高爐鼓風(fēng)放散對成本的影響及有效對策論文
1 前 言
由于鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況與高爐需求工況不匹配，長期存在高爐側(cè)放風(fēng)運(yùn)行的情況，造成鼓風(fēng)存在部分放散，對相關(guān)方成本、能耗均產(chǎn)生了較大影響。 以煉鐵為例：從表 1 可看出， 在煉鐵廠承擔(dān)放風(fēng)量 70%的情況下，放風(fēng)量對高爐成本及能耗的影響，其中 1# 高爐成本升高 2.41 元/噸， 工序能耗升高2.46kgce/t;3~6# 高爐成本升高 7.97 元/噸，工序能耗升高 7.48kgce/t;7 號 # 高爐成本升高 4 元/噸，工序能耗升高 4.08kgce/t[1].
按 2014 年實(shí)際放風(fēng)量（17.9 億 m3） 核 算 ,造成效益損失合計(jì) 7164 萬元， 其中煉鐵成本增加 5014 萬元，鼓風(fēng)機(jī)單位效益損失 2149 萬元；造成能耗損失合計(jì) 73122 噸標(biāo)煤，其中煉鐵能耗增加 55828 噸標(biāo)煤，鼓風(fēng)機(jī)單位能耗損失 17294 噸 標(biāo) 煤 , 影 響 噸 鋼 綜 合 能 耗 約5.79kgce/t.
2 高爐鼓風(fēng)放散原因分析
2.1 酒鋼高爐使用的原燃料與設(shè)計(jì)不符。 設(shè)計(jì)提資時(shí)原燃料條件較好，所需風(fēng)量較大，因此風(fēng)機(jī)選型大。 而高爐實(shí)際原燃料條件達(dá)不到提資要求，高爐料柱透氣性差，生產(chǎn)時(shí)需要風(fēng)壓偏高、風(fēng)量偏小，為滿足高爐所需風(fēng)壓造成放風(fēng)[2].
2.2 鼓風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行要求。 實(shí)際生產(chǎn)中隨著高爐側(cè)放風(fēng)閥逐漸關(guān)閉，鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量同步降低，運(yùn)行工況點(diǎn)逐漸靠近喘振區(qū)，存在喘振放風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)，因此運(yùn)行工況點(diǎn)距喘振點(diǎn)留有部分安全裕度， 以確保高爐風(fēng)壓波動(dòng)時(shí)鼓風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行造成放風(fēng)[3].
2.3 鼓風(fēng)機(jī)長期運(yùn)行后設(shè)備性能下降，喘振曲線下移，放風(fēng)量增大。
2.4 高爐在爐況波動(dòng)、休減風(fēng)時(shí)造成大量放風(fēng)。
3 降低鼓風(fēng)損失的試驗(yàn)
3.1 1# 高爐放風(fēng)量調(diào)整情況經(jīng)與 1# 高爐配合調(diào)整，1# 鼓風(fēng)機(jī)側(cè)逐步關(guān)小靜葉角度，1# 高爐側(cè)逐步關(guān)小放風(fēng)閥開度，至1# 高爐側(cè)要求中止調(diào)整為止，1# 鼓風(fēng)機(jī)靜葉角度回關(guān)了 2°，喘振偏差下調(diào) 19kPa,供風(fēng)量下降112m3/min,具體參數(shù)如表 2.
3.2 7# 高爐放風(fēng)量調(diào)整情況經(jīng)與 #7 高爐配合調(diào)整，5# 鼓風(fēng)機(jī)側(cè)逐步關(guān)小靜葉角度，7# 高爐側(cè)逐步關(guān)小放風(fēng)閥開度，至7# 高爐側(cè)要求中止調(diào)整為止，5# 鼓風(fēng)機(jī)靜葉角度回關(guān)了 4.8°，喘振偏差下調(diào) 1.64kPa,供風(fēng)量下降 296m3/min[4],具體參數(shù)如表 3.
4 降低鼓風(fēng)損失的試驗(yàn)結(jié)果
4.1 通 過此次調(diào)整 ,1# 高爐減少放風(fēng)量 112m3/min,7# 高爐減少放風(fēng)量 296m3/min,兩座高爐合計(jì)減少放風(fēng)量 408m3/min.
4.2 鼓風(fēng)機(jī)消耗蒸汽量減少 6.5t/h, 供風(fēng)量減少408m3/min, 放風(fēng)量損失減少 122.4m3/min （ 高爐放風(fēng)量的 30%）， 實(shí)際供風(fēng)量減少了 285.6m3/min. 建議根據(jù)試驗(yàn)情況可在今后適當(dāng)下調(diào)鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)量計(jì)劃。
5 管理要求及控制措施
鑒于鼓風(fēng)放散對成本影響較大， 特制訂以下管理要求及控制措施， 用以提高鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性， 減少煉鐵生產(chǎn)成本及汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的'效益損失。
5.1 管理要求
放風(fēng)量降低后， 鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行較喘振曲線接近，裕度變小，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)升高，因此煉鐵廠需提高對高爐加減風(fēng)操作的管理， 鼓風(fēng)機(jī)單位需提高對鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備的管理力度， 加強(qiáng)鼓風(fēng)機(jī)站崗位人員運(yùn)行監(jiān)控[5].
