低压饱和蒸汽过热技术的探讨与应用

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1、低压饱和蒸汽过热技术的探讨与应用张晓东卫兵赵娟端午祥摘要：钢铁企业面临能源成木增加，产品竞争力下降的问题，只有通过技术改造和科技创新才能解除危机。低压饱和蒸汽过热技术是钢铁企业余热冋收利用过程中很重要的技术Z—。本文介绍了无锡某钢厂采用我公司专有技术，拟新建1套低压饱和蒸汽过热系统，分析表明，该系统工艺先进，技术可靠，经济与环境效益显著。关键词：钢铁企业;低压饱和蒸汽;蒸汽过热;蓄热器;由于我国对工业行业节能环保要求口益严格，工业行业的余热节能技术水平逐渐提高。钢铁企业市能耗大户，同时生产过程中又会产生大量的余热

2、。随着钢铁企业能源使用效率的降低，能源成本增加，产品竞争力下降，钢铁企业应当通过技术改造和科技创新，推动钢铁产业技术进步，降低能耗提升产品竞争力。粗放落后的生产经营模式对于未来严峻的市场环境必然是要淘汰的，只有精细化的节能型企业才能持续发展下去。提高余热回收技术水平已经是钢铁企业目前的工作重心之一。1钢铁企业余热蒸汽资源特征1.1余热资源丰富图1国内钢铁企业余热资源的分布情况下载原图在牛产过程中，钢铁企业可回收利用的余热资源非常丰富，我国钢铁企业的余热与显热所含能力占其总能耗的33%左右。其中，产品和烟气余热是余

3、热冋收的重点I±L如图1所示。按余热温度，在我国钢铁企业屮，高温余热(3・36GJ/t钢)、中温余热(2.19GJ/t钢)和低温余热(2.89GJ/t钢)总共约8.44GJ/t钢宜，可利用的余热量非常大，如图2所示。钢铁企业余热的回收方法包括利用汽化冷却系统产牛蒸汽和利用余热加热空气、牛产热水等。目前我国普遍使用的余热回收利用方式中，利用余热产蒸汽回收的热量约占钢铁企业总能耗的10%。图2我国大屮型钢铁企业余热资源能级分布下载原图1.2余热蒸汽品质低从我国目前各大中型钢铁企业实际应用情况来看，利用余热产蒸汽的主要

4、技术包括:干熄焦技术、烧结环冷余热发电技术、转炉煤气汽化冷却系统技术、电炉烟气余热冋收技术和加热炉汽化冷却技术等，这些技术均存在一定不足，产生的余热蒸汽品质普遍较低（表1），根据热力学第二定律，余热蒸汽的热能转化为动能或其他形式能量的效率会导致余热蒸汽的应用范围受到限制。表1我国钢铁企业的余热蒸汽品质情况表下载原表1.3余热蒸汽具有波动性作为钢铁工艺流程的副产品，余热蒸汽的温度、压力等受到生产工艺的影响。钢铁工艺产生的余热蒸汽具有间断性、波动性和周期性的特点。以转炉为例，转炉炼钢烟气的流量、温度随时间的变化而波动

5、，转炉汽化冷却系统回收的蒸汽流量、压力和温度也随时间变化，蒸汽产量最人值可达到蒸汽产量平均值的4倍以±X31o正因为余热蒸汽的这种波动，如果直接将其并入蒸汽管网，将对蒸汽管网造成冲击，不过可以考虑在蒸汽源和蒸汽管网之间设置蓄热器来避免冲击。一般为了满足实际使用需要，钢铁企业会在厂区设置一到两套蒸汽管网系统，将蒸汽降温降压后并网使用。有数据显示，钢铁企业回收利用的余热蒸汽以3.8MPa以下低压蒸汽为主，而且主要用于发电。2低压饱和蒸汽过热技术由于钢铁企业的低压饱和蒸汽普遍存在品质低，不稳定的问题，而且大部分余热利用

6、设备产牛的是饱和蒸汽，限值了蒸汽的用户范围，使得其经济效益提升空间有限。例如钢铁企业的转炉烟道汽化冷却系统，能高效回收转炉烟气余热，产生的饱和蒸汽用于采暖或供热。但因受用户低压负荷和季节限制，这些余热蒸汽很大一部分被直接排放，尤其是夏季，蒸汽的利用率最低。此外，余热回收产生的多为饱和蒸汽，在输送过程中产生的损失很大，因此输送距离受到限制。低压饱和蒸汽过热技术是将低压饱和蒸汽加热后进行重复有效利用的一种余热利用技术。该技术可解决低压饱和蒸汽输送距离短，应用范围有限等问题，有效提高钢铁企业经济效益。新型烧结余热回收利

7、用技术中增加了提高蒸汽品质的关键设备一一蒸汽过热设备。目前国内已有的过热炉，用常规的燃烧方式对蒸汽进行加热，在过热装置后布置换热器来降低排烟温度，虽然能提高蒸汽品质但同时也产牛大量无法利用的热水。而II存在制造难度大、成本咼、占地面积大的缺点。3低压饱和蒸汽过热新技术的应用无锡某钢厂的转炉余热饱和蒸汽供应不稳定，无法符合用户的用气要求，现拟建1套35t/h蒸汽过热炉系统，釆用我公司专有低压饱和蒸汽过热技术，提高并稳定转炉余热蒸汽品质。3.1系统概况该项目目的为提高转炉余热蒸汽温度，使Z符合用户用气要求并解决转炉余

8、热工况不稳定导致蒸汽供应不稳定问题。具体实施办法是厂区管网送来的高炉煤气在燃气炉内燃烧，控制燃烧配风，产牛900°C的高温烟气，经蒸汽过热器温度降至280°C,接着给过热炉的助燃风预热，温度降至180°C经烟囱排放。从转炉余热产生的1.05-1.8MPa饱和蒸汽经蒂热器后产1.05MPei稳定的饱和蒸汽，经过热器过热后温度升至250-280°C后与电厂蒸汽级烧结锅炉蒸汽并