轉(zhuǎn)爐精煉抽真空課件

轉(zhuǎn)爐蒸汽的兩種用及其經(jīng)濟(jì)效益分析

國(guó)家環(huán)境保護(hù)生態(tài)工業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室StateEnvironmentProtectionKeyLaboratoryofEco-industry轉(zhuǎn)爐蒸汽的用途轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?，采用煙道汽化冷卻或余熱鍋爐對(duì)這些煙氣進(jìn)行冷卻，能回收大量的蒸汽，從而可達(dá)到節(jié)約能源，降低能耗的目的。但是轉(zhuǎn)爐由于只有吹煉時(shí)才能產(chǎn)生煙氣再通過(guò)汽化冷卻煙道回收蒸汽，所以有著間歇性和蒸汽壓力波動(dòng)比較大的特點(diǎn)。目前，轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽主要有兩種用途：一是轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽用作真空爐氣源；二是轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽發(fā)電。鑒于轉(zhuǎn)爐蒸汽自身的特點(diǎn)，無(wú)論轉(zhuǎn)爐蒸汽用于哪一方面，都需要蓄熱器和調(diào)壓閥對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其能夠提供流量、壓力、溫度恒定的氣源。轉(zhuǎn)爐蒸汽用于真空精煉的可行性分析真空精煉對(duì)余熱蒸汽的要求抽真空期間的蒸汽流量必須保證；抽真空期間的蒸汽壓力必須保證；抽真空所用蒸汽必須是過(guò)熱干蒸汽。需要解決的問(wèn)題（轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生蒸汽的間斷性與真空精煉所需蒸汽的間斷性之間的協(xié)調(diào)）一是蓄熱調(diào)節(jié)；二是蒸汽微過(guò)熱；三是安全性問(wèn)題。要求在總體蒸汽平衡的基礎(chǔ)上，要將轉(zhuǎn)爐不連續(xù)、不穩(wěn)定的飽和蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)榱髁?、壓力、微過(guò)熱溫度穩(wěn)定的汽源。解決問(wèn)題的措施

主要流程是轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)蒸汽由汽包送入蓄熱器充熱，蓄熱器供出的飽和蒸汽經(jīng)調(diào)節(jié)閥組后，以穩(wěn)定的壓力和流量進(jìn)人蒸汽濾潔器除水除垢后，再進(jìn)人低阻損氣—汽換熱器中熱交換升溫，達(dá)到設(shè)定過(guò)熱溫度后供給真空精煉裝置。富余蒸汽通過(guò)送低壓蒸汽管網(wǎng)調(diào)節(jié)閥定流量或定壓力向低壓蒸汽管網(wǎng)供應(yīng)蒸汽，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)蒸汽一機(jī)兩用。轉(zhuǎn)爐蒸汽利用流程示意圖轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽發(fā)電飽和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)可分為蒸汽制取系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等。轉(zhuǎn)爐在吹煉期內(nèi)產(chǎn)生的大量高溫?zé)煔鉁囟仍?400℃以上，煙氣進(jìn)入汽化冷卻煙道用于制取飽和蒸汽飽和蒸汽自汽包流出，一部分進(jìn)入蓄熱器內(nèi)，通過(guò)內(nèi)部充熱裝置噴入熱水中，由于蒸汽溫度高于水溫，蒸汽迅速冷凝、放熱，使蓄熱器內(nèi)部水升溫。另一部分蒸汽經(jīng)調(diào)壓閥減壓至一定壓力送入汽輪機(jī)。轉(zhuǎn)爐在非吹煉期內(nèi)，蒸汽制取系統(tǒng)不產(chǎn)生蒸汽，調(diào)壓閥前蒸汽壓力不斷下降，此時(shí)蓄熱器內(nèi)的飽和水成為過(guò)熱水后沸騰，產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽經(jīng)調(diào)壓閥減壓至同樣壓力送入汽輪機(jī)。蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹作功，最終在冷凝器內(nèi)凝結(jié)為水，冷凝水泵將冷凝水從冷凝器內(nèi)抽出，送至除氧器，除氧后由給水泵送至蒸汽制取系統(tǒng)，進(jìn)行再循環(huán)。為了防止水進(jìn)入汽輪機(jī)，汽輪機(jī)入口前的蒸汽管道上設(shè)置汽水分離器。利用方式的比較能源利用率的比較