5.1.1 高爐側(cè)控制風(fēng)壓波動(dòng)≤0.01MPa, 風(fēng) 量波動(dòng)≤100m3/min,由于雙方各自原因?qū)е嘛L(fēng)壓、風(fēng)量波動(dòng)，造成鼓風(fēng)機(jī)喘振事故時(shí)，由責(zé)任方承擔(dān)全部責(zé)任。
5.1.2 高爐在進(jìn)行可能造成風(fēng)壓、 風(fēng)量變化的調(diào)整時(shí)，必須提前通知鼓風(fēng)機(jī)崗位，緊急情況下必須迅速按照鼓風(fēng)機(jī)崗位要求全力配合調(diào)整，以防鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)。
5.1.3 鼓風(fēng)機(jī)崗位與高爐崗位勤聯(lián)系、勤調(diào)整，嚴(yán)格控制鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，防喘振偏差保持壓線運(yùn)行。
5.1.4 7# 高爐主力風(fēng)機(jī)由 4# 鼓 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換為 5#鼓風(fēng)機(jī) （4# 為 AV90 風(fēng)機(jī)，5# 為 AV80 風(fēng)機(jī)），4#鼓風(fēng)機(jī)僅作為備用風(fēng)機(jī)， 在 5# 鼓風(fēng)機(jī)檢修期間，4# 風(fēng)機(jī)運(yùn)行。 合理縮短主力風(fēng)機(jī)檢修工期，及時(shí)安排運(yùn)行方式切換， 減少其他非正常方式下的運(yùn)行時(shí)間，減少高爐放風(fēng)量。
5.1.5 汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)單位每 2~3 年 聯(lián)系廠家對風(fēng)機(jī)進(jìn)行防喘振保護(hù)試驗(yàn)，校正喘振曲線，監(jiān)控風(fēng)機(jī)性能下降趨勢， 并及時(shí)對防喘振曲線和實(shí)際運(yùn)行規(guī)定進(jìn)行修訂。
5.2 控制措施
針對各臺鼓風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況及機(jī)組防喘振特性，結(jié)合高爐實(shí)際運(yùn)行風(fēng)壓、風(fēng)量正常波動(dòng)情況，為確保鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全性，做出以下規(guī)定和要求：
5.2.1 1 鼓風(fēng)機(jī)對 1# 高爐正常供風(fēng)時(shí)， 吸入風(fēng)量不低于 3950m3/min,喘振偏差風(fēng)壓不低于 50kPa.
5.2.2 5# 鼓風(fēng)機(jī)對 7# 高爐正常供風(fēng)時(shí)， 供出風(fēng)量不低于 4800m3/min, 喘振偏差喉差 不小于4.0kPa;對 1# 高爐正常供風(fēng)時(shí)，供出風(fēng)量不低于4500m3/min,喘振偏差喉差不低于 2.0kPa. （注：① 喘振偏差到 0 時(shí)， 將引起防喘振放風(fēng)閥自動(dòng)開啟調(diào)節(jié)，如喘振偏差回零速度較快，調(diào)節(jié)無效時(shí)，將引起鼓風(fēng)機(jī)防喘振放風(fēng)閥迅速全開放風(fēng)，導(dǎo)致高爐供風(fēng)中斷。 ② 由于控制系統(tǒng)不同，1#鼓風(fēng)機(jī)采用風(fēng)壓作為喘振偏差監(jiān)測，5# 鼓風(fēng)機(jī)采用喉差作為喘振偏差監(jiān)測。 ）
6 試驗(yàn)結(jié)果分析
通過聯(lián)系 1#、7# 高爐， 對 1#、5# 鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)參數(shù)及高爐側(cè)放風(fēng)量進(jìn)行了下調(diào)， 通過此次調(diào)整，1# 高爐減少放風(fēng)量 112m3/min, 7# 高爐減少放風(fēng)量 296m3/min,兩座高爐合計(jì)減少放風(fēng)量408m3/min.如高爐側(cè)能夠按照調(diào)整后參數(shù)維持運(yùn)行，鼓風(fēng)機(jī)單位 2015 年經(jīng)濟(jì)性核算如下：（刨除兩座高爐可能存在的休風(fēng)及風(fēng)機(jī)消缺 60 天，按照296 天計(jì)算）6.1 1#、7# 高爐減少的放風(fēng)量：（408×60×24×296）÷1000=17.39 萬 km36.2 1#、7# 高爐減少的放風(fēng)損失：17.39 萬×30%=5.22 萬 km3按照現(xiàn)行供風(fēng)價(jià)格 40 元/km3, 僅鼓風(fēng)機(jī)單位放風(fēng)損失減少：5.22 萬×40=208.8 萬元6.3 1#、7# 高爐放風(fēng)量減少 408m3/min 后，鼓風(fēng)機(jī)消耗蒸汽量減少 6.5t/h,全年可節(jié)約標(biāo)煤：6.5×24×296÷10=4617.6t折合動(dòng)力煤費(fèi)用：4617.6×400=184.7 萬元以上兩項(xiàng)合計(jì) 393.5 萬元。
7 結(jié) 論
鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)量下調(diào)后，1#、7# 高爐放風(fēng)量減少 408m3/min,2015 年鼓風(fēng)機(jī)單位可節(jié)約成本393.5 萬元。 汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和高爐側(cè)必須嚴(yán)格執(zhí)行降低鼓風(fēng)放散量的管理要求及措施， 汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)保持當(dāng)前調(diào)整后的運(yùn)行方式， 同時(shí)要求高爐減風(fēng)或休風(fēng)時(shí)通知鼓風(fēng)機(jī)關(guān)小靜葉， 從而保證進(jìn)一步減少高爐放散量， 降低鼓風(fēng)放散對成本造成的影響。
參考文獻(xiàn)
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