低压饱和蒸汽发电技术在钢铁行业的应用

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饱和蒸汽汽轮机发电技术在电炉炼钢烟气余热回收中的应用

饱和蒸汽汽轮机发电技术在电炉炼钢烟气余热回收中的应用

0引言为了改善全球环境资源,各国统一部署,提出二氧化碳减排计划,即要求2030年前二氧化碳排放量达到峰值,2060年前实现二氧化碳超净排放,排放量为零。

我国为适应国际环保政策变化,将废钢资源合理化利用,在15年时间内逐步用电炉炼钢技术取代转炉炼钢技术。

而电炉炼钢生产过程产生的烟气具有一定的热能焓值,可以回收利用,节能减排,降低能耗。

高温烟气通过余热锅炉与水对流换热,锅炉汽包产生饱和蒸汽驱动饱和蒸汽汽轮机发电,降低电炉炼钢流程每吨钢的能耗,产生较大的经济效益和社会效益。

值得深入研究饱和蒸汽汽轮机发电技术在电炉炼钢烟气余热回收的应用。

Abstract:In this paper,the characteristics and process flow of electric furnace steelmaking flue gas are analyzed.The working principle of heat accumulator and its parameter calculation in saturated steam power generation technology are introduced.Measures to improve steam dryness in saturated steam turbines are described.Saturated steam turbine power calculations are described,among other things.Key words:saturated steam,steam turbine,electric furnace steelmaking第一作者简介:刘向东(1979-)男,本科,高级工程师,毕业于长沙理工大学自动化专业,主要从事发电厂调试,检修方面工作。

DOI:10.13808/ki.issn1674-9987.2023.04.004刘向东(中冶南方都市环保工程技术股份有限公司,湖北武汉,430205)摘要:文章分析了电炉炼钢烟气的特点及工艺流程,重点介绍了饱和蒸汽发电技术中蓄热器工作原理及其参数计算,讲述了饱和蒸汽汽轮机提高蒸汽干度措施,描述了饱和蒸汽汽轮机功率计算等内容。

钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用探讨

钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用探讨

钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用探讨摘要:钢铁企业生产过程中会产生大量的高温蒸汽,其余热资源丰富,具有良好应用前景。

近年来,随着节能减排意识的增强和工业结构调整、节能减排的进一步推进,钢铁行业在进行工业余热利用时,往往需要选择新的余热发电方式。

本文结合实际案例分析了钢铁行业余热利用现状、余热发电方式选择及成本分析。

关键词:钢铁企业;低压饱和蒸汽;余热发电钢铁企业的余热发电系统通常是通过蒸汽余热发电,再通过余热锅炉把蒸汽加热并将其蒸汽再加热到汽化温度得到汽轮机发电。

蒸汽余热发电主要有三种类型:高压蒸汽发电、低压饱和蒸汽发电、中压饱和蒸汽发电[1]。

发电机一般都安装在相应的汽轮机后面。

根据不同工况需要不同类型的汽轮机和发电机:高压蒸汽发电是利用高压蒸汽发生器将蒸汽加热到汽化温度后再进入汽轮机进行发电;按照蒸汽压力划分:低压饱和蒸汽发电利用低压侧饱和蒸汽作为汽轮发电机组发电动力源;中压饱和蒸汽发电利用中压侧饱和蒸汽作为汽轮发电机组动力源进行发电,同时可采用低压侧饱和蒸汽作为辅机动力源。

一、钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的原理余热发电的主要目的是通过高温蒸汽发生器将其蒸汽加热到汽化温度(汽化压力),然后将汽轮发电机组的励磁交流电通过发电机输出,从而实现发电目的。

余热发电具有无排放、不消耗燃料、无污染、减少噪声等优点[2]。

余热发电是一种环保、经济并且能实现清洁能源系统的有效利用方式。

蒸汽余热用于发电时,蒸汽就具有汽轮机所需的全部热量(包括热汽率、温升、热损等)及大量流量(不含水蒸气、二氧化碳等)。

余热发电系统采用高温压力汽轮机供电的同时,还利用蒸汽来加热系统自身所需的余热。

二、钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电系统的特点及优势余热发电系统的特点:(1)能量回收效率高,可达到90%以上,成本低。

