提高烧结低温余热发电机组发电作业率和发电量的措施

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年6月16期   作者:周时龙 李伟
[导读] 烧结低温余热发电机能够在很大程度上降低烧结能耗,近几年这项技术也取得了
        周时龙  李伟
        浙江省杭州市科源能源装备有限公司,310018
        摘要:烧结低温余热发电机能够在很大程度上降低烧结能耗,近几年这项技术也取得了进一步的发展,但这项技术仍然存在一些问题,比如发电机组发电工作效率较低等。在此基础上,本文对这一问题形成原因进行了分析,并提出了相应的改进措施。
        关键词:余热发电机;发电量;现状分析;策略

        虽然低温余热系统在我国已经进行了大范围的运用,但其内部还存在部分问题,烧结系统若出现问题会导致低温余热发电机无法正常运行,降低发电机组发电作业率,这种现象在烧结余热系统中普遍存在,对这项技术的改进也就成了相关工作者研究的重点,提高烧结余热发电机组发电作业率及发电量能够有效推动我国钢厂工作效率,并且能够带来很大的经济效益与社会效益。
1、发电作业率及发电量较低成因
        低温余热系统属于烧结系统的附属品,并不是为了烧结系统做出的针对性研发,烧结系统若出现问题,这一附属系统也就无法正常运转,导致发电机组作业率及发电率都有所降低。本段落将在此基础上,对效率降低成因进行分析。
1.1现存问题
        烧结低温余热发电机组发电作业率较低,这一系统在运行过程中会出现停机时间过长的现象,这就大大降低了运行效率,并且会对机器本身造成一定的损伤,使系统使用年限缩短,增加运行、维修成本。
1.2发电量低成因
        导致发电机发电量低的原因也是多方面的,发电作业率降低的同时也会使发电量大大降低,如,烧结机负荷过低,烧结燃料的燃力低,导致烧结性能降低,或是烧结燃料分配不均等。这些原因都会导致余热锅炉产生的热量降低,以致进入余热锅炉的热风量达不到所需量,导致系统发电量降低。
1.3发电作业率低成因
        目前我国采用的低温余热发电机组主要为补汽凝汽式发电机,这一形式发电机发电量低是由多方面导致的,其一为烧结机负荷过低,出现这种现象时,就会导致余热锅炉的温度降低,接连导致所产生的余热蒸汽量降低,无法供应给汽轮机,导致汽轮机运行速度降低,致使低温余热系统发电量降低。另一成因为烧结系统运行时间较短,并且在运行过程中易出现故障,使系统停止运行,导致余热锅炉达不到所需热量,进入蒸汽机的气温更是寥寥无几,这就使余热发电机组发电量降低,或在系统出现重大故障时导致发电机组被迫停机。
2、提高发电率及发电量措施
        烧结低温余热发电机的工作流程是,通过烧结环冷机传输的环冷机热风,再混合热风,进入余热锅炉进行排烟。在这一流程基础上,本段落将对提升低温余热发电机发电作业率,以及发电量提出了改进措施。
1.1提高余热温度
        由余热发电机的工作流程可知,提升发电量的根本为提高余热温度,要提升余热温度就要使烧结环冷机产生更多热量,或增加补燃锅炉,使进入余热锅炉的热量增加或温度提升。在实施过程中可以在烧结环冷机外部与余热锅炉之间增加一台补燃锅炉设备。将热电机发电流程改为:通过烧结环冷机传输的环冷机热风,进入补燃锅炉进行升温,再混合热风进去余热锅炉进行排烟[1]。补燃锅炉能够起到收温及加温的作用,通过这一设备使产生的高温通过密闭管道输送到余热锅炉,并通过混合热风设备,使温度进一步提升,就能够使达到余热锅炉的热风量增加以及温度提高。当烧结系统出现问题导致环冷机出风率降低时,补燃锅炉能够有效提高热风量及热风温度,使余热锅炉能够正常运行。
        另外,若环冷机输出蒸汽温度过高,可以相应地关闭补燃锅炉,或减少补燃锅炉燃料,使温度保持正常状态。如果温度通过关闭补燃锅炉仍然无法降低,可以对烧结环冷机进行降温处理,保证发电机组在超负荷的情况下依然能够正常运行。同时,当烧结系统停止运行时,可以打开环冷机热风系统的冷风门,混入冷风以使温度降至适宜温度。
        使用增加补燃锅炉的方式能够充分利用钢厂运行中所产生的热力,并且能有效降低废弃煤气对人体的损害。同时还能通过补燃锅炉对发电机组的运行进行调整,避免因烧结系统出现问题而对整个低温余热发电机组造成影响。
1.2对余热循环利用
        除增加补燃锅炉外,还可以对热力资源进行循环利用。现有烧结余热发电系统对热力进行转换后便将废气排向空气中,不仅造成了资源浪费,还会对空气造成污染。对这些气体进行重复利用能够有效节省资源,并提高余热发电机组发电量。从而使烧结低余温因超负荷而导致的温度过低现象有所改善。


