优化蒸汽调度，提高蒸汽利用率

沈亚东

（江苏沙钢集团，江苏张家港215625）

优化蒸汽调度，提高蒸汽利用率

沈亚东

（江苏沙钢集团，江苏张家港215625）

介绍了沙钢本部蒸汽系统布局、运行、调度的情况，通过合理区域布局、经济调度，提高蒸汽利用率，实现蒸汽效益最大化。通过对沙钢蒸汽使用情况现状分析，为钢铁企业蒸汽管网布置规划，产用汽新项目区域布局、蒸汽运行调度等提供了很好的借鉴。

蒸汽；发电；调度；效益

1 前言

钢铁企业既是一个耗能大户，也是一个产能大户，各种二次可用能源如果能有效利用，实现资源综合循环再利用，不但保护了环境，其中的效益也是相当可观。如：利用各种煤气进行供汽与发电，利用烧结烟气余热进行供汽与发电、利用转炉炼钢余热回收蒸汽等，其中涉及到的蒸汽生产与使用、蒸汽的平衡调度、筹建产用汽新项目布局将对蒸汽使用效率有很大影响。特别是目前钢铁企业进入微利微亏时代，注重细节，讲究运行效率，将关乎企业的生死存亡。目前，沙钢集团有限公司蒸汽管网长度已达几百公里，产汽部门有十几家，用汽部门遍布整个厂区，外卖蒸汽客户有50余家。全公司蒸汽由动力总厂统一调度，本着实现最高发电量、最大发电效益、管网蒸汽高效利用平衡的原则来进行蒸汽调度。

2 公司生产、使用蒸汽现状

2.1 蒸汽管网等级

目前全公司蒸汽管网压力等级分2.0 MPa及1.3 MPa。

2.1.1 2.0 MPa蒸汽管网由热电厂通过双减直接供给宏发转炉炼钢一、二车间RH炉，该用汽特点为间歇性用汽且为电厂直供，因此，RH炉真空泵用汽与停汽时对管网冲击比较大，平时蒸汽调度由RH炉与热电厂直接联系。

2.1.2 除了RH炉2.0 MPa蒸汽管网以外，其余蒸汽管道均为1.3 MPa，全厂形成一个闭式循环的大蒸汽管网，其中包括本厂用汽与外卖蒸汽。1.3 MPa蒸汽由动力总厂实行统一调度，调度时兼顾发电与供汽，确保蒸汽使用效益最大化。

2.2 公司生产蒸汽主要单位情况

公司生产蒸汽主要单位情况见表1。

2.3 公司蒸汽使用基本总原则

不发电的余热锅炉蒸汽及其它回收蒸汽全部供蒸汽总管网，当蒸汽总管网压力较低不能满足生产需要时，发电车间减负荷补充蒸汽，提高总管网压力在规定范围。目前市场上蒸汽外售价格在200~220元/t，蒸汽销售效益高于蒸汽发电效益，因此，必须大力发展厂外蒸汽客户，提高蒸汽使用效益，这也就对1.3 MPa蒸汽管网平稳运行提出了更高要求。

3 发电车间供汽效益对比

3.1 发电及蒸汽拖动机组情况

发电及蒸汽拖动机组情况见表2。

表1 公司生产蒸汽主要单位情况表

3.2 发电机组效率对比

3.2.1 从表2很显然可以看出，发电机组效率从高到低依次为热电厂二期CCPP燃气轮机组、热电厂一期高温高压机组、干熄焦中温中压发电机组、烧结余热中温中压发电机组。

3.2.2 1080 m3高炉锅炉蒸汽拖动高炉风机需用汽130 t/h，还富余大量蒸汽可并入公司蒸汽总管网，因公司高炉煤气有富余放散，可用一台富余锅炉来供汽，减少煤气放散，达到最大供汽经济效益。

4 蒸汽调度顺序

因蒸汽回收单位回收的蒸汽量存在较大变化，特别是宏发炼钢转炉车间回收蒸汽范围在80~300 t/h，造成公司蒸汽管网压力波动比较大,且目前全厂蒸汽使用相对比较紧张，为保证蒸汽发电及蒸汽使用效益最大化，根据发电机组效率及供汽效益比较，动力总厂遵循以下最优蒸汽调度原则：

