鋼鐵企業高效煤氣發電技術分析

燕禮富

（陽春新鋼鐵有限責任公司，廣東 陽春 529629）

鋼鐵企業在生產的過程中，會產生大量的富余煤氣資源。現階段企業已經向著規模化方向進行了更好的發展，產能的上升，導致生產過程中富余資源的不斷累積。需要對這部分資源進行高效回收利用，才能降低生產過程中的能源消耗量，增加生產的效益。鋼鐵企業的煤氣熱值比較低，在進行煤氣回收利用方式選擇時，可供選擇的類型比較少。將低熱值的煤氣作為主要燃料，應用到鍋爐設備中，燃燒釋放出來的能量，可以產生蒸汽，推動汽輪發電機組進行發電，屬于煤氣發電技術。這項技術在應用時，可以對資源進行高效回收利用[1]。

1 鋼鐵企業煤氣發電技術的發展歷程

鋼鐵企業在日常生產的過程中，會受到煤氣熱值和富余煤氣產量以及企業自身電力調度的影響。在進行煤氣發電機組組裝時，建設規模一般都比較小。為了保證電力調度更加的靈活，一般選擇中小型機組進行相關建設。在進行煤氣發電技術應用的過程中，傳統的發電機組建設規模，與發電效率及參數之間，存在相匹配的關系。一些亞臨界的高參數高效發電技術主要作用于大型的發電機組中。鋼鐵企業在進行中小型煤氣發電機組設置的過程中，采用了中溫和中壓以及高溫、高壓等參數數據。機組在運行的過程中，參數數值比較低，發電效率得不到有效的提高。隨著企業的不斷發展，引進了更加先進的節能減排生產理念。在生產的過程中，需要提質增效，促進煤氣發電技術，向著高參數化和高效化等方向進行了發展，并且對高參數高效發電技術進行了創新。以往僅僅作用于大型發電機組的技術，采用了小型化的建設形式，通過對技術進行升級和換代，使得這項技術從早期的第1代，逐步發展到第4代，改變了傳統的中溫和中壓參數建設情況[2]。

在進行新型技術應用的過程中，超高溫亞臨界中間再熱參數的技術應用形式。提高了發電機組的整體運行效率。如表1所示，鋼鐵企業在進行煤氣發電技術研發的過程中，主要經歷了4個階段，每個階段的主要技術參數存在較大的差別。隨著現代科技的不斷發展，發電機組的主機參數正在不斷的增加，生產的熱效率也在不斷的提高。第4代技術在應用的過程中，熱效率已經達到了40.5%，企業的發電標準煤耗，處于不斷降低的趨勢。在進行產品生產的過程中，相關技術的應用，具備更好的節能降耗效果，增加了企業的生態效益。第4代技術在應用的過程中，發電效率比較高。相比于傳統的第2代技術，在應用時發電效率提高了30.5%左右[3]。

表1 技術不同發展階段主要參數

如果能將高溫高壓煤氣發電機組，更換為更高參數的發電機組。在對機組進行升級的過程中，煤氣利用效率會得到進一步的提高，企業可以獲得更多的綜合效益。在對技術發展歷程進行研究時可以發現，高溫高壓機組和超高溫亞臨界機組，在使用的過程中，參數數值存在較大的差別。在同等的煤氣耗量條件下，超高溫亞臨界中間再熱機組的發電效率更高。因此鋼鐵企業在進行日常生產的過程中，要對最新的技術進行廣泛的應用，還要對技術的應用重點和難點進行全面地把握。確保技術在應用時，能夠發揮更好的效果，為鋼鐵企業的生產和發展，提供有效的支持[4]。

2 鋼鐵企業高效煤氣發電技術的具體應用

2.1 高參數小型化煤氣發電技術的具體應用

這項技術在應用的過程中，之所以效率更高，是因為可以提高蒸汽的參數數值，存在中間再熱的生產環節。在進行技術應用時，極限壓力范圍內，可以保持初溫和背壓的一致性。隨著整體壓力的不斷升高，盡管主蒸汽初始數值有所降低，但是汽輪機組在運行的過程中，運行效果比較理想。因此應用這項技術建設出來的機組，在運行的過程中，循環熱效率處于不斷升高的狀態。如果在機組運行的過程中，主蒸汽初始壓力數值，大于極限壓力數值。隨著初始壓力數值的不斷升高，汽輪機組的理想運行效果會有所降低，循環熱效率也會處于降低的狀態。但實際操作的過程中，主蒸汽壓力都小于極限壓力。因此這項技術在實施的過程中，提高蒸汽初始壓力數值，可以增強機組的循環熱效率。在對初始壓力數值進行提高的同時，可以增加初始的溫度，也可以設置循環的高溫加熱段。確保循環溫差不斷增大，機組運行熱效率會不斷提升，從而產生更多的效益[5]。

