钢铁厂煤气及蒸汽发电技术的应用

【摘 要】钢厂的煤气的效率如何才能达到最大化，蒸汽发电技术的应用是否能够解决现在所面临的问题，笔者就根据发电技术的难点进行分析探讨，并提出相关的建议性方案，希望能够带来帮助。

【关键词】钢铁厂煤气;蒸汽发电技术;问题分析

最近几年，我国对绿色环保的控制可谓是非常严格，国家方面不但大力支持搞环保，还提倡相关的绿色经济以及低碳发展。我国是钢铁企业大国，但是前几年的污染却很严重，因此，这几年虽然对我国的钢铁制造有着一定的影响，但是环保却做的很到位。我国在钢铁企业制造方面不断提高整个能源的效率，大大降低了能源的消耗指标，正是因为如此，我国的钢铁企业才能在国际市场上保持优秀的竞争力。大家都知道，正常钢铁在生产的过程中，是非常复杂的，而且钢铁生产完毕后会有大量的副产品，比如说具有污染性的煤气和品质较低的蒸汽。对于这些副产品，有些企业厂子就会对他们进行随意排散，丝毫没有一点环保意识，一点也不知道这样的处理方式不但浪费资源还污染了大气。通过新技术的应用，可以把产生的煤气和低品质的蒸汽收集起来进行发电处理，这样一来，既能合理的运用相关的废弃资源，还能对环境有所保护。同时，对电力相关企业还能产生有益的帮助。

1、钢铁厂煤气及蒸汽富裕量现状

对于我国目前的钢铁厂来说，产生的富裕煤气主要是分为两类，第一类是高炉煤气，这种富裕煤气主要供加热设备，比如说炼铁热风炉、烧结机或者钢车间的加热炉等设备。第二类是转炉煤气，这种富裕煤气是炼钢内部系统自行使用，要是周围没有别的用户，则会有富裕量煤气产生。对于一般的钢铁厂而言，他们企业公司对煤气会采用放散的方法，这种方法浪费了大量的煤气能源。我们平常所说的低压蒸汽，在很大程度上是来自铁炉、电炉等加热炉冷却产生的，它们所产生的蒸汽除了应用于公司生产和日常的生活实用之外，大部分的蒸汽没有受到充分的利用，常年被企业公司管理人处于放散状态，这种现象不但造成了相关的能源污染，而且还造成了水资源的浪费

2、发电机组方案及系统组成

2.1装机方案的确定及可行性分析

根據大量的分析可知，在对发电机进行改进的时候要针对厂区的煤气含量进行探讨，如果厂区的煤气含量比较富裕，那么根据相关的公式计算可知，要配套一组9MW的发电机组合40t/h的煤气锅炉才能确保钢铁厂的正常运行。蒸汽的来源主要分为两类，其一就是转炉汽化的冷却，其二就是余热锅炉的烧结。前者因为在生产的过程中波动性比较大，所以很难对它进行直接的利用。而对于后者来说，虽然产出汽量比较少，但是压力比较稳定。不过这种状态不能很好的发电，所以，有关的设计人员就想出了这样的一个办法，那就是待转炉汽化的气压稳定之后把它和烧结锅炉进行混合使用，来帮助其发电。这样一来，发电的效率将会得到大大的提高，而且可以节约成本，提高容量。

2.2主机设备参数

2.2.1 9MW中压汽轮发电机组主机参数

对于相关的燃气锅炉参数如下：需要燃气锅炉的台数是一台，这个锅炉的额定出力是40t/h，对于它的过热器出口压力是3.82MPA出口的温度是450锅炉对水的温度是104锅炉排烟的温度应该小于等于160，如果这个温度过大的化，将不利于相关设备的正常运行，产生锅炉的排污率是百分之二，锅炉设计的热效率要达到百分之八十七以上，对于空气预热器进口的温度是30出口的温度小于等于370，锅炉的负荷调节范围在百分之三十到百分之一百一十之间，这种锅炉的点火方式是转炉煤气点火，锅炉的设计燃料是百分之五十的高炉煤气和百分之五十的装炉煤气

