责任编辑主要就阐释了电热水力的控制技术特征,并着重于预测了电热水力的单压、双压和奥尔杜省补汽四种控制系统及电热水力的四种主要就电子设备。
1、电热水力的控制技术特征
电热水力是借助推进剂熔化操作过程中累赘的热能切换为热能的控制技术。电热水力不但节能环保,与此同时有助于环保。电热水力具有如下表所示特征:
(1)以热定电。虽然整座控制系统热损耗是不平衡的,比如:有的是制造是持续性的,有的是低温商品和砂石的排放量是间歇性,有的是工艺技术制造尽管已连续平衡,但冷却控制系统提供更多的热能也会随著制造的市场波动而市场波动,因而电热水力需依照制造用热的余压量或制造操作过程中造成的电热能来下定决心水力量。
(2)冷却控制系统含尘量大。含尘数目大少于通常的燃煤,难黏合、积灰,进而对电热燃煤造成轻微破损和阻塞。电热燃煤出口处前需展开后处置处置。
(3)冷却控制系统有腐蚀性。电热烟气中常常含有SO2等腐蚀性气体,在烟尘或砂石中含有各种金属和非金属元素,这些物质都有可能对电热燃煤的炉膛及受热面造成低温腐蚀或低温腐蚀。
(4)安装场地受限。虽然受整座工厂控制系统等的限制,在设计安装电热水力控制系统时需统筹规划。
2、电热水力控制系统
2.1、单压控制系统
单压控制系统是采用单压电热燃煤和单级进汽汽轮机的水力控制系统。这种控制系统组成简单,除氧水经给水泵依次进入电热燃煤内的省煤器、蒸发器、过热器最后进入汽轮机做功水力,通常单压控制系统电热燃煤排烟温度在扬州电液推杆厂家110℃左右。
2.2、双压控制系统
双压控制系统是采用双压电热燃煤和单级补汽的汽轮机水力控制系统。该控制系统按照能量梯级借助的原理,电热燃煤设置两个汽包,在受热面布置上顺着烟气流动同方向依次布置了高压过热段、高压蒸发段、高压省煤器、低压过热器、低压蒸发段、高压省煤器、低压省煤器,给水泵将除氧水分别升压到高、低压省煤器,进入两个压力不同的汽水循环在电热燃煤中制造两种不同压力的蒸汽:主蒸汽和低压蒸汽。低压蒸汽作为补汽进入汽轮机中部与主蒸汽一起推动汽轮机做功水力。
2.3、奥尔杜省补汽控制系统
奥尔杜省补汽控制系统是采用奥尔杜省补汽式汽轮机的水力控制系统。奥尔杜省原理是将较高压力及温度的热水等冷却控制系统,经减压扩容,释放出所需的较低压力饱和蒸汽。给水经给水泵进入电热燃煤后,一部分热水经废气换热后生成过热蒸汽,接入汽轮机的主进汽口;另一部分低温高压欠饱和热水进入奥尔杜省器,制造出一定量的低压饱和蒸汽,进入汽轮机的低压补汽口,主蒸汽与低压蒸汽在汽轮机内做功水力。奥尔杜省器分离造成的大量饱和水进入除氧器,与汽轮机排出的冷凝水一起经除氧后由给水泵供给燃煤,形成一个完整的热力循环。
3、电热水力电子设备扬州电液推杆厂家
3.1、电热燃煤
电热燃煤是电热水力控制系统的关键电子设备和核心,如何将富含能量的热介质回收汇集以及引出进而通过电热燃煤展开能量切换是一个控制技术难点,电热燃煤本身的设计一定程度上下定决心了电热回收借助的比例和彻底性。燃煤布置可分为立式、卧式两种。立式布置具有占地面积小、灰尘收集方便、烟气流动均匀、传热系数高的优点,但燃煤效率低于卧式燃煤,积灰以及积灰清除差于卧式,管束间易出现搭桥现象,耗钢量相对较大。因而燃煤布置需在综合考虑安装条件的基础后选择。