谢天宝

（济钢集团有限公司炼铁厂，山东 济南 250101）

一、前言

济钢集团有限公司炼铁厂现有球团竖炉3台，导风墙水梁采用气化冷却结构，与水梁联通的汽包产生蒸汽量大约为13t/h，除少量蒸汽用于冬季采暖外，大部分蒸汽直接排放到大气，极大地浪费了能源，并产生较大的噪声和热污染。为此济钢采用螺杆膨胀动力技术，建立球团余热发电机组(图1)，有效利用了这部分低温余热资源。工艺参数见表1。

表1 球团螺杆膨胀动力发电机工艺参数

二、球团余热发电机组运行存在的问题

在球团螺杆膨胀发电投运初期，由于球团余热发电工艺参数和工艺操作匹配不当，机组运行效率较低，系统蒸汽压力在0.25～0.5MPa之间频繁变化，机组发电量约为110kW·h，月发电量仅为8万kW·h，不能达到设计要求。其原因分析如下。

(1)球团余热产生的蒸汽热源比较分散，蒸汽在输送过程中损耗较大；

(2)蒸汽温度和压力较低，属于低品质蒸汽；

(3)蒸汽速度波动较大。

在汽包补水过程中汽包产生蒸汽的速度迅速下降，造成发电机组发电效率低下；在汽包补水完成后，蒸汽速度迅速上升，极有可能造成发电机组跳闸。

三、球团余热发电模型的建立和优化

1.模型的假设

(1)竖炉炉况稳定，热工参数保持不变，蒸汽产生速度近似不变。

(2)发电机组设备运行稳定，油压、水压保持稳定，进口调节阀门可靠运行。

(3)汽包设备运行稳定，液位计、压力表显示准确，安全阀、放散阀可靠运行。

(4)环境温度基本稳定，环境温度对蒸汽管路的影响可以忽略。……