王 晨

(太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030009)

1 概述

钢铁工业利用富裕煤气余热发电是我国节能中长期专项规划中的重点领域之一。但由于煤气燃料的特殊性，对蒸汽管道的设计提出了更高要求。在机组建设初期，蒸汽管道设计的可靠与否，不仅直接影响余热锅炉是否能够安全运行，并且对整个余热发电系统能否正常运转至关重要[1-4]。

2 工程项目概况

某钢铁公司拟建设一座煤气综合利用电厂，将一座450 m3与一座550 m3高炉炼铁所产生的高炉煤气，除了供应高炉、炼钢、轧钢、石灰、烧结、球团用气外，剩余1.05万Nm3/h的高炉煤气待综合利用于发电；两座60 t转炉炼钢，工艺生产中产生了大量的转炉煤气，约2.65万Nm3/h，也全部用于发电。富裕的高炉煤气量与转炉煤气量之和折算成热量约220 GJ/h。

3 主汽系统管系设计

根据该项目机组的型式和参数，主蒸汽系统采用单元制系统，该系统简单、管道短、阀门少、能降低大量的合金钢材的耗用[5]，由于事故仅限于本单元内，生产安全可靠性高，维护工作量小。

3.1 设计参数选取

根据燃烧系统计算，当锅炉给水温度在215 ℃时，可产生的蒸汽量为75 t/h，故该项目配置1台75 t/h高温高压余热锅炉，全厂按照纯凝汽轮机设计，并且无热负荷。

根据《火力发电厂汽水管道设计技术规定》锅炉和汽轮机允许超压5%运行，锅炉正常运行时允许有5 ℃的温度偏差。因此选取本工程锅炉过热器出口的设计压力为9.81 MPa，设计温度为545 ℃。

3.2 管系材料选取

从锅炉过热器出来的高温高压蒸汽需要进入主蒸汽管道，通过主蒸汽管道输送到汽轮机做功，因此选用的主汽管道材料必须要具备很强的蠕变、持久强度，持久塑性和抗氧化性能，并且具备良好的组织稳定性[6]。……