        普通余热锅炉运行流程为:烧结环冷机将环冷机热风输送到余热锅炉,再由余热锅炉输向引风机,由引风机排向大气[2]。进行调整后的系统运行过程改变为烧结环冷机将环冷机热风输送到余热锅炉,再由余热锅炉输向引风机,通过引风机再输向烧结环冷机。这样便使热力进行二次利用,大大提升了热力使用效率,减少对空气的污染。
        这种改进方式可以提升余热锅炉的进烟量,加大对余热锅炉的排放资源使用率,使低温余热发电机发电率提升。
1.3提升蒸汽汽轮发电效率
        烧结系统一旦出现问题就会严重影响发电机的工作效率,使发电量降低,所以为保证发电机正常工作,就要加强对烧结系统的完善。现下所采取的过热蒸汽汽轮使低温余热发电系统效率大大降低,成为了这一系统的一大短板,针对这一问题,已有不少地区对此进行了完善,使用饱和蒸汽汽轮替代过热蒸汽汽轮。这种汽轮对汽轮机的要求不高,容纳度较高[3]。饱和蒸汽汽轮能够在环境恶劣的条件下正常运行,使烧结低温余热发电机组正常运转,提升这项系统的工作效率,保证发电量进一步提升。
        使用饱和蒸汽汽轮发电机组能够降低超负荷对烧结系统的影响,使工作范围加大,降低烧结系统对发电机作业率的影响。
1.4使烧结系统与低温发电系统分别运行
        以上几点主要与超负荷相关,因烧结机的负荷达不到正常负荷率,这种情况主要是因为烧结机系统与低温发电机同时运行而造成的[4]。烧结机在运行过程中其负荷量比所需负荷量要低,这样就使系统在运行过程中出现问题的可能性加大,从而对发电机组的发电效率与发电量产生影响。
        针对这一问题,要将烧结系统与低温发电机组进行分离运行,防止在运行过程中相互干扰导致两系统无法正常运行。对两系统做出独立设计,分别管理,避免在运行过程中出现问题。
1.5加强对工作人员的培训力度
        以上几点主要是对机器进行了分析,在对这一系统进行优化的同时还要加强对相关工作人员的管理。建立专人管理系统,并建立问责制度,当系统内出现问题时要对相关工作人员做出惩罚举措。同时要加强对相关人员的培训力度,加强工作人员对这项工作的理解,无论专业方面还是综合素质方面都要进行提升。由于钢厂工作具有单一性,在工作过程中会感到无聊疲惫,就会在正常工作期间出现工作人员放松警惕,闲聊的现象,导致工作人员不能及时发现系统中出现的问题,从而对相关机器及工作人员带来巨大的安全隐患。
        另外还要不定期对工作人员进行培训,由于相关工作人员年龄偏大,对新知识的接受程度较低,专业人士在对其进行培训时要选择适合的方式,多以实践操作为主,使工作人员在实践中加强对相关知识的理解[5]。同时加强对相关人员的安全意识的培养,播放一些由缺乏安全意识而导致的意外事故的视频等,提升相关人员安全意识。同时要不定期下派检修人员对相关设备进行维护,降低更换、彻修设备的可能性,使运行成本降低。当发现安全隐患时要及时上报并进行维修。
        另外还要加大对相关工作人员的补贴。鼓励更多相关人士投入到这项工作中,使这项工作焕发出新的生机与活力。同时还能提升相关人员的责任意识,更高效完成工作。
3、结束语
        随着经济的不断发展,社会对钢结构及电力的需求量也不断加大。基于此,相关工作人员要加大对这方面的研究。本文对烧结低余温发电机组工作中存在的问题进行了分析,但在实际运行过程中存在的问题绝不止于此,相关人员要在工作中不断总结经验教训,尽快形成一套相对完善的改进措施及管理经验,为以后烧结低余热系统的发展打下良好基础,提供可借鉴的经验,推动我国此项系统的完善与发展,进而带动我国经济进一步提升。

参考文献:
[1]技新(浙江)节能技术有限公司.一种低温余热发电的方法及装置:CN201811055983.3[P].2019-01-29.
[2]上海宝钢节能环保技术有限公司.一种烧结多热源低温余热发电系统:CN201620391057.3[P].2016-10-12.
[3]浙能资本控股有限公司.立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环并联系统:CN201822264781.1[P].2019-12-06.
[4]浙能资本控股有限公司.立式烧结余热驱动水蒸汽和有机朗肯循环并联系统:CN201811651214.X[P].2019-04-23.
[5]中国华冶科工集团有限公司, 天津华冶工程设计有限公司.一种烧结余热发电系统:CN201721046080.X[P].2018-04-20.
作者简介:周时龙(1984年),男,汉族,浙江舟山,技术主管/助理工程师,本科,科源能源装备有限公司(浙江省杭州市,310018),研究方向:低温余热
作者简介:李伟(1983年),男,汉族,湖北武汉,工艺主管,大专?科源能源装备有限公司(浙江省杭州市,310018),研究方向:低温余热
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