鋼鐵企業(yè)高效煤氣發(fā)電技術(shù)分析

燕禮富

（陽春新鋼鐵有限責(zé)任公司，廣東 陽春 529629）

鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，會產(chǎn)生大量的富余煤氣資源。現(xiàn)階段企業(yè)已經(jīng)向著規(guī)?；较蜻M行了更好的發(fā)展，產(chǎn)能的上升，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中富余資源的不斷累積。需要對這部分資源進行高效回收利用，才能降低生產(chǎn)過程中的能源消耗量，增加生產(chǎn)的效益。鋼鐵企業(yè)的煤氣熱值比較低，在進行煤氣回收利用方式選擇時，可供選擇的類型比較少。將低熱值的煤氣作為主要燃料，應(yīng)用到鍋爐設(shè)備中，燃燒釋放出來的能量，可以產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電，屬于煤氣發(fā)電技術(shù)。這項技術(shù)在應(yīng)用時，可以對資源進行高效回收利用[1]。

1 鋼鐵企業(yè)煤氣發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程

鋼鐵企業(yè)在日常生產(chǎn)的過程中，會受到煤氣熱值和富余煤氣產(chǎn)量以及企業(yè)自身電力調(diào)度的影響。在進行煤氣發(fā)電機組組裝時，建設(shè)規(guī)模一般都比較小。為了保證電力調(diào)度更加的靈活，一般選擇中小型機組進行相關(guān)建設(shè)。在進行煤氣發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的過程中，傳統(tǒng)的發(fā)電機組建設(shè)規(guī)模，與發(fā)電效率及參數(shù)之間，存在相匹配的關(guān)系。一些亞臨界的高參數(shù)高效發(fā)電技術(shù)主要作用于大型的發(fā)電機組中。鋼鐵企業(yè)在進行中小型煤氣發(fā)電機組設(shè)置的過程中，采用了中溫和中壓以及高溫、高壓等參數(shù)數(shù)據(jù)。機組在運行的過程中，參數(shù)數(shù)值比較低，發(fā)電效率得不到有效的提高。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，引進了更加先進的節(jié)能減排生產(chǎn)理念。在生產(chǎn)的過程中，需要提質(zhì)增效，促進煤氣發(fā)電技術(shù)，向著高參數(shù)化和高效化等方向進行了發(fā)展，并且對高參數(shù)高效發(fā)電技術(shù)進行了創(chuàng)新。以往僅僅作用于大型發(fā)電機組的技術(shù)，采用了小型化的建設(shè)形式，通過對技術(shù)進行升級和換代，使得這項技術(shù)從早期的第1代，逐步發(fā)展到第4代，改變了傳統(tǒng)的中溫和中壓參數(shù)建設(shè)情況[2]。

在進行新型技術(shù)應(yīng)用的過程中，超高溫亞臨界中間再熱參數(shù)的技術(shù)應(yīng)用形式。提高了發(fā)電機組的整體運行效率。如表1所示，鋼鐵企業(yè)在進行煤氣發(fā)電技術(shù)研發(fā)的過程中，主要經(jīng)歷了4個階段，每個階段的主要技術(shù)參數(shù)存在較大的差別。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，發(fā)電機組的主機參數(shù)正在不斷的增加，生產(chǎn)的熱效率也在不斷的提高。第4代技術(shù)在應(yīng)用的過程中，熱效率已經(jīng)達到了40.5%，企業(yè)的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，處于不斷降低的趨勢。在進行產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，具備更好的節(jié)能降耗效果，增加了企業(yè)的生態(tài)效益。第4代技術(shù)在應(yīng)用的過程中，發(fā)電效率比較高。相比于傳統(tǒng)的第2代技術(shù)，在應(yīng)用時發(fā)電效率提高了30.5%左右[3]。

表1 技術(shù)不同發(fā)展階段主要參數(shù)

