天铁180t工业锅炉发电机组节能技术开发

（收稿２０１２－－０３－２７编辑崔建华）
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Ｎｍ弧。而目前生产过程中可以产生约
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余焦炉煤气，满足锅炉的使用要求。
３．２燃烧器
⑥燃气进入炉膛前设阻火器，防止炉膛回火。
３．５．２发电系统 （１）汽轮机在电网频率４８．５－５０．５范围内能够连 续稳定运行。 （２）调整发电机功率因数运行，降低发电机电压。 ｌ舻发电投产后直接向铁前３８ ＭＷ电动鼓风机站输 送电能。由于铁前３８ ＭＷ同步电动机本身发出一部 分无功，致使ｌ∥发电机出１３的电压高达ｌｌ ｋｖ，严重
作者简介
５９８
ｔ标
天铁１８０ ｔ工业锅炉发电机组节能技术充分利用 了富余高炉煤气和焦炉煤气发电供热。通过燃料配 比、工艺控制技术开发、优化工艺系统和采用人、机、 电一体化管理的新型管理模式等技术开发，大大提高 了机组的发电能力，效益显著。
李昌盛。男。工程师，１９９６年毕业于沈阳黄金学院计算机应用 与维护专业。现从事技术质量管理工作，担任技术质量部主管。
【摘要１通过对金牛天铁蒸氨系统存在问题进行分析．将原直接蒸汽蒸氨工艺改为管式炉蒸氨工艺，并对蒸氨塔塔盘进 行了改造，使蒸氨处理效果显著提高，大大降低了运行费用，提高了煤气化产回收水平，实现了高效、低耗、节能及环保生 产。
【关键词】蒸氨冷凝蒸汽管式炉 １引言 金牛天铁采用直接蒸汽蒸氨，即以外购蒸汽作为 蒸馏介质，直接从蒸氨塔底通人，与从塔顶进入的原 料氨水充分接触，将其中的挥发铵蒸出，同时管路中 加入５％的ＮａＯＨ溶液分解原料氨水中的周定铵，从 而降低原料氨水中的氨氮含量。蒸氨塔结构为传统浮 阀式塔盘。塔径ＤＮ２０００，共３１层，单塔设计处理量为
ｍ＊／ｈ。直接蒸汽蒸氨工艺较简单，投资较少，但经过
２年使用后，暴露出运行费用大、处理效果不达标、处 理量大幅下降等诸多问题，严重影响生产。因此，公司 在２０１ １年对蒸氨系统工艺及设备进行了改造。 ２蒸氨系统存在问题及分析 （Ｉ）浮阀式蒸氨塔在使用过程中，因氨水腐蚀，浮 阀架会变形或损坏，导致浮阀脱落，使安装孔变为直 通；同时由于氨水中携带少量焦油，浮阀与塔体或浮 阀架粘结。使浮阀作用失效，达不到设计的传质传热 效果，导致蒸氨塔处理能力下降，最大处理量只能达 到２５ ｍ讯，工序后废水ＣＯＤ、氨氮指标严重超标。 （２）直接蒸汽蒸氨每处理１ ｌ剩余氨水约需３００
１２ ０００ ６００ 型号 额定功率舢Ｗ
高炉焦炉煤气发电机组工艺
１
２．２汽轮发电机技术参数表 汽轮机为中温中压、单缸、冲动、抽汽凝汽式汽轮 机。型号为Ｃ２５—３．４３／０．４９。其主要技术参数见表２。
表２汽轮发电机主要技术参数 名称 参数
肌
ｍ，高炉１座、６０孔７
ｍ
主蒸汽压力，ＭＰａ 主蒸汽温度，℃ 抽汽压力珊Ｐａ 额定抽汽量，ｔ・ｈ。 最大抽汽量／ｔ・ｈ４ 排汽压力删哩ｌａ 额定转速ｌｒ・ｒａｉｎ。
３．６优化工艺系统
为减少热量的损失，所有表面温度高于５０℃的 管道及设备进行保温，保温采用经济厚度计算法，做 到投资省、热耗低、综合效益好。 汽轮机控制系统采用先进成熟的数字式电液控 制系统，能使汽轮机在各种工况下长期经济、安全、稳 定运行。 各系统装有能源计量表进行计量，对工艺参数和 设备运行状况采用计算机监控，使各设备持续处于高 效工况区稳定运行。 锅炉连续排污水、蒸汽管道疏水、汽轮机本体疏 水等均回收至扩容罐，重新利用。 ３．７管理模式
天铁１８０ ｔ＂１２业锅炉发电机组节能技术开发
天铁１ ８０ ｔ工业锅炉发电机组节能技术开发
李Байду номын сангаас盛．余秀峰 （天津天铁冶金集团有限公司动力厂，河北涉县０５６４－０４）