虽然冷却控制系统含尘浓度大,为防止破损的发生,采用合理的流速设计,合理组织烟气动力场,使烟气流动均匀,避免局部过速破损。与此同时粉尘粒度小,极易在燃煤受热面上积灰,导致传热系数下降,因而在燃煤设计时需考虑除灰。炉前需设置高效旋风后处置器或沉降室,除去大部分的粉尘。炉内受热面最好使用模式壁和光管结构,减少积灰的可能,并适当的增加受热面积,防止燃煤出力不足。在设计燃煤时还需设计清灰控制系统,目前多采用超声波吹灰、压缩气体吹灰和振打清灰。虽然电热借助造成的蒸汽压力和流量不大的原因,蒸汽吹灰在电热水力中基本不使用,基本使用机械振打除灰方式。
3.2、饱和蒸汽补汽汽轮机
电热水力汽轮机分为凝汽式和补汽式汽轮机,电热水力的补汽多为饱和蒸汽,导致汽轮机末几级相对湿度较大。这不但增加了机组甩损耗时虽然汽机损耗变化导致部件表面水膜奥尔杜省而引起的超速危险,而且造成汽轮机通流部件的轻微侵蚀,汽轮机的安全将受到轻微威胁,大大缩短机组使用寿命,而且降低汽轮机的热效率。因而必须采取有效的去湿措施减小蒸汽湿度,并对汽轮机零部件采取防侵蚀的措施来抵抗湿蒸汽的侵蚀,进而减少湿度大给机组带来的各种危害。可以在补汽进口前增加了防水滴滤网或汽水分离器,减少了进入汽缸内的水滴。通流设计时过加大静叶和动叶的轴间间隙使水滴能充分的雾化,可以减少动叶的腐蚀。汽缸下半设置疏水口,尽可能保证汽缸内壁形状平滑,确保通过重力作用使积水已连续流动,通过底部疏水口或排汽管排出。末几级动叶片后设置去湿槽和捕水腔室,收集虽然离心力和科氏力而向外飞出的沉积在动叶表面上的水分。在静止部套的中分面、连接突肩处镀不锈钢保护层防止湿蒸汽的缝隙侵蚀,末几级动叶片背弧顶部焊接整条的司太立合金片,动叶采用电火花强化处置以加强强度,达到防水蚀的目的。扬州电液推杆厂家
3.3、除氧器
在电热水力中常用的是真空除氧和大气式除氧。真空除氧器就是通过降低除氧器内压力,使气体在水中的溶解度降低,使水中的氧和其他气体析出。这种除氧方式可以使水在低温沸腾,在除氧的与此同时不提高给水温度。因而对进口水温适应范围较广,凝结泵出口水完全可以满足其工作需求,不需要加热抽汽。除氧器出水温度的高低,直接影响着燃煤的给水温度,进而影响燃煤的出力和排气温度,因而真空除氧器的选择既借助了低温段烟气,又避免了大气式热力除氧造成的控制系统复杂,较低的工作温度更有助于燃煤给水泵的正常运行。大气式除氧器对进口水温要求较高,通常扬州电液推杆厂家104℃,在电热水力控制系统中不设低压加热器,因而凝结泵出口水温度难以满足其工作要求,造成除氧效果不佳。如果在炉膛尾部再加设一级前置加热器来保证给水除氧效果,这便使燃煤受热面布置变得更加复杂化,且该加热器受到的低温腐蚀也会比较轻微,造成电子设备检修更换周期短。
延伸阅读:
电炉在炼钢瞬间会造成大量的低温烟气,通过熔化沉降室、电热燃煤、后处置器等主要就设施,回收电炉电热的与此同时对烟气展开净化后排放量。从电炉出来的低温烟气进入电热燃煤通过热交换造成中压蒸汽,中压蒸汽送至汽轮水力机组展开水力,烟气展开净化处置后排空,实现了环境治理及节能环保降耗,增加了企业的经济效益,实现了国内电炉电热水力的有效性探索。扬州电液推杆厂家
