專利名稱：一種鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵企業(yè)中低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的一種調(diào)整方法，屬于管 網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鋼鐵企業(yè)中，蒸汽的有許多用戶，有的用戶蒸汽用量比較穩(wěn)定，有的用戶由于生 產(chǎn)工藝的原因蒸汽用量極不穩(wěn)定，最高和最低相差很多，因此造成蒸汽管網(wǎng)的壓力波動(dòng)很 大，很難保證壓力的穩(wěn)定。同時(shí)，鋼廠的有些用戶對(duì)蒸汽壓力的穩(wěn)定性要求又很嚴(yán)，如煉鋼 要求供給的低壓蒸汽壓力必須在0. 85 0. 98MPa之間，其“汽化冷卻”回收的余熱蒸汽要 并入外部蒸汽管網(wǎng)也要求管網(wǎng)的蒸汽壓力相對(duì)穩(wěn)定，才能有利于余熱蒸汽的回收。而在鋼鐵企業(yè)中，隨著循環(huán)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，蒸汽的回收和有效利用成為節(jié)能降 耗的趨勢(shì)，所以蒸汽公共管網(wǎng)的汽源就形成了多種汽源并汽共同對(duì)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行供汽的一 種方式。如何解決各種蒸汽用戶大幅波動(dòng)和蒸汽回收對(duì)管網(wǎng)造成的沖擊，保證管網(wǎng)壓力的 穩(wěn)定成為各企業(yè)的工作任務(wù)和難題。通常鋼鐵企業(yè)的低壓生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)有三個(gè)主要的蒸汽供應(yīng)源，分別是自備電廠、 煉鋼蒸汽回收、熱軋蒸汽回收。蒸汽用戶主要有煉鋼、煉鐵、熱軋、焦化、公輔系統(tǒng)等。其中 煉鋼由于生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)，造成蒸汽的用量極其不穩(wěn)定，最大40t/h，最小10t/h，而且變化 極其頻繁。在本發(fā)明實(shí)施以前，低壓生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)的蒸汽供應(yīng)主要由自備電廠減溫減壓裝 置將高溫高壓蒸汽減溫減壓至0. 98 0. 90MPa進(jìn)行供送，此種方式在造成能源極大浪費(fèi)的 同時(shí)，由于減溫減壓裝置對(duì)壓力調(diào)節(jié)的遲滯性，使得蒸汽管網(wǎng)的壓力大幅度波動(dòng)。同時(shí)煉鋼 和熱軋蒸汽的回收采取定壓力控制模式，上述余熱蒸汽回收量在突然發(fā)生變化或煉鋼生產(chǎn) 用蒸汽突然時(shí)，勢(shì)必引起外部蒸汽管網(wǎng)壓力突然波動(dòng)，減溫減壓裝置又不能及時(shí)精確地進(jìn) 行蒸汽壓力的調(diào)節(jié)，更加加劇了蒸汽管網(wǎng)壓力的波動(dòng)。造成減溫減壓裝置出口側(cè)安全閥頻 繁起跳，減溫減壓裝置出口側(cè)閥門和外部蒸汽管網(wǎng)的管道，長期在大幅度交變的蒸汽壓力 作用下，多次出現(xiàn)閥門法蘭墊泄露、蒸汽管網(wǎng)管道焊縫破裂等惡性事故，對(duì)煉鋼的生產(chǎn)造成 嚴(yán)重的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn) 定的調(diào)整方法，這種方法能夠解決多種蒸汽源并汽運(yùn)行時(shí)，由于外部蒸汽用戶用量不穩(wěn)定 而經(jīng)常產(chǎn)生大幅波動(dòng)導(dǎo)致的蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的問題。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，它采用以下步驟(1)設(shè)置在蓄熱器之后的并網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的控制模式為閥后流量調(diào)節(jié)，設(shè)定的流 量上限為30 35t/h ；(2)在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，將鍋爐的高溫高壓新蒸汽通過手動(dòng)閥引入均壓箱，將送軸封