【摘要】介绍天铁１８０ ｔ工业锅炉发电机组节能技术。该技术充分利用富余高炉煤气和焦炉煤气发电供热。通过燃料配
比、工艺控制技术开发、优化工艺系统和采用人、机、电一体化管理的新型管理模式等措施。提高了发电能力，经济效益显著。 【关键词】锅炉 引言 节能减排是钢铁工业发展过程中面临的重大战 略性任务。在宏观层面上，要求对产业结构和布局进 行调整，将节能减排的发展理念贯穿于钢铁生产的各 环节，建立全行业的节能减排生产体系。在微观层面 上，要求企业提高能源利用效率，节约能源，减少排 放。 天铁２００７年新建２ 焦炉２座，产生约１８５
彤惦
０００
Ｎｍ孤的富余高炉煤气及
Ｎｍ弧的富余焦炉煤气。为充分回收富余高炉
煤气及焦炉煤气，提高能源利用效率，公司决定于 ２００９年新建一台１８０ ｔ／ｈ纯燃煤气余热锅炉、一台２５ ＭＷ余热汽轮发电机组。这样，不仅可以解决环境污 染问题，还可充分利用二次能源，符合国家相关的环 保、节能政策。同时，与燃煤火力发电相比，可以减少 向大气中排放的Ｃ０２气体，对改善日益严重的温室效 应和酸雨的环境污染也将发挥积极的作用。２００９年 １１月１５日，１８０ ｌ，ｌｌ锅炉对外网进行送汽；２００９年１２ 月１５日。２５ ＭＷ汽轮发电机正式并网发电。 ２主要技术性能指标 ２．１锅炉主要技术参数 新建１８０ ｔ／ｈ锅炉型号为ＪＧ一１８０ｔ３．８２一Ｑ，是中温 中压参数、自然循环全燃高炉煤气锅炉，在高炉煤气 不足时，可掺烧焦炉煤气或轻柴油，轻柴油不小于 ３０％额定负荷，点火用焦炉煤气。设计高炉煤气低位 发热值为３
速切断燃气供应，防止燃气进入炉膛；⑤燃气管道设
蒸汽吹扫及多点放散，以保证置换并排尽可燃气体；
一１２一
发电供热项目，在节能降耗、转化增值方面具有积极 的促进作用，符合国家产业政策。投产后，每年减少外
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万方数据
蒸氨系统工艺优化及设备改造
蒸氨系统工艺优化及设备改造
李王霞
（金牛天铁煤焦化有限公司，河北涉县０５６４０４）
一施：①在炉膛出口处设有燃气含量检测点，在线实施
：监测煤气燃烧后ｃｏ、Ｈ２、ｃＨ４浓度，其中ＣＯ设两套监
豫视仪表；②锅炉本体附近安装多点燃气检测探头，控
ｊｌ卜制室内设ＣＯ监测点４个，Ｈ：监测点２个，ｃＨ。监测
为了节约人力资源，优化岗位人员配置，提高劳
动效率，新建１８０ ｔ／ｈ余热锅炉及２５ ＭＷ余热汽轮发 电机组的管理模式采用人、机、电一体化管理。 ４实施效果
燃烧器采用扩散型旋流式，炉内蓄热稳燃装置， 使燃料在炉内充分燃烧。 ３．３汽轮发电机组选型 考虑到与原厂区主汽供热参数的匹配，汽轮机采 用中温中压、单缸、冲动、抽汽凝汽式汽轮机，发电机 为３０ ＭＷ空冷汽轮发电机，采用静止可控硅励磁。 ３．４工艺流程 经过净化、调压、稳压处理后的高、焦炉煤气分别 送至集气柜，再通过架空敷设的方式送至炉前，分别 从锅炉的燃烧器送入炉膛燃烧。燃烧所需要的空气由 送风机供给，送风机先把冷空气送到空气预热器加热 后，再通过热风道将热空气送入炉膛。锅炉燃烧生成 的烟气经过热器、省煤器、空气预热器换热后由引风 机抽出，经高１００ Ｉｌｌ，出口内径为３．５ ｍ的烟囱排入大 气。 ３．５工艺控制技术开发 ３．５．１锅炉系统 （１）为保证锅炉运行的安全性与稳定性，在锅炉 房前的燃气管道上均装设压力上、下限控制器，以保 障燃气压力在燃气锅炉燃烧器要求的燃气压力范围 之内。因燃气属有毒、易燃、易爆气体，故将燃气管道 均布置在室外。另外在燃气总管道上设置有肓板阀和 快速切断阀、放散阀。在支管、干管上设置防爆阀、阻 火器等措施，保证燃气锅炉燃烧系统安全稳定的运 行。 （２）由于燃气锅炉在燃烧过程如果控制不当，炉 膛中可产生大量的混合气体，极易爆燃。以及燃气锅 炉的燃烧方式为空间燃烧，燃烧速度较快的特点，因 此，对燃气的监测就至关重要。根据本工程燃气的成 分可知，ＣＯ、Ｈ：、ＣＨ４为易燃易爆气体，且ｃ０是有毒 气体，故对燃气的检测设备和隔离设施采取如下措
