增加高炉入炉风量及BPRT能量回收技术的研究
发布时间:2012-09-13 05:59
作者:互联网
来源:
51
一总论1.概述榆中
钢铁公司高炉(高炉的运行特性分析)于2003年建设,12月投产。自2007年显现出高炉入炉风量不足的问题,严重影响了高炉
产能及各项
经济指标的进一步提高和挖潜。2.高炉
鼓风机现状高炉的风容比(鼓风机供风
能力与高炉有效容积的比值)。一般规定风容比在4.2以上。因榆
钢海拔高度约1550m,造成鼓风机高原降效(降效500m3/min),同时也因夏季气温升高产生的气温降效,实际入炉风量仅有1100m3/min,风压只能达到0.210MPa,高炉实际风容比只有2.89。由于风机能力限制,单机送风入炉风压低(0.210MPa),冷风压力不能克服高炉炉内料柱
阻力,入炉风量不能满足
生产要求。目前针对鼓风机出力不足(预设为两开一备),榆钢采用提高
系统压力和风机并联运行(两开一并,3台机组运行)的办法来弥补风量,但是常引起鼓风机喘振保护经常动作,机组运行存在安全隐患。高炉鼓风机实际运行参数统计剖析。2007年11月~2008年7月3台风机运行电流(A)、进风流量(m3/min)、
出口压力(
KPA)月平均参数统计参,各参数随季节变化趋势。可以看出,电流、
进口风量及出口风压受气温影响较大。在冬季,鼓风机
电机电流较高,经常超出额定电流运行,说明冬季空气
密度大,电机做功较多,入炉风量和风压也相应增加,出口压力基本可以满足高炉生产要求。但是,在夏季由于气温升高,空气相对稀薄,电机电流低于额定电流运行,电机做功少,入炉风量和风压也相应降低。为提高入炉风量,2007年9月开始3台鼓风机组并联运行,2008年1月~11月3台鼓风机组生产。经过两年的摸索,一般在每年5月至11月这7个月期间两座高炉入炉风量不足,
需要3台鼓风机并联供风。统计得出4月至11月单台鼓风机平均日耗电量为127547kWh,与2台风机分别供一座高炉
相比,有244d因多开1台风机(
电动机功率5600kW),耗电量明显增加。如按除税电价0.42元/度计算多
支出电费:127547kWh&244&0.42=1307.102万元。平均每天多耗电费5.36万元。3.提高入炉风量的办法进行高炉鼓风机革新,同时应用
BPRT能量回收利用技术,以有利节能降耗,挖潜增效。二BPT能量回收系统简介1.设施组成轴流
压缩机组、
透平主机、润滑系统、液压伺服系统、氮气密封系统、给水
冷却系统、高低压电控系统、自控系统、大型
阀门系统、
煤气
管道系统组成。此技术早已在化工行业应用多年,是高炉
TRT能量回收技术的发展,尤其适用中小高炉,与TRT技术相比省掉了机-电转换环节。BPRT能量回收技术的应用,有利用节能降耗,挖潜增效。2.设施布置3.使用BPRT效果剖析安阳永兴
钢铁公司2号高炉(450m3)鼓风机和煤气透平同轴系的BPRT系统,是第一次将高炉鼓风机与煤气透平串联在同一根轴系的同轴机组,是国产第一套BPRT能量回收循环利用系统。自2004年5月29日投入使用,轴流压缩机向高炉送风正常,透平主机性能良好,炉顶压力调节稳定、可靠,全部完成了自动升速、自动啮合、自动脱开、自动升负荷、自动降负荷、自动调顶压及全部过程检测与扼制的各项功能,节电效果明显。2009年11月6日永兴钢
铁公司2号高炉透平及鼓风机运行参数记录。可以看出,在高炉生产过程中,高炉产生的高压煤气连续驱动透平
工作,使鼓风机的实际运行电流低于其额定电流。永兴钢铁公司2号高炉运行参数。从统计数据可以看出,在高炉正常生产条件下,使用BPRT系统,鼓风机实际运行电流在220~240A之间,远远低于其额定电流,按照11月6日全
