冷凝水成本费用约4元/t,每年可节约冷凝水费用82万元。电站投入运行后,预计每年可创造经济效益1100余万元。

4、推广应用中注意事项

(1)钢铁企业低压蒸汽管网组要进一步的健全,具备低压蒸汽统一回收,并可以实现集中调配各项的预算利用条件,要逐步的强化蒸汽管理的力度,并在最大限度之上来有效的确保低压汽轮机汽源基于稳定。(2)低压汽轮机组作为全厂低压蒸汽管网的一个平衡用户,务必要优先的在实现工艺用汽的标准之上,来将适宜的装机规模与运行时间确定出来。(3)钢铁企业的低压汽源中,一部分为间断产汽,如转炉余热锅炉。应设置蓄热器等装置来平衡汽量的波动,以利于蒸汽调度,保证低压饱和汽汽轮机的稳定运行。(4)在汽轮发电机组检修时,凝结水无法回收,一般发电机组设事故冷凝器,来平衡蒸汽使用,回收凝结水。

总之,目前,钢铁行业所损耗的能量相对较多,在其自身生产的过程之中直接性的产生的余热,其不仅仅使得诸多能源直接性的予以损耗,另外也会严重的污染到周边的环境。所以,怎么合理的运用这些蒸汽已经逐步的成为钢铁企业所关注的重点话题。由此可见,本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献:

[1]马赛,赵建波.饱和蒸汽发电技术在某钢铁企业的应用实例[J].应用能源技术,2014(03):33-35.

[2]周玉磊.低压饱和蒸汽发电技术在冶金企业的应用[J].冶金动力,2009(01):32-33+36.

论文作者:杨国强

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/14

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