(2)采用热能循环冷却水,运行费用低。

(3)能与燃煤电厂互补进行余热回收利用。

(4)能从多个方向获取热量。

低压饱和蒸汽余热发电系统的优势为:(1)能量回收高效:余热利用效率高。

RH真空精炼和饱和蒸汽发电在邯钢的应用

RH真空精炼和饱和蒸汽发电在邯钢的应用
转 炉 汽 化 冷 却 系 统 配 备 6台 1 9 2 m 3 的蓄热器罐及 1 套 过 热 装置。
三 饱 和蒸汽 发 电的工 作原理 及 工艺流 程
3 x 1 2 0 t 转 炉 产 生 的饱 和 余 热 蒸 汽 .经 过 热 调 压 处 理 后
优先满足炼钢厂 1 套R H炉生产用汽需要 . 富裕 部 分 蒸 汽 可 供 应 低压 饱 和 蒸 汽 发 电 系统 .也 可并 人 厂 区低 压 蒸 汽管 网 . 实 现 了热 电联 产 和 保 证 管 网 压力 的稳 定 利 用 炼 钢 转 炉 生 产 过 程 中 产 生 的蒸 汽 及 1 . 0 Mp a蒸 汽 管 网 中 的蒸 汽 来 驱 动 汽 轮 发 电机 组 并 网发 电 蒸 汽 的膨 胀 做 功 推 动 汽 轮机 带 动 发 电机 发 电 . 将 蒸 汽 蕴 含 的 热 能 转 化 为 发 电 机 出 口的 电 能 , 再 经 升 压 后 输 送 至 开 关 站 并 人 电网 。做 功 以后 的 蒸 汽通 过蒸 发 空 冷 系 统凝 结成 凝结 水 . 由凝 结 水 泵 加 压 后 经 过 轴 封加 热 器 输 送 到 附 近 脱 盐水 站 循 环 水站 的冷 却 水 经 蒸 发 空 冷 系统 、 汽轮机凝汽器 、 发电机空冷器 、 油 系统 冷
温度 3 7 0℃: 两者均满足 R H生产蒸汽需要。
油 器 冷 却 后 回 到蒸 发 空 冷 系 统 的 凉水 风 机 进行 降 温 . 循 环 使 用. 并定期补充河水 、 软水保持水质。
四 技 术经 济效 益分 析
项 目实施 后 , 根据一年运行实践表 明. 完 全 满 足 生产 、 使 用的要求 , 节能效果明显 , 项 目效 益潜 力 巨大 。 1 . 转 炉 汽化 冷却 系统 年 回收 利用 蒸 汽 5 万 吨. 多 发 电量 为 6 5 2 万k W・ h , 1 k w. h电按 0 . 6 元计 , 年创 效 6 5 2 x 0 . 6 = 3 9 1 万元 。 2 . 间 接让 电 厂少 外 送 抽 汽 5万 吨 . 使6 O M W 汽 轮 机 高 负 荷发 电 , 多 发 电量 3 0 0万 k W. h . 1 k W. h电按 0 . 6元 计 . 年 创 效3 0 0 x 0 . 6 = 1 8 0万 元 。 3 . 饱 和 蒸 汽 发 电机 组 正 常 运 行 后 . 如果高炉煤 气充 足 . 则 小 时发 电量 可 达 4 0 0 0 k W. h ( 纯凝工况 ) , 全 年 发 电运 行 时

饱和蒸汽发电在炼钢厂的应用

饱和蒸汽发电在炼钢厂的应用

管理及其他M anagement and other饱和蒸汽发电在炼钢厂的应用杨 溢摘要:钢铁企业炼钢过程中需要采用冷却系统在加工过程中对钢铁进行降温,经过多年的发展和改革,冷却技术的应用越来越成熟,当前加热炉汽化冷却技术的应用比较广泛。