3汽溫度控制為265 280°C，主蒸汽溫度控制到540 532°C、軸封汽壓力提高到0. 08 0. 085MPa、機(jī)組真空度為-80 _88Kpa。上述鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，采用電廠抽凝式汽輪 機(jī)可調(diào)整“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽替代減溫減壓裝置給外部低壓生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行供汽(1)根據(jù)煉鋼的需求，將抽汽的壓力設(shè)定為0. 90 0. 95Mpa ；(2)汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)將檢測(cè)到的蒸汽管網(wǎng)壓力信號(hào)計(jì)算判斷后輸出PID電信 號(hào)，同時(shí)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成中壓油動(dòng)機(jī)的液壓信號(hào)；(3)以該液壓信號(hào)控制汽輪機(jī)“旋轉(zhuǎn)隔板”調(diào)整蒸汽外網(wǎng)的壓力。上述鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，所述抽凝式汽輪機(jī)可 調(diào)整“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽的壓力設(shè)定為0. 9 0. 95Mpa。上述鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，采用至少兩臺(tái)抽凝式 汽輪機(jī)抽汽并汽共同對(duì)外進(jìn)行供送蒸汽，當(dāng)外網(wǎng)的蒸汽用戶使用量突然增大時(shí)，兩臺(tái)汽輪 機(jī)抽汽系統(tǒng)同時(shí)調(diào)整。本發(fā)明所采用的這種鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，具有 以下有益效果1.煉鋼蒸汽的回收由原來的定壓力回收改為定流量回收，成功解決了煉鋼余熱蒸 汽回收流量突然變化對(duì)蒸汽管網(wǎng)產(chǎn)生沖擊；2.汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，通過提高均壓箱壓力、提高均壓箱溫度、提高真空度的三種 辦法解決了汽輪機(jī)投抽汽量大幅度波動(dòng)時(shí)，汽機(jī)負(fù)脹差超標(biāo)跳間的問題，改變了抽凝式汽 輪機(jī)不能適應(yīng)抽汽量大幅度變化的狀態(tài)；3.以抽凝式汽輪機(jī)可調(diào)整“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽替代減溫減壓裝置給外部低壓生產(chǎn) 蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行供汽，由于汽輪機(jī)抽汽能夠及時(shí)跟蹤、調(diào)節(jié)，大大降低了蒸汽外網(wǎng)的壓力波動(dòng) 量，穩(wěn)定了整個(gè)蒸汽外網(wǎng)的壓力。上述這些措施及效果提高了汽源設(shè)備的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，最終達(dá)到在蒸汽管網(wǎng)中 有較大波動(dòng)的用戶和回收用戶中有大量波動(dòng)時(shí)，仍然能夠保證企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定， 同時(shí)增加蒸汽回收量，提高能源綜合利用的效率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方案如下(1)煉鋼蒸汽的回收山原來的定壓力回收，改為定流量回收模式，成功解決了煉鋼 余熱蒸汽回收流量突然變化對(duì)蒸汽管網(wǎng)產(chǎn)生沖擊的問題。煉鋼廠余熱回收產(chǎn)生的蒸汽壓力 為2. 5 3. OMPa，外部蒸汽管網(wǎng)的壓力為0. 9 0. 98MPa,如果采用煉鋼蒸汽并入管網(wǎng)調(diào)節(jié) 閥后壓力控制并網(wǎng)蒸汽量的調(diào)節(jié)方式，會(huì)造成煉鋼并網(wǎng)蒸汽量在轉(zhuǎn)爐吹煉期間突然大幅增 加(最大增大量40 60t/h)，引起蒸汽管網(wǎng)其他汽源點(diǎn)并網(wǎng)汽壓升高，從而造成整個(gè)蒸汽 管網(wǎng)壓力大幅波動(dòng)?？紤]煉鋼回收蒸汽在轉(zhuǎn)爐吹煉和停吹期間壓力流量變化大的特點(diǎn)，改 變?cè)O(shè)置在蓄熱器之后的并網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的控制模式，由閥后壓力調(diào)節(jié)改為閥后流量調(diào)節(jié)。 在投入煉鋼蓄熱器回收蒸汽的基礎(chǔ)上，設(shè)定煉鋼蒸汽并網(wǎng)調(diào)節(jié)閥后流量上限為30 35t/ h，通過調(diào)節(jié)閥的開啟控制回收蒸汽量，減少對(duì)外部蒸汽管網(wǎng)的沖擊，調(diào)節(jié)閥和蓄熱器相互 配合延長了蒸汽并網(wǎng)的時(shí)間，穩(wěn)定了外部蒸汽管網(wǎng)的壓力。
