楊彩虹（河北鋼鐵邯鄲集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，河北邯鄲 056000）

一種軋鋼加熱爐濕飽和蒸汽微過熱處理裝置

楊彩虹
（河北鋼鐵邯鄲集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，河北邯鄲 056000）

一種軋鋼加熱爐濕飽和蒸汽微過熱處理裝置及其利用方法，屬于蒸汽調(diào)質(zhì)處理設(shè)備及使用技術(shù)領(lǐng)域，用于對(duì)濕飽和蒸汽微過熱進(jìn)行處理及利用。鋼鐵企業(yè)軋鋼加熱爐產(chǎn)生的濕飽和蒸汽無法直接應(yīng)用于用于補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電，本設(shè)計(jì)利用脫水器、減壓微過熱裝置對(duì)蒸汽進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，提高了蒸汽利用率，增加了發(fā)電量，具有占地小、投資快、運(yùn)行成本低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

鋼鐵企業(yè) 脫水器 減壓微過熱裝置

鋼鐵企業(yè)在軋鋼生產(chǎn)過程中，加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生部分濕飽和蒸汽（0.6MPa），濕飽和蒸汽的利用主要以以下兩種方式：（1）直接熱利用：直接用于生產(chǎn)廠房的采暖、就近食堂和澡堂的生活用汽。這類利用方法具有時(shí)間性和季節(jié)性，多數(shù)情況下還是排到大氣當(dāng)中，能源利用效率低。（2）轉(zhuǎn)化成便于運(yùn)輸?shù)碾娔苓M(jìn)行利用，即通過增加建設(shè)蒸汽加熱爐和常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，將蒸汽轉(zhuǎn)化為較高參數(shù)的蒸汽進(jìn)行常規(guī)發(fā)電，或者建設(shè)配套的飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。這類利用方法需要獨(dú)立建設(shè)一套蒸汽加熱爐和配套汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組，或者獨(dú)立建設(shè)一套飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組，建設(shè)占地和設(shè)備投資都比較大，而且受軋鋼生產(chǎn)及加熱爐運(yùn)行工況的影響，發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行也受影響。

目前，在燒結(jié)余熱資源利用的技術(shù)中出現(xiàn)了一種燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)，這種發(fā)電技術(shù)采用效率較高的雙壓余熱鍋爐發(fā)電技術(shù)，即通過雙壓余熱鍋爐產(chǎn)生兩種壓力參數(shù)的過熱蒸汽，送入補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)內(nèi)做功，并拖動(dòng)相應(yīng)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。其中補(bǔ)汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組的汽輪機(jī)補(bǔ)汽壓力一般在0.3～0.4MPa。

邯鋼經(jīng)過試驗(yàn)，提供一種蒸汽微過熱處理裝置圖1所示，經(jīng)過這種處理裝置能夠使?jié)耧柡驼羝?jīng)過處理后轉(zhuǎn)化為微過熱蒸汽，直接應(yīng)用于發(fā)電系統(tǒng)的補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)的補(bǔ)汽系統(tǒng)。具體的技術(shù)方案，包括以下步驟：

（1）通過軋鋼加熱爐分汽包回收軋鋼加熱爐產(chǎn)生的濕飽和蒸汽；（2）將回收的濕飽和蒸汽通過蒸汽輸送管道、蒸汽輸送閥門輸送至蒸汽自動(dòng)脫水裝置，經(jīng)過蒸汽自動(dòng)脫水裝置脫水處理后，變?yōu)楦娠柡驼羝?；?）將脫水處理后形成的干飽和蒸汽輸送至減壓微過熱裝置，通過減壓微過熱裝置使干飽和蒸汽變?yōu)槲⑦^熱蒸汽；（4）將微過熱蒸汽送入補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)的低壓。濕飽和蒸汽微過熱處理裝置包括：軋鋼加熱爐分汽包、蒸汽輸送管道、蒸汽自動(dòng)脫水裝置、減壓微過熱裝置、蒸汽混合三通管、低壓補(bǔ)汽管道。

當(dāng)補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)，軋鋼加熱爐分汽包上的緊急放散閥啟動(dòng)，將軋鋼加熱爐分汽包的濕飽和蒸汽臨時(shí)放散；當(dāng)軋鋼加熱爐停產(chǎn)時(shí)，關(guān)閉蒸汽輸送閥門將本裝置與加熱爐分汽包隔離開。當(dāng)減壓微過熱裝置前的壓力高于脫水器安全閥設(shè)定壓力時(shí)，脫水器安全閥自動(dòng)開啟，進(jìn)行排汽降壓；當(dāng)減壓微過熱裝置后的壓力高于安裝在減壓微過熱裝置后蒸汽輸送管道上的管道安全閥設(shè)定壓力時(shí)，管道安全閥自動(dòng)開啟，進(jìn)行排汽降壓。蒸汽自動(dòng)脫水裝置內(nèi)的水位通過水位測量裝置進(jìn)行自動(dòng)測量，當(dāng)水位高于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)排水閥自動(dòng)開啟，通過排水管道將蒸汽自動(dòng)脫水裝置內(nèi)的水排出；當(dāng)水位回零時(shí)，自動(dòng)排水閥自動(dòng)關(guān)閉，自動(dòng)排水結(jié)束。

本設(shè)計(jì)方案具有占地小、投資少、見效快、改造實(shí)施方便、運(yùn)行成本低、日常操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。通過對(duì)軋鋼加熱爐產(chǎn)生的濕飽和蒸汽進(jìn)行微過熱處理，使加熱爐產(chǎn)生的濕飽和蒸汽經(jīng)過微過熱處理后，轉(zhuǎn)化為燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組的補(bǔ)汽凝汽式汽輪機(jī)可以直接利用的蒸汽進(jìn)行發(fā)電，提高蒸汽利用率，增加了發(fā)電量，大大節(jié)省了建設(shè)蒸汽加熱爐及其配套的汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組或者建設(shè)飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組的設(shè)備占地和資金投入，節(jié)省了大量基本建設(shè)的投資，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

圖1　蒸汽微過熱處理裝置

楊彩虹（1970—），女，山西稷山人，本科，畢業(yè)于華北電力大學(xué)，高級(jí)工程師，研究方向：鋼鐵企業(yè)熱力專業(yè)設(shè)計(jì)，包括能源環(huán)保、節(jié)能減排項(xiàng)目等。