该冷却技术能够对热量进行回收,而且能够达到节水的效果,因此2017年在相关部门的支持下已经全面取代传统冷却技术形式。

但是加热炉汽化冷却装置产生的蒸汽为低压饱和蒸汽,输送的距离短,会损失大量的冷凝水,导致在实际应用中受到限制。

部分企业尚未形成良好的排放系统和途径,只能直接排放,对生态环境造成破坏,而且也是一种比较严重的资源浪费。

因此如何回收蒸汽成为当前钢铁厂需要解决的重要问题。

为了对炼钢厂冷却系统产生的饱和蒸汽进行充分回收,有效降低工序能耗,提升炼钢厂的发电量,以唐钢有限公司为代表的钢铁企业尝试建设炼钢饱和蒸汽发电项目。

该项目中可以通过对富裕热饱和蒸汽的收集进行发电,不仅保证资源的有效应用,同时降低环境污染。

关键词:饱和蒸汽发电;炼钢厂;汽轮发电机在可持续发展理念的引导下,我国各个行业的发展中都开始强调绿色、节能、环保,低碳经济、绿色经济逐渐成为经济发展的主流。

而炼钢厂作为高能耗的产业,需要加强对节能方面的控制,需要通过能源的综合应用,降低能耗和生产成本,提升钢铁行业的竞争力,促进钢铁产业的健康发展。

唐钢有限公司(以下简称公司)通过转炉汽化冷却系统的应用能够实现对水资源的节约,同时可以回收产生的热量,在节能方面具有一定的优势,但是产生的低压蒸汽却无法有效回收,而且低压蒸汽的含水量大,流动波动强,如果直接将蒸汽回收到公司的低压蒸汽管网中虽然能够实现蒸汽的利用,但是管网难以承受蒸汽的巨大压力。

如果将蒸汽直接排出不仅会浪费大量的热能,同时也会对环境产生污染。

为了有效解决低压蒸汽的问题,公司尝试通过饱和蒸汽的回收用于企业发电,既保证了企业的经济效益,同时也为企业在社会环保形象的树立奠定基础。

钢铁厂饱和蒸汽发电技术的运用

钢铁厂饱和蒸汽发电技术的运用

钢铁厂饱和蒸汽发电技术的运用发表时间:2017-12-06T12:11:11.123Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:李玉清[导读] 摘要:随着我国对节能减排的重视,各行各业对余热余能的利用水平也越来越高。

随着发电技术的进步,蒸汽发电技术越来越多的应用于各种行业,其中在钢铁、铜业、水泥、玻璃等行业已经广泛应用。

由于在工业生产中产生大量的饱和蒸汽,而这些蒸汽可以通过处理后直接用来发电,饱和蒸汽发电技术不仅工艺简单、安全性高、投资少,越来越多的应用于企业生产中,不仅节约成本,而且可以减少大气的污染。

唐山钢铁国际工程技术股份有限公司河北唐山 063000摘要:随着我国对节能减排的重视,各行各业对余热余能的利用水平也越来越高。

随着发电技术的进步,蒸汽发电技术越来越多的应用于各种行业,其中在钢铁、铜业、水泥、玻璃等行业已经广泛应用。

由于在工业生产中产生大量的饱和蒸汽,而这些蒸汽可以通过处理后直接用来发电,饱和蒸汽发电技术不仅工艺简单、安全性高、投资少,越来越多的应用于企业生产中,不仅节约成本,而且可以减少大气的污染。

关键词:钢铁;蒸汽发电;技术运用饱和蒸汽发电技术是低温余热发电的重要趋势。

饱和蒸汽发电技术的应用为节能减排、环境保护做出了巨大贡献,同时也为企业创造了可观的经济效益。

按照可持续发展和循环经济理念,钢铁企业发展的重点是技术升级和结构调整,提高环境保护和资源综合利用水平,最大限度的提高废气、废水、废物的综合利用水平,力争实现“零排放、负能耗炼钢”,建立循环型钢铁工厂。

一、饱和蒸汽发电技术简介钢铁企业在冶炼、轧钢过程中产生较多的余热资源,特别是一些低品质余热,例如:竖炉蒸汽、转炉汽化冷却系统蒸汽、加热炉蒸汽。

这些蒸汽由于品质较低在企业中往往被直接放散,或者仅用于采暖,造成了余热资源的大量的浪费。

饱和蒸汽发电技术主要是通过对蒸汽参数进行调节优化,利用饱和蒸汽带动蒸汽轮机发电。

此项技术不但有效利用了蒸汽余热,避免了能源浪费,为企业创造了较好的经济效益,且在此过程中不产生额外的废气、废渣、粉尘和其他有害气体,是节能环保新技术。

低压饱和蒸汽发电在炼钢企业中的应用

低压饱和蒸汽发电在炼钢企业中的应用

低压饱和蒸汽发电在炼钢企业中的应用何武官(北京中科创业园环境节能技术有限公司)【摘要】宣钢低压饱和蒸汽发电工程的介绍。

转炉余热发电系统的组成及工艺,利用转炉、轧钢加热炉产生的饱和蒸汽发电,降低生产工艺能耗,同时改变了饱和蒸汽排入大气而污染环境的状态,实现“节能减排”的最佳效果。

是冶金企业中对余热蒸汽利用的有效方式并能达到良好的经济效益。

【关键词】低压;饱和蒸汽;汽轮机;蓄热器;发电机概述:钢铁行业是国家经济的支柱产业,也是工业生产耗能大户,我们国内钢铁企业生产过程中可回收利用的余压、余热、余能的总量,一般占本企业总能量的10%左右。

