汽轮机驱动烧结主抽风机对烧结工序能耗的影响

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1、冶金之家网站汽轮机驱动烧结主抽风机对烧结工序能耗的影响王介超，高景栋，陈慧艳(中冶京诚工程技术有限公司炼铁所烧结室北京100176)摘要：对汽轮机替代电机驱动烧结主抽风机对烧结工序能耗的影响做出了分析。研究表明，汽轮机的采用不利于节省能耗，其存在能耗临界值，且不同能耗水平临界值不同。对于430m2烧结机，电耗23．93kWh／t，蒸汽耗量120kg／t，能耗临界值为59．57kWh／t。关键词：烧结；主抽风机；汽轮机；工序能耗1前言“十二五”规划加大了对钢铁企业节能减排的治理力度，对于烧结能耗方面提出了限制(见表1)[1]。烧

2、结工序能耗对于钢铁企业愈发重要。采用汽轮机替代电机驱动烧结主抽风机是近期发展起来的一种新型驱动形式，是烧结工艺应对节能降耗的新尝试，已被部分烧结厂在生产中使用。周志安等对采用汽轮机替代电机拖动烧结主抽风机进行了探讨，对汽轮机驱动主抽风机的经济性及优缺点进行了分析[2]。但汽轮机驱动主抽风机对烧结工序能耗的影响研究较少，本文结合某钢铁厂430m2烧结机采用汽轮机驱动主抽风机的生产数据分析了汽轮机对烧结工序能耗的影响。2依据烧结工序能耗计算范围应从熔剂、燃料破碎开始，到成品烧结矿输出至高炉料仓为止，全过程的能耗量；应包括原燃料加工

3、与准备，配料、混合与制粒，布料、点火与烧结，烧结抽风与烟气净化，烧结矿冷却与整粒筛分等工艺设施的能源消耗量，并应扣除回收利用的能量。[1.3]采用电机驱动主抽风机时的烧结工序能耗见式1，采用汽轮机驱动主抽风机时的烧结工序能耗见式2。可见，则表明汽轮机驱动有利于降低工序能耗；相反若，则表明汽轮机驱动反而会使烧结工序能耗升高。假设汽轮机替代电机驱动时不引起焦粉、煤粉、水、压缩空气、混合煤气、余热发电等能源消耗的变化，则的差，见式3Pd—电机驱动时的烧结工序能耗，kgce／t；Pq—汽轮机驱动时的烧结工序能耗，kgce／t；P焦、P

4、煤—分别为焦粉、煤粉的消耗量，kg／t；P电—电机驱动下烧结用电消耗，kWh／t；P＇电—汽轮机驱动下烧结用电消耗，kWh／t；P水—水消耗，m3／t；冶金之家网站P然—电机驱动时蒸汽消耗，kg／t；P＇然—汽动时蒸汽消耗，kg／t；P压—压缩空气消耗，m3／t；P气—点火煤气消耗，m3／t；P余—余热发电回收能源，kWh／t；K然、K煤、K电、K水、K蒸、K压、K气、K余—分别为各能源消耗的折标煤系数，具体数据见表2[1]。令ΔP电=P电－P＇电，ΔP然=P′然－P然，则Pd－Pq=ΔP电K电－ΔP然K然即，当Pd－Pq=Δ

5、P电K电－ΔP然K然<0时，表明汽轮机驱动较电机驱动的烧结工序能耗高；当Pd－Pq=ΔP电K电－ΔP然K然>0时，表明汽轮机驱动较电机驱动的烧结工序能耗低，由此可知，从烧结工序能耗角度分析，汽轮机的采用并不是绝对的节省能耗，当ΔP电K电－ΔP蒸K蒸=0时，存在能耗临界值，且不同能耗水平临界值不同。3实例分析某钢厂430m2烧结，实际产量为583t／h，主抽风机选用了2台风量为22000m3／min(工况)的主抽风机，升压(静压)17000Pa，入口压力﹣16500Pa，出口压力500Pa。选用的2台汽轮机的主要参数为：型号：N

6、H50—03额定功率：10000kW汽机转速：5600r／min进汽压力：3．0MPa进汽温度：400℃凝汽压力：0．01MPa正常进汽量：35t／h(按430m2实际产量核算需60kg／t矿)额定进汽量：45t／h该厂实际生产的烧结工序能源消耗见表3，由表3可知，P′电=23．93kWh／t，P′蒸=120kg／t，由于该厂除汽轮机用蒸汽外，其余未采用蒸汽，故P蒸=0，当标煤折算系数K电取当量值0．1229kgce／kWh时，将以上数值带入式3，令式3等于0，得Pd－Pq=(P电－P′电)K电+(P蒸－P′蒸)K蒸=(P电－

7、23．93)0．1229+(0－120)0．12=0冶金之家网站可得：P电=141．1kWh／t；进而可知，若吨成品烧结矿耗电低于141．1kWh，则电机驱动比汽轮机驱动节省工序能耗，当吨成品烧结矿耗电高于141．1kWh时，使用汽轮机驱动比电机驱动节省工序能耗；对于当K电取等价值0．404kgce／kWh时，将相应数值带入式3，令式3等于0，得Pd－Pq=(P电－P′电)K电+(P蒸－P′蒸)K蒸=(P电－23．93)0．404+(0－120)0．12=0可得：P电=59．57kWh／t，进而可知，当吨矿耗电低于59．57k

8、Wh时，使用电机驱动比汽轮机驱动节省能耗，当吨成品烧结矿耗电高于59．57kWh，使用汽轮驱动主抽风机比电动主抽风机节省能耗。当量值是一个计量单位的能源本身所具有的热量，而等价值则是生产一个单位的能源产品所消耗的另外一种能源产品的热量。2010年国家工信部规定的烧结吨矿电耗标