供稿|霍小剛 / HUO Xiao-gang

立項背景

邯鋼西區(qū)為加強2次能源利用，在軋鋼加熱爐煙道增設(shè)余熱鍋爐，并實現(xiàn)了煉鋼蒸汽穩(wěn)定全部回收，如果按照現(xiàn)有的汽輪機發(fā)電，在正常生產(chǎn)中將出現(xiàn)大量蒸汽放散現(xiàn)象，造成大量余熱余能不能有效利用。為使蒸汽得到有效利用，減少放散，技術(shù)人員考慮從對現(xiàn)有管網(wǎng)進行改造，從新布置，以期實現(xiàn)蒸汽最大限度的利用。

蒸汽管網(wǎng)現(xiàn)狀

邯鋼西區(qū)生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)向煉鋼、煉鐵高爐、煉鐵燒結(jié)、能源中心脫鹽水站、二冷軋、焦化廠提供氣源的同時，還吸收熱軋加熱爐氣化冷卻、煉鋼氣化煙道余熱鍋爐、電廠氣輪機抽氣外送蒸汽。在生產(chǎn)過程中存在以下問題。

(1) 干熄焦鍋爐、燒結(jié)余熱鍋爐由于壓力等級和現(xiàn)場管網(wǎng)未合理設(shè)計連接，造成兩系統(tǒng)與西區(qū)主蒸汽管網(wǎng)孤島式運行。

(2) 用于焦化生產(chǎn)0.4 MPa生產(chǎn)蒸汽由西區(qū)1 MPa生產(chǎn)蒸汽在9#閥減壓提供，造成高品質(zhì)蒸汽低品質(zhì)使用，浪費資源。

(3) 在兩座轉(zhuǎn)爐同時吹煉或蒸汽用戶減量時存在大量蒸汽放散。

(4) 由于管網(wǎng)壓力波動頻繁，產(chǎn)生交變應(yīng)力破壞管道造成重大安全隱患。

圖1 項目實施前西區(qū)生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)布置示意圖

解決途徑

針對上述問題，結(jié)合老區(qū)一鋼、大型廠改造、熱軋主煙道新增余熱鍋爐及飽和蒸汽發(fā)電項目的實施，課題組按照蒸汽平衡、實現(xiàn)蒸汽梯級高效利用原則，成功開發(fā)出邯鋼西區(qū)蒸汽管網(wǎng)組合運行控制模型，實現(xiàn)蒸汽的梯級高效利用并徹底杜絕蒸汽放散現(xiàn)象。項目實施后西區(qū)蒸汽管網(wǎng)布置如圖2所示。

該技術(shù)建立在新設(shè)計一條飽和蒸汽管道基礎(chǔ)上，通過大型軋鋼廠加熱爐汽化冷卻、主煙道余熱鍋爐回收蒸汽、一煉鋼汽化煙道余熱蒸汽、熱軋廠主煙道余熱鍋爐蒸汽并入飽和蒸汽發(fā)電蒸汽主管網(wǎng)。新增10#閥門及聯(lián)通管實現(xiàn)干熄焦抽氣送焦化生產(chǎn)用汽。新增11#、12#閥門及聯(lián)通管實現(xiàn)燒結(jié)除濕用生產(chǎn)蒸汽由燒結(jié)余熱鍋爐提供。

圖2 項目實施后西區(qū)蒸汽管網(wǎng)布置示意圖

西區(qū)蒸汽管網(wǎng)控制模型為：運行壓力P生=0.8～0.9 MPa；P飽=0.85～0.95 MPa。

P生氣源通過熱軋汽化冷卻到達(dá)15#閥生成0.8～0.9 MPa飽和蒸汽。

當(dāng)P生＜0.75 MPa時，自備電廠抽汽，1#壓力調(diào)節(jié)閥補充；當(dāng)P生＞0.85 MPa時，1#壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；當(dāng)P生＞0.95 MPa時，打開16#壓力調(diào)節(jié)閥，蒸汽并入飽和蒸汽管網(wǎng)；當(dāng)P生＜0.85 MPa，16#壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

P飽氣源為熱軋余熱鍋爐、大型廠汽化、大型余熱鍋爐、一鋼、西區(qū)煉鋼汽化煙道蒸汽，壓力在0.85～0.95 Mpa。

當(dāng)P飽＜ 0.75 MPa，生產(chǎn)蒸汽通過打開16#壓力調(diào)節(jié)閥，進入飽和蒸汽管網(wǎng)；當(dāng)P飽＞0.85 MPa，16#壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。P飽＞1.1 MPa，西區(qū)煉鋼蒸汽進入西區(qū)煉鋼蓄熱器，打開4#壓力調(diào)節(jié)閥，蒸汽進入生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)；P飽＜0.85 MPa，4#壓力調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

P生與P飽同時超過1.1 MPa，打開9#壓力調(diào)節(jié)閥，蒸汽送焦化廠；P生與P飽其中一條管網(wǎng)壓力＜1.1 MPa，關(guān)閉9#壓力調(diào)節(jié)閥。

P生與P飽同時超過1.15 MPa，打開11#壓力調(diào)節(jié)閥，蒸汽送燒結(jié)發(fā)電補汽；P生與P飽其中一條管網(wǎng)壓力＜1.15 MPa，關(guān)閉11#壓力調(diào)節(jié)閥。

經(jīng)過改造，技術(shù)人員通過利用軋鋼煙道余熱煙氣、1#、2#飽和蒸汽發(fā)電站等核心的設(shè)施，開發(fā)出邯鋼西區(qū)特有的工業(yè)蒸汽管網(wǎng)組合運行控制模型，實現(xiàn)低品位蒸汽的梯級高效利用。