高炉鼓风机不同驱动方式的能耗及经济运行综合分析.pdf

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1、、钒冶金／矿m通用机械lGMiltMemllurgicnl＆Minelndustn高炉鼓风机不同驱动方式的能耗及经济运行综合分析济钢集团有限公司发展规划部(山东济南250101)韩晰字马庆涛【摘要】针对高炉鼓风机不同驱动方式的能耗及经济运行进行分析。着重比较了汽动鼓风机运行、电动鼓风机外购电运行与自备电厂供电运行三种方式在能耗、设备运行、投资及运行成本等方面的优缺点，供用争参黄、【关键词】高炉电动鼓风汽动鼓风综合分析一、前言高炉鼓风机是高炉生产的重要组成部分，其作用一方面是向高炉送风以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气，另一方面是通过保持一定的风压

2、以克服送风系统和料柱的阻损并使高炉保持一定的炉顶压力。高炉鼓风机是高炉炼铁系统中大容量、高能耗设备，其驱动方式对钢铁行业的节能降耗有着举足轻重的作用。常用的高炉鼓风机拖动方式有电动机或工业汽轮机，电动机拖动时是通过齿轮增速箱与鼓风机适配，定转速控制，而由工业汽轮机拖动可以直接联结，可变转速控制。鼓风机的驱动方式哪种更合理、经济运行，很有必要进行系统的分析研究。=i高炉鼓风机驱动方式高炉鼓风机的驱动方式主要选用同步电动机和变转速汽轮机，也有的选用定转速汽轮机及小功率异步电动机。驱动机的选择除与高炉鼓风机的功率大小和调节要求有关外，主要取决于建厂地区的动力供应

3、情况，即72I然嬲：叭伸嗍供电的可靠性、钢铁厂副产煤气的剩余量和电力与燃料的价格等。1．电动鼓风机对于固定转速的可调静叶轴流式高炉鼓风机，选用同步电动机作为驱动机首先是为了节约能源，其次是同步电动机可补偿轧钢机的无功负荷，改善钢铁厂的功率因数，对供电系统有利。此外，由电动机驱动的高炉鼓风机辅助设备少，对加快建设进度、方便操作维护以及站区总体布置都极为有利。选用电动机驱动的关键条件是高炉鼓风机不需要调节转速和供电要有足够的可靠性。2．汽动鼓风机汽轮机通常选用凝汽式的，个别也有的选用抽汽凝汽式的。汽轮机的蒸汽参数通常为2．35～8．83MPa(绝对大气压)，3

4、90～535℃，所需蒸汽由锅炉或背压汽轮机供给。三、高炉鼓风机不同驱动方式的能耗情况1．自发电电动鼓风方式(1)工艺流程高炉电动鼓风系统由电动鼓风机组、送凤管路、热风炉、热风管路以及管路上的各种功能阀门等以及相应的电控、自控设备组成，其作用是将电能转变成鼓风动能，产生低温低压管道空气流，然后，低温低压空气通过热风炉吸收足够的热量，成为高温空气(通常l000℃以上)并送入高炉，维持高炉正常生产。自发电电动鼓风方式工艺流程，按照目前各钢铁企业循环经济运行模式，钢铁生产过程中产生的三种煤气(焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气)实现回收发电上网，由于发电能力及生产波动，

5、大部分实现不了自发自用、孤网运行，其流程如图l所示。高炉生产产生的高炉煤气，经过净化送入燃气蒸汽联合循环发电系统(CCPP)，发电送入供电公司电网，再从供电公司电网引下电力，经过变配电供给电动机，由电动机推动鼓风机。能量转变过程是：煤气转变电能，电能转变动能。Oo图1自发电电动鼓风方式流程(2)能耗情况一般每立方米高炉容积所需要配备的平均鼓风机功率在11～15kw，因此，鼓风机是高炉生产主要的耗电设备，鼓风动能的利用效率对炼铁生产成本影响很大。电动鼓风主要消耗电能，其余能源介质(补充水)在生产成本里所占比例很小。以3200m3高炉为例：根据3200m3高炉

6、设计标准，电动鼓风机预计运行平均负荷应为35000kw，运行时间按360天计算，则电动鼓风机耗电30240万kw．h。3200m3高炉年产高炉煤气约472500万m3，除去生产自用，高炉煤气可用于发电的约有278700万m3，以CcPP方式发电，估算年发电量79600万kw．h。因此根据高炉煤气的富余情况，高炉煤气自发电电动鼓风方式可实现负能耗。自发电电动鼓风机组耗能总量见表1。表1自发电电动鼓风机组耗能总量2．外购电电动鼓风方式(1)工艺流程外购电电动鼓风方式工艺流程，高炉生产过程中产生的高炉煤气不用于回收发电上网，另有其他用途。高炉电动鼓风机的电源需要

7、外购，从供电公司电网引下电力，经过变配电供给电动机，由电动机推动鼓风机，其流程如图2所示。能量转变过程是：电能转变动能。O图2外购电电动鼓风方式流程(2)能耗情况以3200m3高炉为例：如前所述，根据3200m3高炉设计标准，电动鼓风机预计运行平均负荷应为35000kw，运行时间按360天计算，则电动鼓风机耗电30240万kw．h，电动鼓风机组耗能总量见表2。表2外购电电动鼓风机组耗能总量3．汽动鼓风方式(1)工艺流程高炉汽动鼓风系统由煤气锅炉、汽轮机和汽动鼓风机组成，高炉煤气送入锅炉，锅炉产生蒸汽拖动汽轮机，汽轮机拖动鼓风机。汽轮机拖动可以直接联接，可变

8、转速控制。汽轮机通常选用凝汽式的，个别也有的选用抽汽凝汽式的。汽轮