第10期 杨振国等：电炉流程中热管式余热回收 ·1291· 表1菜钢501电炉热管式余热锅炉各工况下风量-温度设计参数 Table 1 Air volume-temperature design parameters of the heat-pipe waste-heat boiler in the 50t electric are furnace of Laiwu Steel 烟气流量/ 烟气进口 蒸发器1级 蒸发器2级 蒸发器3级 预热水 省煤器出口 (m3.h-1) 温度/℃ 出口温度/℃ 出口温度/℃ 出口温度/℃ 温度/℃ 温度/℃ 500 415 236 214 168 141 550 438 245 217 172 142 600 462 255 221 175 144 85000 650 488 265 226 179 144 700 514 277 231 182 145 750 535 284 234 186 147 800 553 286 235 190 151 蓄热器是利用水蓄热的，并利用高、低压力下饱 表2莱钢501电炉系统及余热回收装置运行参数 和水的焓差使水闪蒸，放出蒸汽.初期使用时充入 Table 2 Working parameters of the 50tare fumace and waster heat re- 除氧水，当高压蒸汽过量时，蒸汽通过内部充热装置 covery equipment,Laiwu Steel 名称 参数 喷入水中，并迅速凝结放热，使蓄热器内水位和压力 平均出钢量：53t 升高，直至压力与蒸汽压力相等，完成充热过程，这 变压器容量：35000kV·A 时蓄热器内的水是高压下的饱和水；当低压蒸汽用 铁水克加比例：35%~65% 量大于蒸汽发生器产汽量时，与蓄热器相连的低压 电炉 吹氧压力：l.0~1.5MPa 管道压力下降，蓄热器中的饱和水成为过热水，将自 最大供氧量：6000m3.h 行沸腾放热，水位下降，产生低压蒸汽供给用户，完 治炼周期：40~42mim 成放热过程. 抽气能力：300kgh1(≤67Pa) 真空炉(VD) 平均蒸汽耗量：9~11h1 系统的蒸汽压力根据用户的使用要求选定，一 使用蒸汽压力：0.8~1.0MPa 般不能超过2.5MPa;1台蓄热器的容积应至少满足 入口烟气温度：300~800℃ VD(RH)炉处理1炉钢水的用汽量 出口烟气温度：120~180℃ 余热锅炉 工作压力：l.6MPa 4热管式余热回收技术在电炉流程的工程 产生蒸汽量：6~13h1 实践 出口蒸汽压力0.8~1.4MPa(可调) 目前，国内电炉烟气余热利用尚属起步阶 蓄热器 蒸汽温度：180~203℃ 段0.2007年1月莱钢在50t电炉首家研发并工 容积：150m3×2台 产汽量：13th1 程应用热管式余热回收技术，经过不断技术改造和 柴油锅炉 柴油消耗：0.99th1 优化，整个系统运行稳定可靠.莱钢50t电炉系统 及余热回收装置运行参数如表2.电炉兑加铁水比 表3电炉兑加铁水比例一入口最高烟气温度一产汽量的关系 例与蒸汽发生器入口最高烟气温度及产汽量的关系 Table 3 Relation among additive hot metal ratio,maximum temperature 如表3. of entrance flue gas and mass of steam 电炉兑加铁水 入口最高 产汽量/ 从表2、表3可以看出：当电炉兑加铁水比例≤ 比例/% 烟气温度/℃ (t-h-1) 40%时，烟气温度较低，产汽量较少，不能完全取代 35 590 6.3 柴油锅炉：当电炉兑加铁水比例≥50%时，平均产蒸 40 633 7.2 汽量在10th1左右，产生的蒸汽满足真空脱气炉 45 671 8.5 (VD)抽真空的需求，可完全取代柴油锅炉为VD炉 50 698 9.8 提供蒸汽. 55 725 11.4 60 748 12.6 4.1清灰系统比较 65 759 13.1 电炉烟尘含尘量在8~15g·m-3,最高时段在 备注：1)每组数为在相同的装备条件下，且生产顺行时，生产 30g"m3;其中97%以上的颗粒直径≤10μm,个别 1000炉的实测数据平均值：2)当铁水比≥60%时，部分时段需开启 颗粒达到纳米级：且其铁的质量分数≥56%，附着力 混风阀降低蒸汽发生器入口的烟气温度第 10 期 杨振国等: 电炉流程中热管式余热回收 表 1 莱钢 50 t 电炉热管式余热锅炉各工况下风量--温度设计参数 Table 1 Air volume-temperature design parameters