表2 发电及蒸汽拖动机组情况表

4.1 管网蒸汽压力低时负荷调度

蒸汽压力低调度负荷依次顺序：

（1）1080 m3高炉锅炉（富余蒸汽能力部分全部上网）

（2）4#、8#烧结机余热锅炉蒸汽发电减负荷至最低供汽。

（3）焦化厂1#~5#干熄焦锅炉发电机组减负荷至最低供汽。

（4）热电厂一期发电减负荷增加外供汽量。

4.2 管网蒸汽压力高时负荷调度

蒸汽压力高调度负荷依次顺序：

（1）热电厂减少外供汽至停汽。

（2）焦化厂1#~5#干熄焦锅炉减少外供汽至停送。

（3）4#、8#烧结机余热锅炉减少外供汽至停送。（4）1080 m3高炉锅炉减少外供汽至停送。

(5)3#、6#、7#烧结机余热锅炉减负荷至最低供汽量。

（6）润中炼钢一、二、三车间余热锅炉减负荷至停止并网。

（7）转底炉车间蒸汽停止并网。

（8）永新炼钢一车间蒸汽停止并网。

（9）宏发炼钢一、二车间蒸汽停止并网。

5 优化蒸汽调度，提高蒸汽利用率的具体措施及方法

5.1 成立蒸汽集中调度室，将各车间产汽、用汽参数集中监控，实时掌握，全公司一盘棋考虑，根据蒸汽调度原则，合理、准确、及时、高效调度，保证各生产车间的用汽平衡和用汽安全，并保证蒸汽使用效益最大化。

5.2 蒸汽管网压力保证在1.0~1.3 MPa运行，如蒸汽使用客户无特别要求，为便于余热回收及运行经济性，蒸汽管网压力一般考虑在参数下限运行。

5.3 对产汽单位的检修、生产实行周报计划，提前合理安排好产汽单位的检修计划，尽量错开检修时间，保证全公司蒸汽平衡，尽量杜绝因蒸汽紧张而影响发电量的情况。

5.4 所有供应蒸汽的减温减压器，不供蒸汽时，必须时刻保证在热备用状态，在需要供汽时，能在最快时间供应蒸汽，保证蒸汽管网压力。

5.5 热电厂二期四台单元制CCPP机组，分别配备四台双减，双减原则上关闭不供汽，在冬季气温较低时，燃气轮机发电负荷较高，使得烟气量增多，余热锅炉蒸发量较大，这时在保证蒸汽轮机满负荷的情况下投运四台双减，这样，既供应了一部分外供蒸汽，又提高了燃气轮机的出力，增加了发电量。

6 蒸汽调度过程中出现的问题分析及对策

宏发炼钢共5台RH炉使用2.0 MPa蒸汽，每台最大使用流量为35 t/h左右，每次使用时间约半小时。当多台RH炉同时使用蒸汽时，对热电厂发电负荷影响较大，造成整体经济效益下降，并且间歇性用汽对蒸汽管道造成冲击，热电厂2.0 MPa蒸汽出口管道及蒸汽总管管道已多次产生冲击后移位，给安全生产带来一定威胁。根据现状，RH炉使用2.0 MPa蒸汽已开始着手改造使用1.3 MPa蒸汽，该项目改造成功后，将解决之前所有的运行弊端。因此新筹建的蒸汽生产、使用项目，应借鉴“电力网”的概念，将蒸汽并入全公司同一个总管网，增加蒸汽管网总容量，有效缓冲蒸汽压力波动，提高系统抗风险能力。

在1.3 MPa蒸汽使用过程中，经常出现制氧厂使用蒸汽压力偏低的情况，这就要求提高整个蒸汽管网压力，造成蒸汽使用效益下降及供汽双减安全阀频繁动作的情况。造成此现象的原因主要是供汽、用汽单位区域位置选择不当，制氧厂选择的蒸汽使用位置离供汽车间都比较远，使得整个蒸汽管网压差较大，虽然供汽单位蒸汽供足也不能满足全部车间使用要求。因此，对于新建的产汽、用汽项目因充分考虑地域位置，产汽、用汽互补，尽量让蒸汽就地就近消化，降低蒸汽管网压差，提高蒸汽使用效益。

1080 m3高炉锅炉富余蒸汽本可上网100 t/h，由于双减管道并入蒸汽总管的位置靠近宏发转炉炼钢蒸汽回收处，此处回收上网蒸汽本就比较多，管网压力较高，造成1080 m3高炉锅炉双减最多只能供应50 t/h蒸汽，严重制约蒸汽正常供给，目前，该双减管道正在实施改造施工，重新选择了蒸汽的并网点。因此，蒸汽并网点的设计也是至关重要的。

7 结束语

从沙钢蒸汽生产、使用及蒸汽调度的情况来看，能够合理的项目设计、效益最大化的利用蒸汽、调度蒸汽，产出的综合效益将是巨大的，对优化钢铁企业的蒸汽发电及提高供汽效率具有很好的参考价值，值得借鉴和探讨，对微利微亏时代的钢铁企业脱困赢利具有深远意义。

Optim ization of Steam A llocation to Im prove Steam Utilization

SHEN Yadong

(JiangsuShagangGroup,ZhangJiagang,Jiangsu215625,China)

The layout,operation and allocation of steam system at Shagang’s home com原pany were introduced.Through rational layout and economic allocation the steam utilization rate was improved,to maximize the economic benefit of steam.An analysis of the steam uti原lization of Shagang provides useful reference for planning of steam pipe network,layout of new steam projects and allocation of steam operation of other steel companies.

steam;power generation;allocate;benefit

TK21

B

1006-6764（2014）02-0042-03

2013-08-27

沈亚东（1978原），男，大专学历，机械工程师，现从事动力总厂生产技术管理工作。