天平均电流234A计算,其节电效率为:(380234)380=38.42%永兴钢铁公司2号高炉2009年3月按实际耗电量计算节电效果如下:2009年2月28日17:00:1号风机电显示电量8674.7度,2号风机电显示电量5957.3度。3月31日17:00:1号风机显示电量9017.2度,2号风机电显示电量6202.4度。3月份两台风机实际用电量:1号风机用电:(9017.28674.7)&10000=3425000kW2号风机用电:(6202.45957.3)&12000=2941200kW(注:上式中10000和12000分别为1号及2号风机的电倍率。)按照两台鼓风机额定功率:1号鼓风机额定功率5500kW,2号鼓风机额定功率6300kW,两台鼓风机在正常运
行情况下,2号鼓风机每小时比1号鼓风机多用电63005500=800kW.3月份透平实际运行18d,2号风机不用透平机组用电量:24h&800kW&18+3425000=3770600kW2号风机3月份节电量:37706002941200=829400kW从以上计算可以看出,不用透平2号风机每日耗电:3770600/30=125686kW使用透平每天实际用电量:(2941200125686&12)/18=79609kW永兴2号高炉3月份实际节电效率:(12568679609)/125686&100%=36.66%.从3月份节电效果计算及11月6日运行情况对比可以看出,使用BPRT系统后,高炉节电效率在36%左右。三经济效益剖析1.风机运行费用降低产生的节电效益革新前单台风机耗电量(5600kW电机):5600&24h=134400kWh革新后的单台风机耗电量(7500kW电机):7500&24h=180000kWh三机并送与革新后双机运行相比每天节电计算:原三台鼓风机耗电量-革新后两台鼓风机耗电量=134400&3-180000&2=43200kWh每月按30d计算,考虑榆钢生产实际,每年12月至2月可考虑单机生产,每年并机时间按9个月计算(2008年全年并机生产),每年节电:43200&30&9=11664000kWh(年双机)革新前单机运行与革新后单机运行相比电量增加:(180000134400)&30&3=4104000kWh(年单机)革新后每年节电量:116640004104000&2=3456000kWh电费按0.42元/kWh,每年节省电费:3456000&0.42=145.2万元2.革新后BPRT机组的节能效益经陕鼓预预设算,榆钢高炉的能量回收预设点为2362kW,为机组主电机功率的31.49%.能量
回收率取30%,BPRT机组透平机正常投用天数按300d计算,两台BPRT机组年回收能量为:7500kW&24h&360d&2&30%=1633万元3.总效益计算经计算,新增BPRT机组后,风量风压满足高炉生产要求,带来了
产量增加效益284万元。BPRT机组回收高炉顶压能量效益1633万元;同时,高炉鼓风机站运行费用比现在开三机并送少耗电145.2万元,总经济效益为:1633+145.2=1778.2四
投资及回收年限测算1.投资估算经与陕西鼓风
动力集团进行
项目总
承包商谈,投资估算5300万元。2.投资回收年限计算5300万元1778.2万元=2.98年,回收期小于3年,回收期短,革新
价值高。五结语综上所述,在革新高炉鼓风机的同时,应用BPRT能量回收技术,不但实现高炉能量的回收利用,还能在3年内回收革新投资,可以说是一个高投入、短期回收投资的节能项目。同时,高炉炉顶煤气余压
发电是高炉
炼铁清洁生产的必要技术,也是创建清洁
工厂的必要条件。遵照(中华人民共和国环境保护法)和(中华人民共和国清洁生产
促进法),国家环境保护部于2008年4月8日发布了(中华人民共和国国家环境保护
标准)(HJ/T427-2008),其中在清洁生产标准钢铁行业(高炉炼铁)部分明确提出:清洁生产指标等级为三级(最低)的要求之一是炉顶煤气余压回收利用达到90%装备。因此,通过引进BPRT技术,进而创建清洁工厂将是炼铁行业发展的长久之计,也是中小高炉节能降耗的一个有效举措。
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。