超高溫亞臨界機組在應用的過程中，發電效率比較高。是因為在機組中，增加了中間再熱的生產環節。對于不存在中間再熱的煤氣發電機組來說，在運行的過程中，汽輪機設備中的蒸汽，做完功后直接進入到冷凝器設備中，產生冷凝現象。蒸汽中的大部分熱量，會發生汽化潛熱的現象，存在比較嚴重的熱損失。在對機組進行改造之后，增加了一次中間再熱的生產環節，機組運行時，再熱的蒸汽可以從汽機高壓缸中排氣引出，被重新輸送到鍋爐設備中。在設備中進行加熱之后，可以保持初始的溫度，降低了蒸汽的排氣濕度，使得損失不斷減小，從而提高了機組的運行效率。因此鋼鐵企業在進行技術應用的過程中，要根據自身的生產要求，對機組進行改良。使得機組能夠具備更好的性能，在運行的過程中，不僅能夠降低能源的消耗率，而且能夠提高生產的質量和效率[6]。

2.2 鍋爐煙氣余熱回收及煤氣預熱技術的具體應用

對于煤氣鍋爐設備的使用來說，一般是以煤氣燃料作為主要的燃燒材料。在生產的過程中，產生的熱量損失，處于排煙程序。這個程序的損失比較大，會受到排煙溫度的影響。在對鍋爐設備進行改造的過程中，要想提高熱效率，就要降低排煙的溫度。為了對排煙溫度進行有效的降低，提高設備的運行效率。在進行高效煤氣發電機組建設的過程中，需要采用煙氣和煤氣換熱器設備，對煙氣的余熱進行有效吸收。通過吸收這些余熱，對煤氣進行預熱，降低整體的排煙溫度，避免在生產的過程中，出現嚴重的損失。在機組運行的過程中，低熱值的煤氣吸收煙氣的余熱之后，整體溫度會不斷上升。溫度較高的煤氣，可以再次進入鍋爐設備，進行有效的燃燒，且燃燒狀態比較穩定[7]。

鋼鐵企業在進行相關技術應用的過程中，可以融合自動化技術，對鍋爐設備進行有效的改造，要對設備的運行情況進行全方位的監控。在進行煙氣余熱回收技術應用的過程中，需要對設備的性能進行改變，還要對設備的結構進行精細化設計。確保設備在運行的過程中，能夠發揮更大的作用，促進煙氣余熱回收技術的全面落實。在進行預熱技術應用的過程中，主要是在設備中增加換熱器。因此鋼鐵企業要對市面上一些比較先進的換熱器進行重點關注，還要將換熱器與鍋爐設備進行有效的匹配。確保換熱器在使用的過程中，具備更好的效果，避免對鍋爐設備的正常應用，產生不良影響。在進行相關技術應用的過程中，還需要對技術的應用形式進行改善和優化，確保技術的實施更加科學合理[8]。

3 鋼鐵企業高效煤氣發電技術的應用前景

現階段鋼鐵企業在對煤氣資源進行利用的過程中，主要采用了高參數的小型化高效煤氣發電技術。這項技術與企業中小型煤氣發電機組的適配情況比較好。目前大部分鋼鐵企業已經成功應用了這項技術，改善了企業電力能源的供應情況。使得企業在生產的過程中，實現了節能和減排的建設要求。例如我國某一典型規模的鋼鐵企業，在生產的過程中，煤氣富余量和煤氣發電機組組裝規模，存在對應的關系。在引進更加先進的高參數小型化高效煤氣發電技術之后，煤氣的富余量正在不斷的下降，發電機組的組裝規模并沒有發生較大的改變。目前在進行煤氣發電機組生產的過程中，已經研發出來了更加先進的超高溫亞臨界機組設備，并且正式投入使用。在使用的過程中，增加了鋼鐵企業的生產熱效率，滿足了預期的生產效果[9]。

要想充分發揮這種類型機組的應用效果，鋼鐵企業還需要對現有的高效煤氣發電技術進行深入的研究。要研發更加先進的自動化發電技術，加大資金的投入力度，提高技術的應用效果，為鋼鐵企業的高效生產，奠定良好的基礎。鋼鐵企業在進行節能減排生產的過程中，還存在較大的提升空間，需要對企業的潛力進行充分的挖掘。鋼鐵企業可以參與到高效煤氣發電項目的建設中，通過建設與自身發展要求相匹配的項目，對現有的工藝技術進行改善和優化。拓寬項目的市場應用空間，為企業的健康發展，提供有效的技術支持。可以將信息化、自動化技術融入到設備生產的各個環節中，提高技術的自動化應用水平，充分發揮高效煤氣發電技術的應用優勢。

4 結語

綜上所述，現階段高參數小型化高效煤氣發電技術，已經廣泛應用到鋼鐵企業的生產中，可以對煤氣資源進行有效的回收和利用。與傳統的高溫高壓煤氣發電技術相比較，這項技術在應用時，可以提高生產的質量和效率，技術的應用效果顯著。隨著節能減排理念的不斷落實，鋼鐵企業在生產的過程中，要加大技術的投資力度。可以在現有技術的基礎上，對技術進行創新和優化，并且組建專業的工作團隊，提高技術的應用效果。為鋼鐵企業的可持續發展，奠定良好的基礎。