节能环保降耗是当前世界的发展主题,电热资源的回收借助是节约能源的和减少污染的有效途径之一,电炉是我国回收废钢再借助的主要就冶炼形式,在制造操作过程中主要就消耗大量的热能,与此同时造成大量的低温烟气,这部分烟气如果直接排放量,既污染环境,与此同时又造成了非常大的能源浪费。近年来,在国内电炉电热回收控制系统比较普遍,但能成功对电炉电热展开高效率回收的少之又少,能借助电炉电热展开水力的更是寥寥无几。
某钢企特殊钢升级控制技术改造工程中配套建设了一套电炉电热水力控制系统,烟气从电炉第四孔进入熔化沉降室,烟气经过充分熔化及大颗粒粉尘沉降后通过低温烟道进入电热燃煤,烟气经过在燃煤当中热交换后温度降至150℃左右,进入布袋后处置器,最后经风机通过烟囱高空排放量。燃煤造成的中压饱和蒸汽通过过热器过热后进入汽轮水力机展开水力。
1、电炉工艺技术说明
1.1、电炉主要就工艺技术参数见表1:
1.2、电炉烟气特征:
1)间歇性、市场波动性。电炉在冶炼操作过程中,从第四孔出来的烟气流量、温度、含尘量一直在不断变化,呈现出持续性市场波动。氧化期的烟气温度最高、烟气流量最大,含尘量最多;出钢期的烟气温度最低,流量最小,含尘量最少。
2)烟气中粉尘浓度大,粒径小。扬州电液推杆厂家烟尘含量通常在8-15g/m3,最大在30 g/m3,粒径通常分布在0-30μm范围内,吸附力较大。
3)烟气温度市场波动大。电炉正式冶炼45min,烟气温度从400℃上升到1400℃再回到400℃,温度瞬间可升至1800℃左右,持续性的温度剧变对耐火材料及结构件抗热震性能有非常高的要求。
1.3、电炉烟气控制系统流程
电炉在整座冶炼操作过程中造成的含尘烟气主要就由冶炼期从第四孔出来的低温烟气和出钢加料期低温烟气组成,其中低温烟气通过屋顶罩和导流罩排除,低温烟气是电炉电热回收的主要就对象,低温烟道通过沉降室进入电热燃煤降温,再通过后处置器、风机、烟囱过滤后排空。电炉烟气控制系统流程如图1所示。
图1电炉烟气控制系统流程图
2、电炉烟气电热水力控制系统设计
2.1、电热水力控制系统工艺技术流程
电炉冶炼操作过程中造成的扬州电液推杆厂家1400℃左右的低温烟气,经过电炉第四孔及水冷烟道进入熔化沉降室,烟气中参与的CO在沉降室中完全熔化,烟气通过沉降室的操作过程中大颗粒粉尘沉降,通过沉降室出口低温烟道上的电动混风阀调节烟气温度在800-900℃进入电热燃煤,烟气在电热燃煤中释放热能后温度降至150℃进入布袋后处置器展开过滤净化,虽然电炉冶炼操作过程中的间歇性变化,电热燃煤造成的2.0MPa/ 200℃中压蒸汽首先进入蓄热器展开稳压,压力及流量平衡的蒸汽经过加热炉过热器过热至300℃进入汽轮水力机组展开水力。电热水力控制系统工艺技术流程如图2所示。
图2电炉电热水力控制系统工艺技术流程图
2.2、电热水力控制系统主要就电子设备组成
1)水冷烟道及移动滑套
水冷烟道的主要就作用是将从电炉第四孔出来的低温烟气送入熔化沉降室,电炉在加料及出钢操作过程中,炉盖及第四孔需要旋转,因而,设置电液推杆式移动水冷滑套,在不影响冶炼操作的前提下,通过调整水冷滑套与第四孔之间的缝隙,保证烟气混入足够的空气,以确保烟气中的CO在沉降室内完全熔化。
2)熔化沉降室