３４５
Ｉ【Ｊ，Ｎｍ３。锅炉主要技术参数见表１。
表１锅炉主要技术参数
名称 锅炉型号 额定蒸发量＾・一 主汽压力，ＭＰａ 主汽温度，℃ 排烟温度，℃ 热效率／％
参数 ＪＧｌ８０／３．８２－Ｑ
１８０ ３．８２ ４５０
Ｎｍ弧；当掺烧３０％焦炉
煤气（按热量比）时．锅炉能保证在满负荷下稳定运 行，此时所需的燃料量为高炉煤气１２８ 炉煤气９７
影响了发电机组及附属设备安全稳定运行，且所发的
无功向电网倒送，功率因数极低，导致每月邯郸供电 局大量罚款。根据实际情况，将１矿发电机功率因数 提高到０．９７运行，铁前３８ ＭＷ同步电动机功率因数 调整到０．９８运行，使发电机少发９ ＭＷ无功，发电机 出口电压降到１０．５ ｋＶ，解决了发电机出口电压高和 无功向系统倒送问题。 （３）电抗器并联大容量可恢复高速开关（ＰＳＲ），降 低能耗。采用ＦＳＲ装置与限流电抗器并联，不但保留 了串联电抗器限制短路电流的功能，而且解决了限制 短路电流而串联限流电抗器所带来的巨大电能损耗、 系统电压波动加剧、强大的漏磁场对变配电站内金属 构架及钢筋混凝土产生附加热损耗、震动以及电磁辐 射对人身心健康造成重大伤害等一系列问题。
５０
ｋｇ的蒸汽，蒸汽冷凝后在塔底与废水混合后去生化进 行处理。管路中便会多产生约３００ ｋｇ废水。在生产过 程中通入的是蒸汽．排出的是冷凝下来的废水．能源 使用很不合理。运行过程中增加的废水量，使生化废 水处理负荷增加。
（３）蒸氨操作过程中塔压过高，出现液泛、淹塔现
象，操作温度过高，出现压力与温度互相制约的恶性 循环，检修时可见塔内壁及塔盘有积油、积垢现象。 （４）蒸氨塔效率降低，氨气产量下降，导致后序硫 铵产量降低。 （５）所用蒸汽为外购，压力和流量不太稳定，蒸氨 塔塔压升高，蒸汽耗量明显增加，处理量不升反降。 针对现存问题，公司通过对国内其他焦化厂蒸氨 工艺的考察和比较，为了彻底解决制约生产的瓶颈， 决定对现用蒸氨塔塔盘结构进行改造，同时采用管式 炉蒸氨工艺代替蒸汽直接蒸氨工艺，可减少外购蒸汽 费用，降低废水量，降低生产成本。 ３蒸氨塔塔盘结构改造 ３．１改造方案
１８０
蚕点２个，以监视燃气泄露情况；③设置炉膛火焰工业 电视，实时监视炉膛火焰燃烧情况；④燃气管道上设
液动快关阀和电动蝶阀，在锅炉运行中出现火焰异常 熄灭、汽包水位异常和炉膛压力异常等情况时，可迅
ｔ／ｈ工业锅炉发电机组节能技术开发是利用
０００
富余高炉煤气１８５
Ｎｍ３／ｈ、焦炉煤气１２
０００ Ｎｍ３／ｈ
０４５
一笛凇＝出姗
。
发电机为２５ ＭＷ空冷汽轮发电机，型号为ＱＶＶＣ一 ２５—２。采用静止可控硅励磁。主要技术参数见表３。
表３主要技术参数
发电机型号 额定功率／ＭＷ 额定电压，ｋＶ 额定功率因数 额定转速／ｒ・ｍｉｎ。１
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３主要改造内容 ３．１燃料配比 考虑到与厂区原有蒸汽系统匹配，锅炉主蒸汽参 数定为中温中压，为ｎ型自然循环蒸汽锅炉。所需燃 料为高炉煤气及焦炉煤气．当纯烧高炉煤气时能满足 锅炉在４０％。１００％之间稳定运行，此时锅炉所需最高 的高炉煤气流量为１８３
社寥攀攀祭祭祭祭孥攀零攀琴毋琴搴搴秘鹞攀攀孕攀攀攀窜窜学毋攀攀攀毋棼攀棼攀攀琴琴攀攀窜蟮峪塔塔＆祭 购电量２０ ３２８万ｋＷｈ。年节能效果折合５２ 准煤。创效益：２ ５５２．１６万元。 １矿发电机功率因数由Ｏ．８提高到０．９７运行，铁 前３８ ＭＷ同步电动机功率因数调整到Ｏ．９８运行，使 发电机少发９ ＭＷ无功，发电机出ＥＩ电压由ｌｌ ｋｖ降 到１０．５ ｋＶ，解决了发电机出１２１电压高和无功向系统 倒送问题。 排污水及各种疏水回收至扩容罐重新利用，节约 了水资源。 ５结论