鋼鐵廠煤氣及蒸汽發電技術的應用

【摘 要】鋼廠的煤氣的效率如何才能達到最大化，蒸汽發電技術的應用是否能夠解決現在所面臨的問題，筆者就根據發電技術的難點進行分析探討，并提出相關的建議性方案，希望能夠帶來幫助。

【關鍵詞】鋼鐵廠煤氣;蒸汽發電技術;問題分析

最近幾年，我國對綠色環保的控制可謂是非常嚴格，國家方面不但大力支持搞環保，還提倡相關的綠色經濟以及低碳發展。我國是鋼鐵企業大國，但是前幾年的污染卻很嚴重，因此，這幾年雖然對我國的鋼鐵制造有著一定的影響，但是環保卻做的很到位。我國在鋼鐵企業制造方面不斷提高整個能源的效率，大大降低了能源的消耗指標，正是因為如此，我國的鋼鐵企業才能在國際市場上保持優秀的競爭力。大家都知道，正常鋼鐵在生產的過程中，是非常復雜的，而且鋼鐵生產完畢后會有大量的副產品，比如說具有污染性的煤氣和品質較低的蒸汽。對于這些副產品，有些企業廠子就會對他們進行隨意排散，絲毫沒有一點環保意識，一點也不知道這樣的處理方式不但浪費資源還污染了大氣。通過新技術的應用，可以把產生的煤氣和低品質的蒸汽收集起來進行發電處理，這樣一來，既能合理的運用相關的廢棄資源，還能對環境有所保護。同時，對電力相關企業還能產生有益的幫助。

1、鋼鐵廠煤氣及蒸汽富裕量現狀

對于我國目前的鋼鐵廠來說，產生的富裕煤氣主要是分為兩類，第一類是高爐煤氣，這種富裕煤氣主要供加熱設備，比如說煉鐵熱風爐、燒結機或者鋼車間的加熱爐等設備。第二類是轉爐煤氣，這種富裕煤氣是煉鋼內部系統自行使用，要是周圍沒有別的用戶，則會有富裕量煤氣產生。對于一般的鋼鐵廠而言，他們企業公司對煤氣會采用放散的方法，這種方法浪費了大量的煤氣能源。我們平常所說的低壓蒸汽，在很大程度上是來自鐵爐、電爐等加熱爐冷卻產生的，它們所產生的蒸汽除了應用于公司生產和日常的生活實用之外，大部分的蒸汽沒有受到充分的利用，常年被企業公司管理人處于放散狀態，這種現象不但造成了相關的能源污染，而且還造成了水資源的浪費

2、發電機組方案及系統組成

2.1裝機方案的確定及可行性分析

根據大量的分析可知，在對發電機進行改進的時候要針對廠區的煤氣含量進行探討，如果廠區的煤氣含量比較富裕，那么根據相關的公式計算可知，要配套一組9MW的發電機組合40t/h的煤氣鍋爐才能確保鋼鐵廠的正常運行。蒸汽的來源主要分為兩類，其一就是轉爐汽化的冷卻，其二就是余熱鍋爐的燒結。前者因為在生產的過程中波動性比較大，所以很難對它進行直接的利用。而對于后者來說，雖然產出汽量比較少，但是壓力比較穩定。不過這種狀態不能很好的發電，所以，有關的設計人員就想出了這樣的一個辦法，那就是待轉爐汽化的氣壓穩定之后把它和燒結鍋爐進行混合使用，來幫助其發電。這樣一來，發電的效率將會得到大大的提高，而且可以節約成本，提高容量。

2.2主機設備參數

2.2.1 9MW中壓汽輪發電機組主機參數

對于相關的燃氣鍋爐參數如下：需要燃氣鍋爐的臺數是一臺，這個鍋爐的額定出力是40t/h，對于它的過熱器出口壓力是3.82MPA出口的溫度是450鍋爐對水的溫度是104鍋爐排煙的溫度應該小于等于160，如果這個溫度過大的化，將不利于相關設備的正常運行，產生鍋爐的排污率是百分之二，鍋爐設計的熱效率要達到百分之八十七以上，對于空氣預熱器進口的溫度是30出口的溫度小于等于370，鍋爐的負荷調節范圍在百分之三十到百分之一百一十之間，這種鍋爐的點火方式是轉爐煤氣點火，鍋爐的設計燃料是百分之五十的高爐煤氣和百分之五十的裝爐煤氣