熔化沉降室主要就作用有三个:第一,烟气中残余的扬州电液推杆厂家CO在沉降室内与从水冷滑套进入的空气混合充分熔化,防止CO进入后续电子设备,导致安全事故的发生;第二,虽然空间的突然增大,烟气进入沉降室后流速降低,烟气中的大颗粒粉尘通过沉降与烟气分离,可以降低后续电子设备的清灰强度,加大换热电子设备的换热效果,为了尽可能提高沉降室的后处置效率,烟气进、出口管道均从沉降室顶部引出;第三,电炉炼钢是一个持续性变化操作过程,其烟气温度也随著不断变化,沉降室的结构均由耐火砖砌筑而成,具有可靠的蓄热功能,这样可以避免电炉在出钢加料操作过程中,冷风直接进入电热燃煤,进而提高电热燃煤的热效率。
3)电热燃煤
考虑到电炉烟气工况间歇性变化的特性,国内电炉电热回收控制系统中换热元件均以热管形式存在,考虑到降低成本等因素,通过数据预测和实际调研,综合考虑,本控制系统在电热燃煤的一、二级换热器采用热管形式,其余三至九级蒸发器均采用普通翅片管换热器,这样既保证了电热燃煤换热效果,又降低了运行费用。
4)蓄热器
电炉工况变化的与此同时,电热燃煤的造成的蒸汽的参数也在不断变化,为了能给汽轮机已连续、平衡供气,本控制系统设置两台大容积蓄热器,蓄热器借助高压、低压时饱和水的焓差使水奥尔杜省,放出蒸汽。开始使用时给蓄热器冲入除盐水,从燃煤出来的高压蒸汽通过充热装置喷入水中,并迅速凝结放热,使蓄热器内水位和压力升高,此时蓄热器内为高压下的饱和水,通过蓄热器出口电动调节阀放出蒸汽的与此同时,蓄热器中的饱和水将自行沸腾放热,水位下降,造成已连续平衡的低压蒸汽。
5)加热炉过热器
通常情况下,加热炉排烟温度在扬州电液推杆厂家350℃至400℃之间,如果直接排必然造成能源浪费。为了提高汽轮水力机组效率,与此同时,有效回收加热炉烟气电热,该控制系统在加热炉烟道内设置一台蒸汽过热器,从蓄热器出来的饱和蒸汽首先经过过热器展开过热,过热后蒸汽温度300℃至330℃进入汽轮机水力。
6)汽轮水力机组
本控制系统选择凝汽式汽轮水力机组一套,设计进汽参数,压力1.15MPa,温度300℃,额定水力量4500KW。配套凝汽器、空冷器、凝结水泵、抽真空泵等辅机。
3、运行情况
该钢企电炉电热水力控制系统热试成功后投入使用,控制系统运行平衡,一次性达产达效。
1)通过有效控制,电炉出钢加料期,沉降室内部温度不低于500℃,电热燃煤出口处烟气温度700℃-850℃,燃煤排烟温度140℃-150℃,汽包运行压力1.8MPa,燃煤产汽量22-25t/h,完全优于设计参数。
2)加热炉出口处蒸汽参数,压力1.2MPa,温度180℃,出口蒸汽参数,压力1.15MPa,温度330℃。
3)汽轮机出口处蒸汽参数,压力1.1MPa,温度320℃,水力机平均水力量4000KW,最大水力量4500KW。
4、结论
1)该企业电炉电热水力控制系统运行情况表明,各项制造指标达到设计要求,在不影响制造的情况下变废为宝。进而降低了电炉制造的运行成本,经济效益显著。
2)电炉电热水力控制系统的成功应用,有较高的社会效益,是钢铁工业节能环保和环保控制技术的重大突破。扬州电液推杆厂家
(来源:电热节能环保及电热水力)
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