本文通過提高蒸汽壓力和溫度，改造蒸汽管道，并對汽輪機結構進行技術改造，解決了原蒸汽回收量少、蒸汽品質差、汽輪機發電效率低、機組磨損嚴重的問題。蒸汽回收量比原來增加30 kg/t，發電效率提高了24%，日均發電量比原來提高了50000 kW·h，極大地提高了煉鋼飽和蒸汽的回收利用效率。

山西建邦集團有限公司有三座80 t轉爐，日產飽和蒸汽約500 t，噸鋼產蒸汽量50 kg。與國內同爐型企業相比，蒸汽回收量較低，蒸汽的品質較差。為滿足生產及節能需求，進一步挖掘煉鋼能源潛力，提高企業效益，在吸取國內外先進技術經驗的基礎上，對煉鋼的蒸汽回收進行節能改造，采用提高蒸汽壓力和溫度，改造蒸汽管道，并對汽輪機進行技術改造的辦法，最終達到了日回收煉鋼飽和蒸汽700 t，日發電95000 kW·h，同時煉鋼的工序能耗(折算為噸鋼標準煤消耗)下降到了–14 kg/t的水平。

原工藝技術存在的問題

飽和蒸汽現狀

目前山西建邦集團有限公司煉鋼車間現有3座80 t轉爐，正常生產每座轉爐產汽量為12 t/h，汽包出口蒸汽壓力設計為1.2 MPa，安全閥設定蒸汽壓力為1.0 MPa，因此正常情況下出口蒸汽壓力為0.98 MPa；同時，棒材加熱爐汽化冷卻產汽6 t/h，汽包出口蒸汽壓力0.7 MPa，線材加熱爐汽化冷卻產汽6 t/h；管網總蒸汽量為10~12 t/h，壓力0.3~0.5 MPa，溫度160℃，軋材廠飽和蒸汽因為壓力低、含水量大，作為補汽直接進入汽輪機。飽和蒸汽各參數見表1。

目前飽和蒸汽存在的問題

煉鋼生產吹氧冶煉過程是間斷的，吹氧時煙氣溫度高，瞬時產生大量的飽和蒸汽；而在不吹氧階段，蒸汽的產生量明顯降低，從而導致煉鋼飽和蒸汽是間斷和波動的，瞬時的產量比較大，因此需要利用蒸汽蓄熱器來平衡調節蒸汽的供汽量和壓力。目前飽和蒸汽存在的問題：(1)壓力和溫度波動大。由于煉鋼吹氧的間斷性，煉鋼產生的飽和蒸汽壓力和溫度也是波動的，壓力范圍：0.40~0.98 MPa，溫度范圍：150~180℃。(2)蒸汽的回收量少。汽包的壓力設定需重點考慮安全，特別是煙道的材質不能承受較高的蒸汽壓力，經常因蒸汽壓力高導致煙道漏水，因此安全放散閥的設定壓力較低導致蒸汽回收一旦到達安全壓力時汽包會自動放散，蒸汽回收量少于同行業其他企業。(3)軋材加熱爐的蒸汽量明顯低于設計要求，主要是因為汽包的給水泵葉輪磨損，水泵漏水嚴重，當汽包的壓力高時，補水不及時。因此軋材加熱爐的壓力安全閥設定值也較低導致蒸汽送出的壓力較低。

解決措施及設計方案

解決措施

針對目前生產中存在的問題，擬定以下解決措施：(1)更換煉鋼的煙道，利用檢修時間，將煉鋼的煙道更換為可承受壓力23 kg/cm2的汽化冷卻煙道，同時更換高級別的汽包，更換后將汽包設定壓力調整為20 kg/cm2，保證出口蒸汽的品質，壓力≥1.20 MPa。(2)重建一條f320 mm的蒸汽管道，保證最大蒸汽量可達50 t/h，對蒸汽管道作保溫措施，溫度≥160℃；(3)對軋材廠的汽包給水泵進行更換，提高汽包的蒸汽壓力不低于7 kg/cm2；

(4)原煉鋼蒸汽一部分用于冬季供暖，將供暖管道進行改造，利用沖渣水余熱供暖，解決了蒸汽的浪費問題，改造后煉鋼的蒸汽回收量日均可達700 t，噸鋼蒸汽回收量達到了80 kg/t，比原來的50 kg/t提高了30 kg/t；(5)增加一臺150 m3蓄熱器，保證蒸汽的蓄熱能力，同時更換汽輪機的汽水分離器，保證進入汽輪機前的蒸汽汽水分離徹底。采用以上幾條措施以后，煉鋼、軋材供出的蒸汽品質有了明顯改善，蒸汽出口的壓力可保證在1.0 MPa以上。

汽輪機的設計方案

利用公司淘汰的一臺N15-3.43中壓汽輪機進行改造，增大了蒸汽的通流量，對汽輪機的葉片重組，將末級葉片前置，改變了動靜葉片的角度。改造后的汽輪機參數：型號N6-0.6；進汽壓力0.6 MPa；進汽溫度170℃；額定轉速3000 r/min；額定進汽量53.1 t/h；額定排汽壓力<9.0 kPa；汽耗率7.98 kg/kW·h。將一臺舊的15000 kW中溫中壓汽輪機改造成為6000 kW飽和蒸汽汽輪機，發電機功率6000 kW。循環冷卻水采用原有的二臺機力塔，循環水設計能力3000 m3/h。主廠房位置利用棒材車間門口的一片空地，采用固定樁作基礎，混凝土排架結構，鋼結構屋面，運轉層采用島式布置，主廠房內設一臺20/5 t雙梁橋式起重機，供汽輪機檢修使用。蓄熱器放在主廠房旁邊，二臺蓄熱器并聯使用。

節能技術指標分析

汽輪機項目改造完成后，蒸汽品質有了明顯提高(見表2)，汽輪機入口蒸汽壓力可保證在0.6 MPa以上。充分回收了煉鋼、軋材的飽和蒸汽，實現了日回收煉鋼飽和蒸汽700 t、軋材補汽288 t、日發電95000 kW·h的良好指標，同時煉鋼的工序能耗下降到了–14 kg/t。

經濟效益分析

利用公司淘汰的一臺N15-3.43中溫中壓汽輪機進行改造，增大了蒸汽的通流量，對汽輪機的葉片重組，將末級葉片前置，改變了動靜葉片的角度。投用后，發電汽耗10.4 kg/(kW·h)，相比改造前的發電汽耗(13.7 kg/(kW·h))降低了3.3 kg/(kW·h)，發電效率提高了24%；日均發電量增加了50000 kW·h/d，每度電按0.6元，每年增加發電效益1666萬元，投資1年即可回收成本。

結束語

對煉鋼和軋材飽和蒸汽回收系統進行了改造，蒸汽量和蒸汽品質均得到了明顯提升。通過將一臺舊的15000 kW中溫中壓汽輪機改造成為6000 kW飽和蒸汽汽輪機，降低了投資成本，蒸汽的利用效率也得到大大提高，日均發電增加50000 kW·h，比原來增加發電量111%。項目的投用，提高公司自發電率，降低了綜合產品能耗；盡管轉爐生產的不均衡和波動性造成機組發電量波動較大，但通過蓄熱器的擴大，蒸汽波動得到了控制，煉鋼和軋材產生的蒸汽完全進行了回收利用。該項目投資回收期短，具有較強的盈利能力和抗風險能力。采用汽輪機發電，能夠使煉鋼工序能耗大大降低，同時使生產工序變得更加清潔高效。

文章來源——金屬世界