济钢球团螺杆蒸汽发电优化增效措施

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【摘 要】济钢炼铁厂为了利用低温余热资源，采用螺杆膨胀动力发电技术将原来放散的低温低压饱和蒸汽用于发电，取得了一定效果。为节能创效，针对球团螺杆蒸汽发电提高发电量、提高设备作业率、增收节约软水实施了优化增效措施。年增创经济效益58万元。

【关键词】螺杆发电；余热蒸汽；节能；优化；增效；措施

1、前言

节能降耗是当前冶金企业降本增效的重要途径，也是济钢实施低成本战略的核心内容。近年来济钢一直在提高能源资源的综合利用率方面进行着不懈努力，且在工艺余热回收方面取得了较好的成绩，多项余热发电项目投产。济钢球团螺杆蒸汽发电项目实施后，发电功率达到120kW/h，回收软水18m3/d，助燃风温度增加10%，取得了一定得经济效益，但设备作业率只在75%左右，发电功率也达不到设计210kW/h的功率，并暴露出许多问题。为此针对螺杆蒸汽发电实施了优化增效措施。

2、螺杆蒸汽发电工艺流程

螺杆蒸汽发电是利用炼铁厂三座球团竖炉对空排放的9～l0t/h的蒸汽，集中引入一台分汽包蓄能稳压后，再引入螺杆膨胀动力机发电机组发电。蒸汽做功后排压为0.1Mpa，再引入3#竖炉闲置的换热器加热助燃风，换热器出口的冷却软水通过软水管道送回软水泵站。形成“排空蒸汽集中回收螺杆蒸汽发电加热助燃风换热软水回收”的全闭路梯级利用工艺 。

3、螺杆蒸汽发电优化增效措施

3.1提高发电量优化措施

（1）蒸汽压力波动大优化措施：球团三座竖炉的3台汽包由磁翻柱液位计来控制上水，液位上限设定为600mm，下限设定为280mm。经现场观察发现汽包上水时，汽包内易因汽水分离不完全压力波动较大，且3台汽包无水位、压力记录，无法进行数据统计与分析，不能有效控制水位水压波动，还常出现溢水浪费能源或上水不及时问题，从而导致螺杆动力机发电不稳定，整体发电量下降。对3台汽包水位、压力显示改造为无纸记录仪记录显示，并使其提供开停8台多级泵信号源，根据水位、压力自动控制开停多级泵，根据记录分析水位、压力历史趋势及时调整参数，经多次调整将水位上限设定为500mm，下限设定为200mm，分汽包压力波动控制在0.35Mpa～0.45Mpa以内，进而使汽包系统性能稳定性大大提高，压力由原来在0.3Mpa大幅波动，提高到0.4Mpa左右且比较稳定。操作简单可靠，不用常开启放散阀，提高了螺杆蒸汽发电量，缓解了蒸汽对螺杆动力机的冲击，延长了设备的寿命。

（2）视电网情况功率因数的变化，随时调整无功功率因数，一般控制在0.88以上，来提高发电有功功率。

（3）因是收集的3台分散的汽包余热蒸汽，管线长1000余米，对管道跑冒滴漏集中焊补处理，管道集中保温，减少热能散失，提高发电量。

3.2提高设备作业率优化措施

（1）螺杆蒸汽发电机组常出现高温报警停机，经检查分析，是由于使用循环水对机组进行冷却，循环水杂质多易结垢，造成冷却管路堵塞。改用从汽包供水主管引入软水进行冷却，冷却后软水流回软水池，很好的解决了高温报警停机现象，且去除了循环水的使用。

（2）汽水输送系统频繁漏气、漏水而使螺杆蒸汽发电机组停机，主要是因为设计时阀门及法兰接口的密封垫采用了石棉垫，其优点是经济方便可以随时制作，但被水、汽浸湿后在高温高压下易局部受损造成泄漏，且易粘连更换时不易清除。因此对易漏点全部改成金属石墨垫既耐用又易清理。对老系统锈蚀漏气故障点多的蒸汽管道进行更换加固。有效避免了因泄露而停机。

3.3增收、节约软水优化措施

（1）螺杆蒸汽发电后的乏汽与的1#竖炉助燃风进行换热，来回收热能和软水。但因1#竖炉处于落后产能淘汰状态，没了换热介质换热器闲置，导致发电后的乏汽放散，浪费了大量的热能和软水。因三座竖炉都有齿辊设备，用的是循环水冷却，水量可由阀门来调节，因此改为采用齿辊设备与换热器并联使用，冷却的软水集中引致回水箱，且加高回水箱排气管高度，来提高软水回收量。

（2）汽包是螺杆发电蒸汽动力发生设备，在运行过程中，需要进行连续排污和定期排污。在此过程中，高温高压的汽包排污水能量没有被利用，且浪费软水。因螺杆膨胀动力机有一定的自洁能力，操作上废除连续排污，改定期排污为每班一次排污至清水为止。大大节约了软水且保证蒸汽压力稳定，提高了发电量。

3.4其他优化增效措施

改善操作，提高效率。运行初期，由于对机组运行情况掌握的不全面，操作不够严谨，调整不及时，造成蒸汽压力不稳定，严重影响了发电机组的效率。使用无纸记录仪，确定了以保持压力稳定为前提的操作准则，采用激励措施，手动自动混合上水，合理排污，控制好油温度和品质，努力使机组在靠近最佳工况点的负荷下运行，使机组效率得以充分发挥。

4、总结

济钢球团螺杆蒸汽发电优化增效措施实施后，系统的稳定高效运行得到了保障。发电功率由120kW/h提升至170kW/h，年增效益20万元。设备作业率由75%提升至90%以上。每天可回收、节约软水60m3，年增效益28万元。设备冷却由循环水改为软水冷却后，年可节省酸洗费用8万元，且酸洗会对设备寿命造成影响，每年可节省轴承费用2万元。此优化增效措施年增创经济效益58万元，取得了良好的经济效益。

参考文献

[1]李冰.余热发电技术应用前景.中国钢铁业，2009，9：25-27.

[2]余岳峰.螺杆膨胀动力机技术及在低温余热发电中的应用.上海节能，2011；7：22-25