按照可持续发展和循环经济理念,钢铁企业发展的重点是技术升级和结构调整,提高环境保护和资源综合利用水平,最大限度的提高废气、废水、废物的综合利用水平,力争实现“零排放、负能耗炼钢”,建立循环型钢铁工厂。

钢铁厂在炼钢、轧钢等工艺生产过程中如转炉、加热炉汽化冷却装置产生大量低温低压饱和蒸汽,除少量自用外,大部分低压饱和蒸汽往往得不到合理利用,只能对空排放,既污染了环境,又造成了能源的极大浪费。

随着国家经济快速发展,钢铁厂对节能减排日益重视,如何利用这些低品位的蒸汽,成了各大钢铁厂能源环保部门关注的问题。

在炼钢厂中,低压饱和蒸汽主要来源于吹炼时高温烟道冷却换热,余热锅炉等产生,在工艺过程中一般用于加热、伴热、保温以及煤气管道的吹扫等。

随着我国对节能减排的重视,以及《中华人民共和国节约能源法》的实施,各行各业对余热的利用也越来越高。

钢铁行业是耗能的大户,其生产过程中将产生大量的余热。

因此各企业都在积极落实余热利用问题。

在蒸汽回收方面,就有很多具体的节能措施,比如转炉汽化冷却、干熄焦余热锅炉、烧结环冷机余热锅炉、轧钢加热炉汽化冷却等等。

由于回收的蒸汽量很大,回收的蒸汽不但能满足正常生产情况下的使用,还会经常出现对空排现象,在北方钢厂的非采暖季节期间尤其明显。

这不但造成了能源(包括热能及水)的极大浪费,同时对环境也造成了一定的污染。

钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用

钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用

钢铁企业低压饱和蒸汽余热发电的应用通过重钢长寿新区二期低温余热发电项目的工程实例,介绍了转炉烟气余热回收及低压饱和蒸汽发电系统的工艺流程,结合工程实际对的经济性及更好的利用方式进行了分析。

标签:低压饱和蒸汽;余热利用;发电1 钢铁企业能耗现状我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了资源和环境被破坏的代价,这两者之间的矛盾日趋尖锐,节能减排已成为中国经济社会可持续发展及工业转型升级的必要选择。

中央政府将节约资源和环境保护纳为我国的基本国策。

近年来,为缓解我国能源供需矛盾、保持经济平稳较快发展、推动经济结构调整和产业技术进步、改善环境质量,我国政府综合运用法律、经济、技术和必要的行政手段,出台了一系列推动节能减排的政策措施。

在各项政策的鞭策下,我国节能减排工作取得了良好成效。

“十二五”前三年我国累计节能约3.5亿吨标准煤。

作为高能耗行业的我国钢铁工业,同时也是“节能大户”。

2014年上半年全国重点钢铁企业吨钢综合能耗、各工序能耗比上年同期均有所下降。

部分钢铁企业的部分指标已达到或接近国际先进水平,特别是吨钢耗新水指标创出历史最好水平,有32家企业吨钢耗新水低于3m3。

企业之间的各工序能耗最高值与先进值差距较大,各企业之间的节能工作发展不平衡,说明钢铁工业还有节能潜力。

钢铁企业余热、余能资源数量巨大。

近些年来我国钢铁企业的余热余能资源回收利用水平取得了较大提高。

注重了能源结构的优化,特别是低品质能源利用技术开发;注重了过程能源的高效利用,特别是工艺过程的优化;注重了余热余能回收的投入,特别是余热余能回收技术及装备的开发。

但与国际先进水平相比仍有很大差距,国外余热余能资源的回收率,先进国家己达到90%以上,如日本新日铁达到了92%,而国内钢铁企业只有30~40%,且回收后使用效率不高。

