试谈冶金企业中的饱和蒸汽发电技术

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1、试谈冶金企业中的饱和蒸汽发电技术　【摘要】通过中钢集团吉林铁合金股份有限公司饱和蒸汽发电的介绍，讨论了在冶金企业中的余热利用和能达到的良好经济效益。　　【关键词】饱和蒸汽　　Poofmetallurgicalenterprises　　HeJun　　(Xi'anDatangElectricPogenerationisdiscussedinthemetallurgicalenterprisesintheicreturns.　　【Key　　　　1.概述　　在冶金行业中，如铁合金厂、钢铁厂，蒸汽主要用于加热、伴热、保温及管道吹扫等。近年来，我们国家对节能

2、减排更加的重视，各行业都在节约能源、降低能耗，想方设法采用先进技术综合利用余热、废气等相对较低品质的能源。冶金企业是耗能大户，其生产过程中将产生大量的余热和废气，因此各企业都在纷纷利用生产过程中的余热和可利用废气。在蒸汽回收方面，就有很多具体的节能措施，比如转炉汽化冷却、烧结环冷机余热锅炉、干熄焦余热锅炉等。还可以将冶炼过程中产生的高炉煤气回收，作为锅炉的燃料用。　　随着各工艺过程回收的蒸汽不断增加，利用余热所回收的蒸汽不但能满足正常情况下的使用，有时还不得不将过剩的蒸汽放散掉，这在北方冶金厂中非采暖季节尤其明显。这不但造成了能源的极大浪费，而且对

3、环境造成了一定的污染。因此，如何利用这部分蒸汽成为各冶金企业当前所需要解决的问题之一。　　目前冶金企业各厂回收的蒸汽大多为0.4～1.27MPa的低压饱和蒸汽，这些低压饱和蒸汽有多种利用方式。比如采用低压蒸汽螺杆发电技术、驱动泵类、低压饱和蒸汽发电技术等。各种方式在使用中存在着投资、规模、效率、灵活性等各方面的差别。综合各种因素，中钢集团吉林铁合金股份有限公司采用了饱和蒸汽发电技术，下面对其简要介绍。　　2.吉林铁合金厂余热蒸汽现状　　吉铁公司现有余热锅炉三台，为1.27MPa的饱和蒸汽热管锅炉，因冶炼炉的烟气温度较高，可达500～600℃，因此将

4、这三台饱和蒸汽锅炉改为过热蒸汽锅炉。采用过热蒸汽发电，这样提高了发电效率。　　吉铁全厂现有可燃煤气10000Nm3/h，煤气热值为1700Kcal/Nm3，此煤气为过剩煤气，放散造成环境污染，所以必须烧掉排放。吉铁公司于2006年建设了两台10t/h燃气式饱和蒸汽锅炉。这两台锅炉在非采暖季节不使用，在冬季采暖时才开炉生产饱和蒸汽。所以计划在非采暖季利用剩余煤气点燃这两台燃气锅，产生饱和蒸汽带动汽轮机组发电。　　3.方案选择　　由于冶炼厂余热所产蒸汽多为饱和蒸汽，目前利用这种低压饱和蒸汽发电的技术有几种。一种是采用螺杆膨胀动力机技术，其基本构造是

5、由一对螺杆转子和机壳组成的动力机。工作原理是流体进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀做功，实现能量转换。既可以用于发电，也可以用于驱动各种泵和风机等。　　3.1采用螺杆膨胀动力机技术其特点如下：　　3.1.1适用热源广泛：同时适合过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水混合物、热水、石化热工质等。　　3.1.2热源参数波动：允许热源的压力、流量、温度有较大的波动，机组能平稳运行。　　3.1.3操作简单：机组运行前可以不暖机、不盘车、长期无大检修、维修简单、设备不易损坏、可手动和自动操作。　　3.1.4安装投运方便：机组占地小、基础简单、现场安

6、装方便、可以整机快装、移动、通用性强。　　3.2螺杆膨胀动力机的主要技术参数如下：　　3.2.1机组承压：＜3.5MPa。　　3.2.2介质温度：＜300℃。　　3.2.3进出口膨胀压差：＜1.0MPa。　　3.2.4热水热液温度：＞145℃。　　3.2.5内效率：75％～80％。　　3.2.6额定转速：1500～3000r/min。　　3.2.7单机输出功率：100～1500KPa。　　总之，螺杆膨胀动力机能够简单、方便的回收部分余热，但由于受其结构所限，也有一些不足之处。　　首先，螺杆膨胀动力机是利用流体的压差来做功，其最大压差不超过1.0MP

7、a，如果入口压力较高，将剩余较高的背压不能利用，要想蒸汽充分利用，必须要降低进口蒸汽的压力。其次，由于采用的是螺杆，螺杆直径无法制作太大，因此单机功率较小，如果蒸汽量较大，则建设的台数增多。另外，与汽轮机组相比较，螺杆膨胀动力机的发电效率较低。　　因此，根据吉铁公司的蒸汽特点，决定采用汽轮机饱和蒸汽发电技术，和常规过热蒸汽汽轮机相比较，低压饱和蒸汽汽轮机为防止进汽带水对汽轮机叶片造成损坏，须采取一些措施，在进汽管道上安装蒸汽过滤器，在末三级隔板设置疏水环形槽，并对相关叶片进行硬化处理。　　4.机组选型　　4.1汽轮发电机选型。　　非采暖季用燃气锅炉

8、产出1.27MPa饱和蒸汽后，将蒸汽引入汽轮机组发电。按照150KW，电站年运行时间为5000h，电站自用电率为7.0%，