of the heat-pipe waste-heat boiler in the 50 t electric arc furnace of Laiwu Steel 烟气流量/ ( m3 ·h － 1 ) 烟气进口 温度/℃ 蒸发器 1 级 出口温度/℃ 蒸发器 2 级 出口温度/℃ 蒸发器 3 级 出口温度/℃ 预热水 温度/℃ 省煤器出口 温度/℃ 500 415 236 214 168 141 550 438 245 217 172 142 600 462 255 221 175 144 85 000 650 488 265 226 179 144 700 514 277 231 182 145 750 535 284 234 186 147 800 553 286 235 190 151 蓄热器是利用水蓄热的，并利用高、低压力下饱 和水的焓差使水闪蒸，放出蒸汽． 初期使用时充入 除氧水，当高压蒸汽过量时，蒸汽通过内部充热装置 喷入水中，并迅速凝结放热，使蓄热器内水位和压力 升高，直至压力与蒸汽压力相等，完成充热过程，这 时蓄热器内的水是高压下的饱和水; 当低压蒸汽用 量大于蒸汽发生器产汽量时，与蓄热器相连的低压 管道压力下降，蓄热器中的饱和水成为过热水，将自 行沸腾放热，水位下降，产生低压蒸汽供给用户，完 成放热过程． 系统的蒸汽压力根据用户的使用要求选定，一 般不能超过 2. 5 MPa; 1 台蓄热器的容积应至少满足 VD( RH) 炉处理 1 炉钢水的用汽量． 4 热管式余热回收技术在电炉流程的工程 实践 目 前，国内电炉烟气余热利用尚属起步阶 段［10］． 2007 年 1 月莱钢在 50 t 电炉首家研发并工 程应用热管式余热回收技术，经过不断技术改造和 优化，整个系统运行稳定可靠． 莱钢 50 t 电炉系统 及余热回收装置运行参数如表 2． 电炉兑加铁水比 例与蒸汽发生器入口最高烟气温度及产汽量的关系 如表 3． 从表 2、表 3 可以看出: 当电炉兑加铁水比例≤ 40% 时，烟气温度较低，产汽量较少，不能完全取代 柴油锅炉; 当电炉兑加铁水比例≥50% 时，平均产蒸 汽量在 10 t·h － 1 左右，产生的蒸汽满足真空脱气炉 ( VD) 抽真空的需求，可完全取代柴油锅炉为 VD 炉 提供蒸汽． 4. 1 清灰系统比较 电炉烟尘含尘量在 8 ～ 15 g·m － 3 ，最高时段在 30 g·m － 3 ; 其中 97% 以上的颗粒直径≤10 μm，个别 颗粒达到纳米级; 且其铁的质量分数≥56% ，附着力 表 2 莱钢 50 t 电炉系统及余热回收装置运行参数 Table 2 Working parameters of the 50 t arc furnace and waster heat re￾covery equipment，Laiwu Steel 名称 参数 电炉 平均出钢量: 53 t 变压器容量: 35 000 kV·A 铁水兑加比例: 35% ～ 65% 吹氧压力: 1. 0 ～ 1. 5 MPa 最大供氧量: 6 000 m3 ·h － 1 冶炼周期: 40 ～ 42 min 真空炉( VD) 抽气能力: 300 kg·h － 1 ( ≤67 Pa) 平均蒸汽耗量: 9 ～ 11 t·h － 1 使用蒸汽压力: 0. 8 ～ 1. 0 MPa 余热锅炉 入口烟气温度: 300 ～ 800 ℃ 出口烟气温度: 120 ～ 180 ℃ 工作压力: 1. 6 MPa 产生蒸汽量: 6 ～ 13 t·h － 1 蓄热器 出口蒸汽压力: 0. 8 ～ 1. 4 MPa( 可调) 蒸汽温度: 180 ～ 203 ℃ 容积: 150 m3 × 2 台 柴油锅炉 产汽量: 13 t·h － 1 柴油消耗: 0. 99 t·h － 1 表 3 电炉兑加铁水比例--入口最高烟气温度--产汽量的关系 Table 3 Relation among additive hot metal ratio，maximum temperature of entrance flue gas and mass of steam 电炉兑加铁水 比例/% 入口最高 烟气温度/℃ 产汽量/ ( t·h － 1 ) 35 590 6. 3 40 633 7. 2 45 671 8. 5 50 698 9. 8 55 725 11. 4 60 748 12. 6 65 759 13. 1 备注: 1) 每组数为在相同的装备条件下，且生产顺行时，生产 1 000炉的实测数据平均值; 2) 当铁水比≥60% 时，部分时段需开启 混风阀降低蒸汽发生器入口的烟气温度． ·1291·