如果能將高溫高壓煤氣發(fā)電機組，更換為更高參數(shù)的發(fā)電機組。在對機組進行升級的過程中，煤氣利用效率會得到進一步的提高，企業(yè)可以獲得更多的綜合效益。在對技術(shù)發(fā)展歷程進行研究時可以發(fā)現(xiàn)，高溫高壓機組和超高溫亞臨界機組，在使用的過程中，參數(shù)數(shù)值存在較大的差別。在同等的煤氣耗量條件下，超高溫亞臨界中間再熱機組的發(fā)電效率更高。因此鋼鐵企業(yè)在進行日常生產(chǎn)的過程中，要對最新的技術(shù)進行廣泛的應(yīng)用，還要對技術(shù)的應(yīng)用重點和難點進行全面地把握。確保技術(shù)在應(yīng)用時，能夠發(fā)揮更好的效果，為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，提供有效的支持[4]。

2 鋼鐵企業(yè)高效煤氣發(fā)電技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 高參數(shù)小型化煤氣發(fā)電技術(shù)的具體應(yīng)用

這項技術(shù)在應(yīng)用的過程中，之所以效率更高，是因為可以提高蒸汽的參數(shù)數(shù)值，存在中間再熱的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。在進行技術(shù)應(yīng)用時，極限壓力范圍內(nèi)，可以保持初溫和背壓的一致性。隨著整體壓力的不斷升高，盡管主蒸汽初始數(shù)值有所降低，但是汽輪機組在運行的過程中，運行效果比較理想。因此應(yīng)用這項技術(shù)建設(shè)出來的機組，在運行的過程中，循環(huán)熱效率處于不斷升高的狀態(tài)。如果在機組運行的過程中，主蒸汽初始壓力數(shù)值，大于極限壓力數(shù)值。隨著初始壓力數(shù)值的不斷升高，汽輪機組的理想運行效果會有所降低，循環(huán)熱效率也會處于降低的狀態(tài)。但實際操作的過程中，主蒸汽壓力都小于極限壓力。因此這項技術(shù)在實施的過程中，提高蒸汽初始壓力數(shù)值，可以增強機組的循環(huán)熱效率。在對初始壓力數(shù)值進行提高的同時，可以增加初始的溫度，也可以設(shè)置循環(huán)的高溫加熱段。確保循環(huán)溫差不斷增大，機組運行熱效率會不斷提升，從而產(chǎn)生更多的效益[5]。

超高溫亞臨界機組在應(yīng)用的過程中，發(fā)電效率比較高。是因為在機組中，增加了中間再熱的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。對于不存在中間再熱的煤氣發(fā)電機組來說，在運行的過程中，汽輪機設(shè)備中的蒸汽，做完功后直接進入到冷凝器設(shè)備中，產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象。蒸汽中的大部分熱量，會發(fā)生汽化潛熱的現(xiàn)象，存在比較嚴(yán)重的熱損失。在對機組進行改造之后，增加了一次中間再熱的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，機組運行時，再熱的蒸汽可以從汽機高壓缸中排氣引出，被重新輸送到鍋爐設(shè)備中。在設(shè)備中進行加熱之后，可以保持初始的溫度，降低了蒸汽的排氣濕度，使得損失不斷減小，從而提高了機組的運行效率。因此鋼鐵企業(yè)在進行技術(shù)應(yīng)用的過程中，要根據(jù)自身的生產(chǎn)要求，對機組進行改良。使得機組能夠具備更好的性能，在運行的過程中，不僅能夠降低能源的消耗率，而且能夠提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率[6]。

2.2 鍋爐煙氣余熱回收及煤氣預(yù)熱技術(shù)的具體應(yīng)用

對于煤氣鍋爐設(shè)備的使用來說，一般是以煤氣燃料作為主要的燃燒材料。在生產(chǎn)的過程中，產(chǎn)生的熱量損失，處于排煙程序。這個程序的損失比較大，會受到排煙溫度的影響。在對鍋爐設(shè)備進行改造的過程中，要想提高熱效率，就要降低排煙的溫度。為了對排煙溫度進行有效的降低，提高設(shè)備的運行效率。在進行高效煤氣發(fā)電機組建設(shè)的過程中，需要采用煙氣和煤氣換熱器設(shè)備，對煙氣的余熱進行有效吸收。通過吸收這些余熱，對煤氣進行預(yù)熱，降低整體的排煙溫度，避免在生產(chǎn)的過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的損失。在機組運行的過程中，低熱值的煤氣吸收煙氣的余熱之后，整體溫度會不斷上升。溫度較高的煤氣，可以再次進入鍋爐設(shè)備，進行有效的燃燒，且燃燒狀態(tài)比較穩(wěn)定[7]。