對于汽輪機的參數如下：需要汽輪機的臺數是1臺，型號是N9-3.43型，汽輪機的額定功率是9MW主汽門前的蒸汽壓力是3.43，最高值達到3.62最低值達到3.14，主汽的門前蒸汽溫度是435，最高的溫度達到445最低的溫度是420。

2.2.2蒸汽系統

9MW機組蒸汽系統

對于9MW機組蒸汽系統來說。整個系統的主蒸汽管道采用的是新型的單元制系統，而進入這個系統的主蒸汽是由目前新建的鍋爐來進行供給。

6MW機組蒸汽系統

這個機組蒸汽系統，所產生的蒸汽大多是飽和狀態，主要是因為其在汽化冷卻的時候產生的流量波動太大而且壓力也不穩，對于這樣的蒸汽，一般來說屬于品位較低的一種，如果把這種蒸汽直接運用到發電機中，對汽輪機組的安全性能會有一定的影響，而且對整個組織系統的運作都會產生重要的影響。整個汽輪機的用氣在一定程度上來說都是需要連續性的，所以在進行投入的時候，應該根據蒸汽的參數按規定投入，并且設定相關的蓄熱器。舉個實例，如果系統的參數顯示的是1.3MPA，那么出口的壓力應該在0.88MPa才屬于正常，這樣才能使得整個系統發揮最大的效率，在相關的蓄熱器把冷卻后的轉爐汽化送出的時候，要把所冷卻的氣體進行混合，把他們作為主汽來使用。

3、飽和蒸汽發電技術難點及解決方案

對于整個鋼鐵廠企業公司來說，最需要解決的是飽和蒸汽發電所遇到的難點，因為這種蒸汽發電技術不同于以前的煤氣發電，無論是從鍋爐產生的壓力、穩定的過熱蒸汽或者是蒸汽來源來說，都不同于以前。蒸汽發電技術所產生的蒸汽和煤氣發電技術產生的蒸汽從品質上來看有著很大的不同，比如說，煉鋼廠轉爐的汽化系統只是在進行吹煉的時候產生蒸汽，而不吹煉的時候則不產生蒸汽。而且所產蒸氣的壓力不但大，而且流量波動性還強。因為其所產生的蒸汽是飽和狀態的，其濕度也比較大，如果把他們直接運用到發電機上，將會有水蝕的現象發生，這種現象的發生非常不利于整個系統的產生，所以，對于飽和蒸汽發電技術來說，最大的難點是如何在系統運作過程中保持整個蒸汽的壓力穩定、流量平衡及干度一定。對于這種問題，目前較好的解決方法是采用蓄熱器的方法，在進行轉爐汽化冷卻系統的時候，可以運用的蓄熱器最好的是濕式變壓蓄熱器，這種蓄熱器可以把多余的蒸汽進入到相關的容器里，隨著蒸汽的增多，內部的壓力會慢慢變高，當壓力達到一定值的時候，發電機的水位也會保持穩定的狀態，此時發電機就可以繼續用汽。

4、結束語

在進行鋼鐵發電廠運作的過程中，整個過程下來肯定有相關的雜質產生，雜質如果不影響設備的運用，則可以忽略不計。在進行系統的運行中，只有把每個指標都安排到位，整個設備才能正常運行。

【參考文獻】

[1]祝百東[1]， 王艷紅[1]. 鋼鐵廠煤氣及蒸汽發電技術的應用[J]. 冶金動力， 2013（4）：42-44.

[2]孟海泳， 黃充. 飽和蒸汽發電技術在鋼鐵企業的應用[J]. 中國水運（下半月）， 2018， 18（5）：108+118.

作者簡介：孟久云（1981—），男，浙江諸暨人，本科學歷，浙江西子聯合工程有限公司，工程師，設計經理，研究方向：煤氣發電節能。