2 转炉烟气余热回收及利用在钢铁企业中,氧气转炉在吹炼期间产生大量的含尘炉气,温度为1400~1600℃。

转炉烟气中含有大量的显热和潜热,其中潜热占主要部分,显热占16%左右。

低压饱和蒸汽发电技术在宣钢的应用

低压饱和蒸汽发电技术在宣钢的应用

Ap pl i c a t i o n o f Po we r Ge ne r a t i o n Te c h no l o g y wi t h Lo w-pr e s s ur e
S a t u r a t e d S t e a m i n Xu a n h u a S t e e l
【 K e y w o r d s 】 c o n v e r t e r w a s t e h e a t ; l o w — p r e s s u r e s a t u r a t i o n ; p o w e r g e n e r a t i o n w i t h s t e a m ;
要】 利用低压饱和蒸汽发 电已成 为钢铁企业 的共识 , 就2 0 1 3 年宣钢新建一 台 1 4 M W 级间再热补凝
汽式汽轮发电机的成功典例 , 说 明余 热蒸汽发 电的节 能效益和推广价值 。
【 关键词 】 转炉余热 ; 低 压饱 和 ; 蒸汽发 电; 节能减排 【 中图分类号 】 T M 6 1 1 【 文献标识码 】 B 【 文章编号 】 1 0 0 6 — 6 7 6 4 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 5 3 — 0 2
YAN Xi n mi n g ( T h e P l a n n i n g a n d D e v e m e i r t D e p a r t me n t o f Xu a n h u a S t e e l ,Z h a n  ̄i a k o u ,H e b e i 0 7 5 1 0 0 ,C h i n a )
2 宣钢转炉余热低压饱和 蒸汽的应用
2 . 1 工程 由来 河 北 钢 铁 宣 钢 公 司现 有 2座 1 1 0 t 转炉 、 1 座
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低压饱和蒸汽发电技术在钢铁行业的应用王鹏、颜玉(北京仟亿达科技有限公司,北京 100024)摘要:介绍了转炉余热发电系统的组成及工艺流程,对蓄能器以及汽轮机的选型进行了详细的分析计算,结合某钢厂转炉饱和蒸汽的生产情况,计算了蓄能器的体积以及汽轮机的发电能力,确定了此钢厂的装机容量和形式。

其研究结果可为转炉余热发电技术的应用提供理论指导,也可以为相关工艺饱和汽轮机组的选型提供参考。

关键词:饱和蒸汽;蓄能器;汽轮机;选型1 概述随着我国对节能减排的重视,以及《中华人民共和国节约能源法》的实施,各行各业对余热余能的利用也越来越高。

当前大部分钢铁企业中,转炉余热锅炉生产的饱和蒸汽除供自身消耗外,还有大量剩余,同时由于全厂管网蒸汽一般为过热蒸汽,饱和蒸汽无法直接并网使用,只能对空排放或经过热处理后并入管网,造成能源浪费。

若采用饱和蒸汽发电,既可以充分利用饱和蒸汽,也可避免蒸汽放散造成的浪费,又能提供电能,产生新的效益。

本文主要针对钢厂饱和蒸汽用于发电的技术和设备选型进行讨论。

2 转炉余热发电系统转炉饱和蒸汽发电系统主要包括汽化冷却锅炉、饱和蒸汽汽轮机、发电机三大主体设备及蓄能器、冷却塔、除氧给水系统等,其工艺流程见图1,转炉在吹炼过程中,产生大量的高温烟气(1300℃以上),为降低烟气温度,回收高温烟气中的余热,转炉配套设置了烟道式汽化冷却余热锅炉。

余热锅炉由于受转炉吹炼时烟气波动的影响,在整个冶炼周期(36min)内,只有吹炼(18min)才有饱和蒸汽产生,同时由于吹炼期烟气量的急剧变化,余热锅炉产生的蒸汽量也随之急剧波动。

因此为了保证汽轮机进汽流量的连续性和稳定性,需要设置蓄能器系统。

在吹炼期内,余热锅炉产生的蒸汽被引入蓄能器内,蒸汽将蓄能器内的水加热后并凝结成水,使蓄能器内水的焓值升高,这样就完成了蓄能器的充热过程,同时供出饱和蒸汽;在非吹炼期,余热锅炉不生产蒸汽,调压阀前的压力不断下降,蓄能器中的饱和水降压后迅速闪蒸,饱和水成为过热水,立即沸腾而自然蒸发,产生连续蒸汽,经调压后供汽轮机使用,这样就完成了蓄能器的放热过程。

