“單線”改“雙線”提高轉爐煤氣使用量
“高爐煤氣流量為28000立方米/小時、轉爐煤氣(直供)流量為4000立方米/小時、轉爐煤氣(返供)流量為7000立方米/小時。”5月15日下午,河鋼石鋼設備能源中心煤氣工段天然氣站職工武云霄正在認真填寫生產日報表。他介紹,目前,河鋼石鋼根據煤氣整體平衡和小棒線軋制的需求,利用轉爐煤氣替代天然氣,有效地降低了成本,增加了轉爐煤氣用量。1月~4月份,河鋼石鋼小棒線消耗轉爐煤氣95立方米/噸鋼,降低成本9.15元/噸鋼。
兩年多前,河鋼石鋼轉爐煤氣回收量只有85立方米/噸鋼左右,一方面是因為小棒線軋制需要使用天然氣增加熱值,使得轉爐煤氣的使用量降低;另一方面,煤氣管網的結構分布限制了高熱值轉爐煤氣的回收利用。為提高轉爐煤氣回收量,2014年初,河鋼石鋼設備能源中心提出使轉爐煤氣回收量增加10立方米/噸鋼~15立方米/噸鋼的攻關課題。想起當時的情景,李會中感慨不已,如何讓轉爐煤氣回收量達到100立方米/噸鋼?那時的他們心中也沒底。
為此,河鋼石鋼設備能源中心組織相關人員,對煤氣管網結構進行分析。經過分析,大家認為給小棒線加熱爐供應轉爐煤氣的輸送管道過小,是限制轉爐煤氣回收量提高的原因之一。于是,該中心利用給白灰窯供應高爐煤氣的管道來向小棒線加熱爐輸送轉爐煤氣,使小棒線加熱爐的煤氣供應由“單線”供應變成“雙線”供應。這樣的調整不僅可以最大程度地減少資金的投入,還使小棒線轉爐煤氣的使用量由5000立方米/小時提高到10000立方米/小時。
“單線”改“雙線”后,河鋼石鋼轉爐煤氣的外供量雖然得到有效提高,但是受高爐煤氣壓力波動的影響,轉爐煤氣外供量很不穩定,經常大幅波動。為此,該中心優化運行參數,調整運行模式,利用煤氣實時監控系統合理調整煤氣動態平衡。該中心在轉爐煤氣站開啟兩臺風機,提高轉爐煤氣輸送量。為防止兩臺風機相互作用造成煤氣輸出波動,該中心將其中一臺風機設置為變頻運行,設定壓力為17千帕;將另一臺風機的運行頻率設定在40Hz~42Hz區間,成功解決了轉爐煤氣“雙線”供應的壓力匹配問題,同時解決了高爐煤氣與轉爐煤氣混合供應的問題。
鍋爐吃上“能量餐”多發電666萬千瓦時
如何進一步將轉爐煤氣“吃干”“榨凈”,是河鋼石鋼設備能源中心的目標。細心的煤氣工段職工發現,一方面,在小棒線交接班、周檢、換輥等情況下,轉爐煤氣通常處于較大富余狀態,轉爐煤氣柜存在滿柜拒收的現象;另一方面,由于高爐煤氣不足,鍋爐汽輪機發電又經常受到影響,不能滿負荷運行。
該中心綜合以上因素,提出通過增加鍋爐發電機組的轉爐煤氣用量來提高煤氣綜合利用水平的建議。為此,河鋼石鋼新建DN400轉爐煤氣管道,并將其與原3號鍋爐煤氣管道連通。該項目改造完工后,轉爐煤氣回收量增加了10立方米/噸鋼左右。
由于轉爐煤氣比高爐煤氣的熱值高,該中心熱力工段反復模擬轉爐煤氣摻燒實驗,根據煤氣成分和熱值的變化,調整發電機組的操作參數,保證了3號鍋爐的正常運行。該中心相繼制訂了確保3號鍋爐正常使用轉爐煤氣、轉爐煤氣站風機調整、天然氣站閥門控制和煤氣調度聯系等煤氣安全供應措施,使轉爐煤氣回收、輸送和使用措施固化。截至4月份,3號鍋爐已使用轉爐煤氣2749萬立方米,多發電666萬千瓦時。
該中心煤氣工段加強與煤氣生產和用戶的溝通聯系,抓好煤氣動態平衡工作,做好轉爐煤氣站煤氣柜柜位監控。當轉爐煤氣柜柜位升至17米時,煤氣調度員通知天然氣站打開白灰窯高爐煤氣供應管道24號蝶閥,通知轉爐站打開Z25號蝶閥,將轉爐煤氣送入高爐煤氣管道,同時通知鍋爐開始摻燒轉爐煤氣;當轉爐煤氣柜柜位降至10米時,煤氣調度員通知天然氣站關閉24號蝶閥,停止轉爐煤氣的輸送,同時通知3號鍋爐停止使用轉爐煤氣。
據悉,河鋼石鋼目前基本杜絕了轉爐煤氣柜高柜位拒收的現象,解決了轉爐煤氣輸送的制約問題,為進一步提高轉爐煤氣回收量拓展了空間。2016年,河鋼石鋼小棒線通過采用增加轉爐煤氣使用量、減少天然氣消耗,3號鍋爐使用轉爐煤氣發電兩項措施,共創造效益862萬元。河鋼石鋼通過優化轉爐煤氣輸送工藝,實現了自產能源利用效益最大化。