对于汽轮机的参数如下：需要汽轮机的台数是1台，型号是N9-3.43型，汽轮机的额定功率是9MW主汽门前的蒸汽压力是3.43，最高值达到3.62最低值达到3.14，主汽的门前蒸汽温度是435，最高的温度达到445最低的温度是420。

2.2.2蒸汽系统

9MW机组蒸汽系统

对于9MW机组蒸汽系统来说。整个系统的主蒸汽管道采用的是新型的单元制系统，而进入这个系统的主蒸汽是由目前新建的锅炉来进行供给。

6MW机组蒸汽系统

这个机组蒸汽系统，所产生的蒸汽大多是饱和状态，主要是因为其在汽化冷却的时候产生的流量波动太大而且压力也不稳，对于这样的蒸汽，一般来说属于品位较低的一种，如果把这种蒸汽直接运用到发电机中，对汽轮机组的安全性能会有一定的影响，而且对整个组织系统的运作都会产生重要的影响。整个汽轮机的用气在一定程度上来说都是需要连续性的，所以在进行投入的时候，应该根据蒸汽的参数按规定投入，并且设定相关的蓄热器。举个实例，如果系统的参数显示的是1.3MPA，那么出口的压力应该在0.88MPa才属于正常，这样才能使得整个系统发挥最大的效率，在相关的蓄热器把冷却后的转炉汽化送出的时候，要把所冷却的气体进行混合，把他们作为主汽来使用。

3、饱和蒸汽发电技术难点及解决方案

对于整个钢铁厂企业公司来说，最需要解决的是饱和蒸汽发电所遇到的难点，因为这种蒸汽发电技术不同于以前的煤气发电，无论是从锅炉产生的压力、稳定的过热蒸汽或者是蒸汽来源来说，都不同于以前。蒸汽发电技术所产生的蒸汽和煤气发电技术产生的蒸汽从品质上来看有着很大的不同，比如说，炼钢厂转炉的汽化系统只是在进行吹炼的时候产生蒸汽，而不吹炼的时候则不产生蒸汽。而且所产蒸气的压力不但大，而且流量波动性还强。因为其所产生的蒸汽是饱和状态的，其湿度也比较大，如果把他们直接运用到发电机上，将会有水蚀的现象发生，这种现象的发生非常不利于整个系统的产生，所以，对于饱和蒸汽发电技术来说，最大的难点是如何在系统运作过程中保持整个蒸汽的压力稳定、流量平衡及干度一定。对于这种问题，目前较好的解决方法是采用蓄热器的方法，在进行转炉汽化冷却系统的时候，可以运用的蓄热器最好的是湿式变压蓄热器，这种蓄热器可以把多余的蒸汽进入到相关的容器里，随着蒸汽的增多，内部的压力会慢慢变高，当压力达到一定值的时候，发电机的水位也会保持稳定的状态，此时发电机就可以继续用汽。

4、结束语

在进行钢铁发电厂运作的过程中，整个过程下来肯定有相关的杂质产生，杂质如果不影响设备的运用，则可以忽略不计。在进行系统的运行中，只有把每个指标都安排到位，整个设备才能正常运行。

【参考文献】

[1]祝百东[1]， 王艳红[1]. 钢铁厂煤气及蒸汽发电技术的应用[J]. 冶金动力， 2013（4）：42-44.

[2]孟海泳， 黄充. 饱和蒸汽发电技术在钢铁企业的应用[J]. 中国水运（下半月）， 2018， 18（5）：108+118.

作者简介：孟久云（1981—），男，浙江诸暨人，本科学历，浙江西子联合工程有限公司，工程师，设计经理，研究方向：煤气发电节能。