经调压阀调压至0.8MPa~1.3MPa的饱和蒸汽,经过汽水分离器及主汽阀的调节后进入饱和汽轮机组,在汽轮机内膨胀做功,驱动发电机发电。

图12.1蓄能器的选型2.1.1蓄能器容积的计算在选用蓄能器时,常进行可行性经济分析,为此必须先计算出平衡热负荷波动所需要的蒸汽蓄能器的容积,然后进行产品的选择及投资估算,蒸汽蓄能器容积的计算,主要决定于蓄能器的运行压力,蒸汽蓄能器的容积按下式计算:式中,V :蓄能器的容积(m 3);0G :蓄热量(蒸汽)(kg/m 3);φ:蓄能器充水系数0.65~0.85;η:蓄能器运行效率0.95~0.99;2.1.2蓄热能力的计算因为转炉炼钢是周期性操作,产汽只在吹氧时发生,故为间断性热源,时有时无,时大时小,在未采用蒸汽蓄能器之前,全部排空放散,应用蓄能器的独特功能,是把间断性热源变成连续性热源,废热全部得以回收综合利用。

对于废热回收场合需要的蒸汽蓄能器,要求在一定的时间内,吸收全部废热蒸汽,因此可采用充热时间作为依据,计算蒸汽蓄能器的蓄热量:式中, G 0:计算蓄热量(kg );D i :废热平均排出量(产汽量)(kg/h ); t :充热时间(min );2.1.3单位水容积蓄热量的计算单位水容积蓄热量与充热、放热的压差成正比,压差越大,节能效果越好。

但是充热、放热压差受到供热系统的供热与用热设备限定的工作压力的约束。

蒸汽蓄能器充热压力必须依照锅炉工作压力(或ηϕ⋅⋅=00V q G 60G 0tD i =最高工作压力)来设定,并考虑系统运行阻力;蒸汽蓄能器放热压力必须满足用户工作压力的需求;充热压力P 1等于锅炉工作压力P g 减去锅炉至蓄能器入口处管道阻力ΔP 1;放热压力P 2等于用户最低工作压力P c 加上蓄能器至热用户管道阻力ΔP 2;蓄能器充热至蒸汽蓄能器放热出口阻力损失约为0.05MPa 。

单位容积蓄热量按下式计算:式中,q 0:单位饱和水压降p1→p2产生的蒸汽量(kg/m 3);1'i 、2'i :分别为压力P 1和P 2时饱和水的焓值(kJ/kg );1''i 、2''i :分别为压力为p 1和p 2时饱和蒸汽的焓值;γ:p 1压力下饱和水的密度(kg/m 3); 2.2饱和汽轮机发电能力的计算转炉余热锅炉产生不连续、压力不稳定的蒸汽,通过变压式蓄能器和调压阀把机组进汽压力控制在0.8MPa~1.3MPa 范围。

根据汽轮机的排气冷却方式、设计变量的选取值及测试的蒸汽流量分别计算汽轮机组的各工况发电功率。

计算方法如下:第一步:根据主蒸汽压力P ,由水蒸汽表查得饱和蒸汽焓和饱和水焓;按公式h 0=h 0x+h g (1-x)计算出进入汽轮机的湿蒸汽焓(x 蒸汽的干燥度)。

第二步:主蒸汽压力取某一定值(0.8MPa~1.3MPa )时,当排汽压力变化时,其变化过程为定熵过程。

根据蒸汽表可查得与排汽压力相对应的理论排汽焓h 0,从而可求出定熵比焓降Δh t 、根据η=Δh t /Δh i ,γ'21)''''(''q 221210i i i i i -+-=可确定有效比焓降Δh i ,进而求出实际排汽焓h c(η为汽轮机内效率)。

第三步:根据汽轮机功率方程式,计算饱和汽轮机的发电功率:()0c m g h h 3.6D p cηη-= 式中,p 为发电机输出功率;c 为实际做功蒸汽流量修正关系,取0.95;m η、g η为汽轮机和发电机的机械效率;3 某钢铁余热蒸汽现状某转炉厂现有3台100t 顶底复吹炼钢转炉,配套安装了转炉余热锅炉(汽化冷却烟道)和转炉煤气净化收集系统。