鋼鐵企業(yè)在進行相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以融合自動化技術(shù)，對鍋爐設(shè)備進行有效的改造，要對設(shè)備的運行情況進行全方位的監(jiān)控。在進行煙氣余熱回收技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要對設(shè)備的性能進行改變，還要對設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行精細化設(shè)計。確保設(shè)備在運行的過程中，能夠發(fā)揮更大的作用，促進煙氣余熱回收技術(shù)的全面落實。在進行預(yù)熱技術(shù)應(yīng)用的過程中，主要是在設(shè)備中增加換熱器。因此鋼鐵企業(yè)要對市面上一些比較先進的換熱器進行重點關(guān)注，還要將換熱器與鍋爐設(shè)備進行有效的匹配。確保換熱器在使用的過程中，具備更好的效果，避免對鍋爐設(shè)備的正常應(yīng)用，產(chǎn)生不良影響。在進行相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的過程中，還需要對技術(shù)的應(yīng)用形式進行改善和優(yōu)化，確保技術(shù)的實施更加科學(xué)合理[8]。

3 鋼鐵企業(yè)高效煤氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景

現(xiàn)階段鋼鐵企業(yè)在對煤氣資源進行利用的過程中，主要采用了高參數(shù)的小型化高效煤氣發(fā)電技術(shù)。這項技術(shù)與企業(yè)中小型煤氣發(fā)電機組的適配情況比較好。目前大部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)成功應(yīng)用了這項技術(shù)，改善了企業(yè)電力能源的供應(yīng)情況。使得企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，實現(xiàn)了節(jié)能和減排的建設(shè)要求。例如我國某一典型規(guī)模的鋼鐵企業(yè)，在生產(chǎn)的過程中，煤氣富余量和煤氣發(fā)電機組組裝規(guī)模，存在對應(yīng)的關(guān)系。在引進更加先進的高參數(shù)小型化高效煤氣發(fā)電技術(shù)之后，煤氣的富余量正在不斷的下降，發(fā)電機組的組裝規(guī)模并沒有發(fā)生較大的改變。目前在進行煤氣發(fā)電機組生產(chǎn)的過程中，已經(jīng)研發(fā)出來了更加先進的超高溫亞臨界機組設(shè)備，并且正式投入使用。在使用的過程中，增加了鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)熱效率，滿足了預(yù)期的生產(chǎn)效果[9]。

要想充分發(fā)揮這種類型機組的應(yīng)用效果，鋼鐵企業(yè)還需要對現(xiàn)有的高效煤氣發(fā)電技術(shù)進行深入的研究。要研發(fā)更加先進的自動化發(fā)電技術(shù)，加大資金的投入力度，提高技術(shù)的應(yīng)用效果，為鋼鐵企業(yè)的高效生產(chǎn)，奠定良好的基礎(chǔ)。鋼鐵企業(yè)在進行節(jié)能減排生產(chǎn)的過程中，還存在較大的提升空間，需要對企業(yè)的潛力進行充分的挖掘。鋼鐵企業(yè)可以參與到高效煤氣發(fā)電項目的建設(shè)中，通過建設(shè)與自身發(fā)展要求相匹配的項目，對現(xiàn)有的工藝技術(shù)進行改善和優(yōu)化。拓寬項目的市場應(yīng)用空間，為企業(yè)的健康發(fā)展，提供有效的技術(shù)支持?？梢詫⑿畔⒒⒆詣踊夹g(shù)融入到設(shè)備生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，提高技術(shù)的自動化應(yīng)用水平，充分發(fā)揮高效煤氣發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段高參數(shù)小型化高效煤氣發(fā)電技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)中，可以對煤氣資源進行有效的回收和利用。與傳統(tǒng)的高溫高壓煤氣發(fā)電技術(shù)相比較，這項技術(shù)在應(yīng)用時，可以提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，技術(shù)的應(yīng)用效果顯著。隨著節(jié)能減排理念的不斷落實，鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，要加大技術(shù)的投資力度。可以在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，對技術(shù)進行創(chuàng)新和優(yōu)化，并且組建專業(yè)的工作團隊，提高技術(shù)的應(yīng)用效果。為鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，奠定良好的基礎(chǔ)。