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以汽代电节能新方法——双驱动简介

刘庸

【摘要】利用余热蒸汽经过汽轮机驱动风机运转,可以汽代电,没有二次能量转换,

具有能源利用率高,投资少,投资回收期短,技术成熟,安全可靠等特点,特别适用少量

余热蒸汽应用.

【期刊名称】《四川冶金》

【年(卷),期】2011(033)001

【总页数】3页(P80-82)

【关键词】节能;双驱动装置

【作者】刘庸

【作者单位】北京得能创新科技有限公司,北京,100043

【正文语种】中文

【中图分类】TK11+5

为了落实“十一五”规划纲要提出的节能目标,国务院(2006)第28号文《国务院

关于加强节能工作的决定》中指出要充分认识到加强节能工作的重要性和紧迫性,

要求大力推进节能技术进步,其中明确指出要认真组织余热余压的利用工作。目前

我国已步入低碳经济时代,进一步做好节能减排工作、合理利用余热资源、推进节

能技术进步,是时代的要求。

钢铁企业是高耗能企业,在钢铁生产中产生的余热很多,产生余热蒸汽的工序主要有

烧结、炼钢、轧钢等,余热蒸汽回收具有以下特点:

①受生产工艺影响,余热蒸汽参数(压力、温度、流量)波动大,不稳定。

②余热蒸汽点多面广、量少分散。

③余热蒸汽大多属于低压蒸汽,蒸汽品位低。

④余热蒸汽利用方法少,利用率低,放散现象普遍。

我国一些钢铁企业,在余热回收的同时,往往又放散大量的蒸汽,据了解,有的钢铁企业

放散的余热蒸汽达50T/h,从而造成能量的巨大浪费,十分可惜。因此合理利用余热

蒸汽,具有十分重大的意义。

人们很久以前就会利用蒸汽做功,如利用蒸汽驱动火车、轮船,驱动风机、水泵等。

随着科技的进步,人们开发了各种能量回收装置,用于回收生产中产生的烟气或蒸汽

的余热余压做功以驱动旋转设备,各种能量回收装置广泛用于石化等领域,取得了显

著的经济效益。

借鉴其它行业的成功经验,我公司开发了“汽轮机、电动机双驱动装置”(专利号

200820178239.8)它是利用余热蒸汽通过汽轮机转化为机械功驱动风机运转,实现

以汽代电节能降耗的目的。该装置可以在各种工况下确保风机的正常运转,为余热

蒸汽的合理利用开辟了一条新的途径。

双驱动的工作原理如图1所示:

双驱动装置在不同工况下的工作状况如下:

A.当没有余热蒸汽时,风机由电机驱动,电机满负荷运转,这时离合器分离,汽轮机不工

作。

B.当余热蒸汽等于额定参数时,汽轮机将蒸汽热能转化的机械能,驱动风机在额定工

况下运转,这时离合器结合,电机空载运行不出力。

C.当余热蒸汽小于额定参数时,风机由汽轮机和电动机共同驱动,这时离合器结合,汽

轮机出力小于风机的额定功率,其差额功率由电机补充,电机处于电动状态,小负荷运

转。

D.当余热蒸汽大于额定参数时,多余的蒸汽由供汽阀组排出,送至蒸汽管网。

可见,余热蒸汽的多少,决定了汽轮机和电动机的运行状态,在此可以将电动机视为轴

系功率和转速的“调节”手段,显然在任何工况下,双驱动装置都不会影响风机的正

常运转,从而实现以汽代电,节能降耗的目的。

双驱动装置的特点如下:

(1)在任何工况下风机均能正常运转,不影响生产;

(2)以汽代电没有二次能量转换,能源转化率高;

(3)采用冗余设计,安全可靠,自动化程度高,可实现两地控制;

(3)设备使用寿命长,检修工作量小;(5)不需要专人职守,运行费用低;(6)凝结水、冷却

水可重复利用;

(7)现场布置灵活,适应性广,占地面积小;

(8)节电、节水、经济效益显著,投资少,投资回收期短;

(9)与余热发电相比,减少并网的麻烦和并网管理费等项支出,性价比高;

(10)特别适用于量少、分散的余热蒸汽热能利用的场合。适用于新老企业的技术改

造。

双驱动装置可广泛应用于钢铁企业的余热回收中,现举例加以说明。

根据不完全统计,我国现有各种加热炉1000多台,加热炉上的汽化冷却装置产汽量

约2～6T/h,汽压约0.5～1.0MPa。所产蒸汽因用途有限,难以利用,往往被放散了,

造成了能量的浪费,十分可惜。

如采用双驱动装置,可将这部分蒸汽有效地加以利用,既为工厂创造经济效益,又为节

能减排做出贡献。现以90T加热炉为例加以说明,有关参数如下:

汽化冷却蒸汽压力:0.6～0.8MPa

产汽量:2T/h

加热炉风机功率:200kW

采用双驱动装置时,可驱动风机运转,每小时节电200kWh,系统自用电20kWh,全

年净节电108万kW,年节约电费59.4万元(按电价0.5