(2)在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，通過提高均壓箱壓力、提高均壓箱溫度、提高真空的 三種主要辦法解決了汽輪機(jī)投抽汽量大幅度波動(dòng)時(shí)，汽機(jī)負(fù)脹差超標(biāo)跳間的問題，改變了 抽凝式汽輪機(jī)不能適應(yīng)抽汽量大幅度變化的現(xiàn)狀。運(yùn)行參數(shù)調(diào)整如下將送軸封汽溫度 由160 180°C提高到265 280°C、適當(dāng)控制主蒸汽溫度到540 532°C、軸封汽壓力由 0. 04 0. 045MPa提高到現(xiàn)在的0. 08 0. 085MPa、提高機(jī)組真空度由-77 _75KPa提高 到-86 -88KPa。由于汽輪機(jī)為隔板式結(jié)構(gòu)，即動(dòng)葉片嵌裝在輪盤的外緣上，噴咀裝在隔板上，隔板 的外緣嵌入汽缸內(nèi)壁上相應(yīng)的槽道內(nèi)。此種結(jié)構(gòu)造成汽輪機(jī)內(nèi)的高溫蒸汽只在汽輪機(jī)靠近 汽缸的內(nèi)壁附近流動(dòng)，汽輪機(jī)內(nèi)部蒸汽流量的變化對(duì)汽缸的加熱(或冷卻)作用比對(duì)轉(zhuǎn)子 的加熱(或冷卻)作用表現(xiàn)的更明顯。在汽輪機(jī)抽汽量大量變化時(shí)，抽汽口以后的各級(jí)葉片 通過的蒸汽流量會(huì)明顯減少，汽缸外部的保溫層能有效組織汽缸的冷卻，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子則通 過輪盤的熱傳導(dǎo)作用“冷卻下來”，造成汽輪機(jī)出現(xiàn)負(fù)脹差，當(dāng)負(fù)脹差超過-2. 5mm時(shí)跳閘。 針對(duì)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和負(fù)脹差形成的機(jī)理，本發(fā)明的措施是將鍋爐的高溫高壓新蒸汽通 過手動(dòng)閥引入均壓箱，將送軸封汽溫度由160 180°C提高到265 280°C，同時(shí)運(yùn)行中適 當(dāng)控制主蒸汽溫度到540 532°C、軸封汽壓力由0. 04 0. 045MPa提高到現(xiàn)在的0. 08 0. 085MPa、提高機(jī)組真空度由-77 _75KPa提高到-86 _88Kpa，通過這些方法，有效地控 制了機(jī)組的脹差在-1. 5 -1. 8mm之間，明顯低于報(bào)警值(_2. 5mm)，提高了汽輪機(jī)向外網(wǎng)供 汽的能力和機(jī)組的穩(wěn)定性和對(duì)抽汽量變化的適應(yīng)性。(3)采用電廠抽凝式汽輪機(jī)可調(diào)整“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽替代減溫減壓裝置給外部低壓 生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行供汽。根據(jù)煉鋼的需求，將抽汽的壓力設(shè)定為0. 9 0. 95MPa，汽輪機(jī)電 液調(diào)節(jié)系統(tǒng)WOODWARD 505E數(shù)字式調(diào)速器將檢測(cè)到的蒸汽管網(wǎng)壓力信號(hào)計(jì)算判斷后輸出 PID電信號(hào)，同時(shí)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成中壓油動(dòng)機(jī)的液壓信號(hào)通過控制汽輪機(jī)的可調(diào)整“旋轉(zhuǎn)隔 板”來及時(shí)調(diào)整蒸汽外網(wǎng)的壓力，由于汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)能夠及時(shí)跟蹤并調(diào)節(jié)送往蒸汽外網(wǎng) 的蒸汽壓力，大大降低了蒸汽外網(wǎng)的壓力波動(dòng)量，穩(wěn)定了整個(gè)外網(wǎng)的壓力。(4)將自備電廠兩臺(tái)抽凝式汽輪機(jī)抽汽并汽共同對(duì)外進(jìn)行供送蒸汽，以減少因外 網(wǎng)蒸汽用戶用汽量突然增大，造成汽輪機(jī)抽汽量突變對(duì)汽輪機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響， 緩解抽汽量劇烈變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組脹差和振動(dòng)的影響。如某相關(guān)的企業(yè)電廠同時(shí)建成并 投運(yùn)了 3臺(tái)相同型號(hào)的抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)爐采用母管制運(yùn)行，汽輪機(jī)的控制系統(tǒng)配 置完全相同，使得汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)隔板抽汽的控制和抽汽運(yùn)行壓力的調(diào)整能夠相互一致，運(yùn)行 過程中將至少兩臺(tái)汽輪機(jī)的抽汽同時(shí)投入并入低壓蒸汽管網(wǎng)，當(dāng)外網(wǎng)的蒸汽用戶使用量突 然增大時(shí)，兩臺(tái)汽輪機(jī)的抽汽系統(tǒng)同時(shí)調(diào)整，在提高蒸汽保障能力的基礎(chǔ)上穩(wěn)定了蒸汽壓 力。本發(fā)明的突出特點(diǎn)在于通過對(duì)蒸汽管網(wǎng)的汽源點(diǎn)供應(yīng)方式和余熱蒸汽回收的調(diào) 節(jié)方式進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵輔助設(shè)備加以改造，提高汽源設(shè)備的穩(wěn)定性和適 應(yīng)性，最終達(dá)到在蒸汽管網(wǎng)中有較大波動(dòng)的用戶和回收用戶中有大量波動(dòng)時(shí)，仍然能夠保 證企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定，同時(shí)增加蒸汽回收量，提高能源綜合利用的效率。
