石灰窑余热电站增设蓄热器的实践应用

陈文慧　徐英慧　尧志

【摘 要】新钢余热电站由于一钢厂无法持续供蒸汽、饱和蒸汽带水等原因引起余热电站锅炉安全阀频繁起跳和满水事故频发，通过在一钢厂供应饱和蒸汽母管和锅炉之间增设蓄热器及控制系统的方法，使进锅炉饱和蒸汽压力波动减小，余热电站能稳定运行，并大大减少设备事故率。

【关键词】蓄热器；余热；石灰窑

中图分类号： TK229.929 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）12-0037-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.12.016

0 引言

新钢石灰窑余热电站按“两炉一机”设计，一条石灰窑对应一台余热锅炉，余热锅炉吸收一钢厂输送过来的饱和蒸汽，还吸收石灰窑预热器的烟气余热产生过热蒸汽驱动汽轮发电机组发电。由于一钢厂产饱和蒸汽的波动性、其它用汽负荷的间断性、供余热电站蒸汽的断续性，使得蒸汽的有效利用比较困难。通过合理设置蓄热器，可以起到“削峰填谷”的作用，同时可以达到平衡用汽负荷波动，节约能源的目的。

1 余热电站运行中出现的问题

没装蓄热器之前，受来汽高压冲击，锅炉安全阀频繁起跳，既浪费能源，又产生噪声污染。饱和蒸汽带水造成管道水冲击导致蒸汽管支架倒塌一次，蒸汽管道掉下支架一次。饱和蒸汽水冲击导致余热锅炉满水事故频发，几乎每天发生，严重时，导致汽轮机跳机三次，直接和间接损失超过60万元。

碰到锅炉满水事故，操作运行人员处理起来手忙脚乱，疲于应付。

2 增設蓄热器改造方案实施

将蓄热器装设于一钢厂供应饱和蒸汽母管和锅炉之间，靠近锅炉，从而将多余的热能蓄存起来或释放热能补充给锅炉，以平衡用汽负荷的波动。

蓄热器容积100m3，直径3000mm，长度14500mm，材料Q345R，喷嘴数量10个，内置波形板和钢丝网分离器。配套有就地水位计2个，远传水位计2个。详见图1：

从钢厂来的饱和蒸汽母管上设置隔断阀，增加蓄热器系统，蓄热器进汽管和出汽管均设置有隔断阀和止回阀，蓄热器本体设置有放水和溢流口，以及安全阀。详见图2：

蓄热器进出口管路上的调节阀通过蓄热器内压力对应的饱和温度与水侧温度差的信号控制开度。温度控制调节阀详见图3：

出口母管上的调节阀通过阀后压力来控制阀门开度。母管上调节阀控制原理详见图4：

3 经济效益分析

3.1 增设蓄热器后石灰窑单窑运行带来的直接效益

余热电站增设蓄热器后，在合理的生产组织下，蓄热器能按单窑平均接收19t/h的蒸汽量放热36分钟，经统计，一钢厂停送蒸汽的时间在36钟以内的占62%，按照2015年度石灰厂单窑生产2591.5小时、停汽时间比例13.13%预计，增设蓄热器后，余热电站能另接收一钢厂蒸汽量为2591.5×13.13%×62%×19=4008.3（吨），按单窑生产发电汽耗7kg/kWh、电价0.5元/千瓦时预计经济效益为：4008.3×1000×0.5/7=286307（元）。

3.2 增设蓄热器后石灰窑双窑运行带来的直接效益

余热电站增设蓄热器后能接收一钢厂峰值进汽流量为40t/h，一定程度减少蒸汽放散，按每天减少5吨、2015年发电汽耗7kg/kWh、双窑运行253天、0.5元/千瓦时预计：5×253×1000×0.5/6.93=81321（元）。

则增设蓄热器后带来的年直接效益约为286307+81321=36.76（万元）

蓄热器系统总投资约100万，按直接收益计算，投资回收期约2.72年。

4 安全运行状况

加装蓄热器后，从2016年7月投运以来，再也没发生余热锅炉满水事故，余热锅炉安全阀再也没有发生事故起跳，杜绝了蒸汽排放，又没有噪声污染。

5 结论

余热电站增设蓄热器后，由于采用温度控制调节阀控制电动阀的开度，使进锅炉饱和蒸汽压力波动减小，降低了运行人员的劳动强度。而且每年能减少一钢厂蒸汽放散量，节约能源，投资回收期短，对同类型项目有很好的借鉴意义。

【参考文献】

[1]韦士波，戚永义.蒸汽蓄热器在铜冶炼余热发电系统上的应用[J].能源与节能，2013（8）22-24.