通过分析此钢厂100t 转炉主要技术指标,结合3台转炉的工作程序,对转炉生产出的蒸汽负荷作如下预测: 每炉铁水平均装入量:113t ; 吹氧时间15min ; 冶炼周期:36min ; 产生蒸汽时间:18min ; 蒸汽回收指标:80-90kg/t ;每炉钢平均产汽量:9040~10170kg (15t/h~17t/h ); 前烧期(3分钟)平均产汽量:49t/h ; 吹氧期(11分钟)平均产气量:37t/h ; 后烧期(2分钟)平均产汽量:43t/h ; 3台转炉总产汽量:45~55t/h ; 单炉瞬时最大产汽量:45t/h ;活动烟罩密封用蒸汽消耗量:2t/h (max ); 除氧器用汽量:3t/h ;去蓄能器总蒸汽量(扣除汽水损失);40~46t/h ; 余热锅炉出口蒸汽参数:1.0~2.0MPa ; 4 主要设计内容及经济计算为了确保转炉余热饱和蒸汽发电项目实施成功,在设计时要充分考虑以下问题:⑴发电站的工艺设计不能影响转炉炼钢的生产工艺;⑵发电站的工艺参数选择要准确,确保转炉余热蒸汽供给的相对稳定和发电机的稳定运行;⑶发电站的工艺系统及控制系统应相对简单明了,便于钢厂专业管理。

汽轮机选用专用饱和蒸汽汽轮机,简化系统。

4.1汽轮发电机组的主要配置及技术参数 4.1.1蓄能器根据钢厂余热锅炉产生蒸汽的数据,蓄能器的蓄热能力按40t/h 设计,充汽压力按2.0MPa ,放汽压力选择0.8MPa ,放汽时间21min 。

⑴ 根据计算公式 可以计算出单位蓄能器能力为79.91kg/m 3;⑵根据计算公式 可以计算出蓄能器容积为595m 3;根据钢厂饱和蒸汽生产系统的实际情况,本设计拟增加3台200m 3的蓄能器分别布置在3套余热锅炉的附近。

4.1.2汽轮机γ'21)''''(''q 221210i i i i i -+-=ηϕ⋅⋅=0V q G汽轮机采用专用饱和蒸汽汽轮机,进汽压力设计为0.8MPa,最大进汽量40t/h,满速空载用汽量小于8t/h。

汽轮机特点:叶片采用2Cr13制造,提高叶片抗汽蚀能力;每级叶片设计有疏水通道,将凝结水及时排出,保证后级叶片不受水击影响;汽轮机通道采用三元流技术,效果更高;汽轮机预留15%超负荷设计,应对转炉变工况运行。

根据公式()0cm gh h3.6Dp cηη-=可以得出P约为5326kW,所以初步选定汽轮机的参数:型号:N5.5-0.8/171;进汽压力:0.8MPa;进汽温度:171℃;进汽流量:40t/h;输出功率:5500kW(汽耗7.17kg/kW•h);4.1.3发电机发电机型号:QF-6-2;额定功率:6000kW;额定电压:10.5kV;4.2经济效益分析4.2.1发电效益分析机组全年按7200小时运行,全年发电量为:实际发电功率×运行时间×(1﹣厂用电率)×电价即:5500×7200×95%×0.5=1881万元4.2.2节煤效益分析火电厂平均每千瓦时供电煤耗标定为360g,那么年节约标煤量约为:实际发电功率×运行时间×(1﹣厂用电率)×0.36×10﹣3t/kWh 即:5500×7200×95%×0.36×10﹣3=1.35432万吨标煤4.2.3环保效益分析碳燃烧的化学方程式为C+O2=CO2,所以年减少温室气体CO2的量为:1.35432×44÷12=4.96584万吨4.2.4工程静态投资分析余热发电概算表余热发电运行成本表静态经济效益分析本工程静态投资额为2290万元,本工程建成后,年售电收入约为1881万元。

扣除运行成本354.9万元,年收益为1526.1万元。

静态投资回收期约为1.5年(不含建设期),约18个月即可回收全部建设投资。

5 结语转炉蓄能器的选型是保证主蒸汽持续稳定的基础,而主蒸汽参数的计算又是装机容量确定的关键。

电站饱和汽轮机在设计中应充分考虑运行的安全性,还要特别重视机组的选型工作。

随着近几年来低压饱和蒸汽发电技术的突飞猛进,饱和蒸汽发电项目造价大幅度降低,同时余热回收效率大幅提高。

饱和蒸汽发电项目,不但能减排大量的CO2,创造巨大的环保效益,同时能充分利用转炉饱和蒸汽,创造可观的节能效益和经济效益。

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