權(quán)利要求
一種鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，其特征在于它采用以下步驟(1)設(shè)置在蓄熱器之后的并網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的控制模式為閥后流量調(diào)節(jié)，設(shè)定的流量上限為30～35t/h；(2)在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，將鍋爐的高溫高壓新蒸汽通過手動(dòng)閥引入均壓箱，將送軸封汽溫度控制為265～280℃，主蒸汽溫度控制到540～532℃、軸封汽壓力提高到0.08～0.085MPa、機(jī)組真空度為-86～-88Kpa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，其特 征在于它還采用抽凝式汽輪機(jī)可調(diào)整“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽替代減溫減壓裝置給外部低壓生產(chǎn) 蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行供汽(1)根據(jù)煉鋼的需求，將抽汽的壓力設(shè)定為0.9 0. 95Mpa ；(2)汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)將檢測(cè)到的蒸汽管網(wǎng)壓力信號(hào)計(jì)算判斷后輸出PID電信號(hào)， 同時(shí)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成中壓油動(dòng)機(jī)的液壓信號(hào)；(3)以該液壓信號(hào)控制汽輪機(jī)“旋轉(zhuǎn)隔板”調(diào)整蒸汽外網(wǎng)的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，其特 征在于所述汽輪機(jī)“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽的壓力設(shè)定為0. 9 0. 95MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，其特 征在于采用至少兩臺(tái)汽輪機(jī)抽汽并汽共同對(duì)外進(jìn)行供送蒸汽，當(dāng)外網(wǎng)的蒸汽用戶使用量 突然增大時(shí)，兩臺(tái)汽輪機(jī)抽汽系統(tǒng)同時(shí)調(diào)整。
全文摘要
一種鋼鐵企業(yè)低壓生產(chǎn)蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的調(diào)整方法，屬于管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)方法技術(shù)領(lǐng)域，用于解決由于外部蒸汽用戶用量不穩(wěn)定而經(jīng)常產(chǎn)生大幅波動(dòng)導(dǎo)致的蒸汽公共管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的問題，其技術(shù)方案是，設(shè)置在蓄熱器之后的并網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的控制模式為閥后流量調(diào)節(jié)，設(shè)定的流量上限為30～35t/h；在汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，提高均壓箱壓力、提高均壓箱溫度、提高真空；采用電廠汽輪機(jī)“旋轉(zhuǎn)隔板”抽汽替代減溫減壓裝置給外部低壓生產(chǎn)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行供汽。這些措施提高了汽源設(shè)備的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，最終達(dá)到在蒸汽管網(wǎng)中有較大波動(dòng)的用戶和回收用戶中有大量波動(dòng)時(shí)，仍然能夠保證企業(yè)蒸汽管網(wǎng)壓力的穩(wěn)定，同時(shí)增加蒸汽回收量，提高能源綜合利用的效率。
文檔編號(hào)F17D5/00GK101806395SQ201010112870
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者劉利波, 葉志強(qiáng), 周美清, 唐俊鋒, 彭兆豐, 李付俊, 石風(fēng)華, 馬林貴 申請(qǐng)人:邯鋼集團(tuán)邯寶鋼鐵有限公司;河北鋼鐵集團(tuán)有限公司