從蒸汽的利用率上講，蒸汽用于真空爐汽源（下面簡(jiǎn)稱(chēng)方式1）受生產(chǎn)的鋼種要求的而定，就現(xiàn)在鋼鐵企業(yè)現(xiàn)狀來(lái)講，大部分鋼廠(chǎng)只有很少一部分的鋼種需要真空精煉，所以真空爐無(wú)法“消化”轉(zhuǎn)爐汽化冷卻所回收的全部飽和蒸汽（設(shè)方式1利用蒸汽的量占轉(zhuǎn)爐汽化冷卻所回收的量的比例為a）但是轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽發(fā)電（下面簡(jiǎn)稱(chēng)方式2），卻可以最大限度地利用轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽（設(shè)方式2所利用的蒸汽量占轉(zhuǎn)爐汽化冷卻所回收量的比例為b），蒸汽的量來(lái)確定機(jī)組的大小。并以轉(zhuǎn)爐所回收的全部飽和蒸汽的量來(lái)確定機(jī)組的大小。就現(xiàn)在國(guó)內(nèi)鋼廠(chǎng)現(xiàn)狀而言，b＞a，由于無(wú)法直接用于生產(chǎn)的飽和蒸汽大部分用于生活，從而造成的能源的降級(jí)使用或是大量放散，造成了2次能源的浪費(fèi)，所以在短期內(nèi)方式2的能源利用效率要高于方式1；但是不排除在將來(lái)隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的鋼種需要真空精煉，從而能實(shí)現(xiàn)b=a，甚至轉(zhuǎn)爐汽化冷卻所回收的飽和蒸汽量無(wú)法滿(mǎn)足真空精煉的需求，反而需要快速鍋爐作為備用汽源的情況。經(jīng)濟(jì)效益的比較從經(jīng)濟(jì)效益上講，對(duì)2種方式的影響因素就較多了，我們?cè)O(shè)方式1的經(jīng)濟(jì)效益為A，設(shè)方式2的經(jīng)濟(jì)效益為B，C=A－B，當(dāng)C＞0時(shí)，方式1優(yōu)于方式2；當(dāng)C＜0時(shí)，方式2優(yōu)于方式1；當(dāng)C=0時(shí)，理論上2種方式經(jīng)濟(jì)效益一樣，從而選擇一次投資較少的方式。方式1的經(jīng)濟(jì)效益：A=[(M－N)×HA×qA]×YAPAA—方式1的經(jīng)濟(jì)效益，元；M—快速鍋爐每產(chǎn)一噸蒸汽需要燃料費(fèi)用，元/t；N—燃?xì)馐秸羝^(guò)熱裝置每產(chǎn)一噸蒸汽需要的燃料費(fèi)用，元/t；HA—RH爐用蒸汽的年有效時(shí)間，h；qA—RH使用蒸汽時(shí)的平均流量，t/h；YA—方式1的運(yùn)行年數(shù)；PA—方式1的一次投資費(fèi)用，元。方式2的經(jīng)濟(jì)效益：B=G×HB×Z×YB－PB，其中PB=G×L，L=F1（G），G=F2（qB）；B—方式2的經(jīng)濟(jì)效益，元；G—發(fā)電機(jī)組功率，kW；HB—年發(fā)電時(shí)間，h；Z—電價(jià)，元/kW·h；PB—方式2的一次投資費(fèi)用，元；L—每千瓦時(shí)的投資費(fèi)用，元/kW；YB—方式2的運(yùn)行年數(shù)qB—用于發(fā)電的蒸汽的平均流量，t/h?？捎糜诎l(fā)電的蒸汽的平均流量qB決定了發(fā)電機(jī)組G的選擇，而G又決定了每千瓦的投資費(fèi)用L，G越小，L越大。在這2種方式的經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算中，由于轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽大部分放散和供生活用，所以忽略除方式1和方式2兩種利用方式以外的經(jīng)濟(jì)效益。所以，C=A－B={[(M－N)×HA×qA]×YA－PA﹜-(G×HB×Z×YB－G×L）對(duì)兩種方案的經(jīng)濟(jì)效益公式進(jìn)行完善QA——用于抽真空的蒸汽的產(chǎn)生量；QB——用于發(fā)電的蒸汽產(chǎn)生量；α——一噸蒸汽的發(fā)電量上述計(jì)算公式過(guò)于簡(jiǎn)單，還有許多細(xì)節(jié)未曾考慮，如蒸汽抽真空或者發(fā)電后，被冷凝回收后的的冷卻水節(jié)約的費(fèi)用,設(shè)備折舊費(fèi)用等。今后工作的重點(diǎn)是全面考慮各種成本的費(fèi)用和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，將計(jì)算公式精確化。最終目的從國(guó)內(nèi)目前的的生產(chǎn)狀況來(lái)看，轉(zhuǎn)爐蒸汽或者用來(lái)抽真空，其余的用于生活用，或者全部用來(lái)發(fā)電，真正將兩者結(jié)合起來(lái)的情況很少，能否找到一種方式，在轉(zhuǎn)爐精煉的產(chǎn)量