单(双)超发电背景下高炉电动与论文_梁超

(山东省冶金设计院股份有限公司 山东济南 250101)

一、概述

高炉鼓风机组,通常分为汽动机组和电动机组,电动鼓风机组由电动机驱动风机运转,对厂区电力系统的稳定性要求较高;汽动鼓风机组由汽轮机驱动风机运转,对汽轮机、锅炉及其辅机系统的稳定性要求较高。两种拖动方式各有利弊,各钢铁厂根据自身特点和管理方式不同有不同的选择,即选择汽动鼓风机组,或选择电动鼓风机组,或两者皆有。在对两种拖动方式进行选择时,其中很重要的判断依据就是运行的经济性,由于汽动鼓风机组的汽轮机为工业汽轮机(注重调节性能,回热级数最多两级,主蒸汽最高参数9.8MPa,540℃,汽轮机绝对内效率37.16%),效率相对于发电汽轮机低,尤其近几年煤气发电双超、单超发电机组兴起,使差距进一步扩大(发电汽轮机六级回热系统,主蒸汽参数13.7MPa,566(540)℃+一次再热系统,汽轮机绝对内效率42.32%)。而电动鼓风机组由于增加了能源转换的环节,中间环节的损失增加。

这次比较是为某钢铁企业AV71~15轴流风机拖动方式的选择提供数据支撑,针对该钢铁企业概况,主要从运行经济性、占地等方面进行分析。

二、运行经济性分析

2.1对比边界条件

为使经济性对比更加清晰,将鼓风机所需功率最终折算至消耗的高炉煤气量,针对工程概况,边界条件选取如下:

1)汽动风机机组

AV71-15轴流鼓风机机组+高温高压汽轮机+燃气锅炉

2)电动风机机组

AV71-15轴流鼓风机机组+电动机+内部电网+对应单超汽轮机发电量+燃气锅炉

2.2运行经济性比较

说明:1、风机参数以本次工程AV71~15 年平均(e点)运行功率21000KW为计算参数,

2、高温高压与单超锅炉侧效率按相同考虑,包含管损。

3、高炉热值3200kJ/Nm3考虑。

2.3小结

对比可知发电至电动机组中间损耗过程较多,但基本都在98-99%左右。但因为单超(双超)发电机组的汽轮机的效率远远高于高温高压的汽动鼓风机的汽轮机。计算可得单超发电+电动鼓风机机组的经济性仍高于汽动鼓风机组。

通过计算可得汽动机组对应高炉煤气耗量为78715 Nm3/h,单超发电+电动机组对应高炉煤气耗量为73343 Nm3/h,采用单超发电+电动机的方式,两台鼓风机机组按照一年运行8000小时,可节省煤气8595.2万Nm3,按照高炉煤气价格0.06元/ Nm3计算,年节省费用515.72万元。

汽动机组系统复杂,故障点多,设备状态是否良好,如汽轮机通流部分结垢;凝汽器管束水侧污垢多,造成机组真空下降等,都会使机组效率下降。因需要配备锅炉、汽机运检班组,人员配置也较电动机组更多。运行的人力成本更高。

三、机组的运行启动、运行比较

四、结论

按照传统的观点,汽动鼓风机组的优点是能源转换环节少,效率相对较高,缺点是系统复杂,故障点多,对企业的管理水平要求更高。电动鼓风机组能源转换环节多,每个环节都有不同程度的损耗,这也是大家质疑电动鼓风机组经济性的原因。但对于钢铁企业而言,因为目前单超发电机组汽轮机效率远远高于高温高压汽拖汽轮机效率,因此采用电动机组的经济性高于汽动机组,占地更少、投资省,操作运行更方便。近几年随着高参数发电技术的提升,年产300万吨以上的钢厂绝大部分均采用电动高炉鼓风机+双超或单超高效发电的模式。

论文作者:梁超

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/4

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单(双)超发电背景下高炉电动与论文_梁超
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