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首钢水钢精益改善让“大力士”瘦身健体

首钢日报 A02版综合新闻  水钢站记者 王祥 通讯员 冉梦婷 2024年09月30日

首钢水钢超高温超高压发电机组不仅是科技与工业的结晶,更是该公司向绿色、高效能源时代迈出的坚实步伐。水钢能源事业部精益改善团队通过不断探索,减少能源浪费,提升整体效能。

在发电行业,热效率是锅炉经济运行的重要指标,热效率低,将直接影响煤气消耗、蒸汽产量及发电量。水钢能源事业部双超发电机组锅炉设计热效率90%,实际运行只能达到84%左右,距离设计最大热效率有很大提升空间。

“热效率不达标的主要原因是排烟热损失大,已经严重影响锅炉的经济高效运行,如何提高锅炉热效率,已经成为降本增效的重要攻关课题。”能源事业部生产室主管师刘丽说。就此问题,能源事业部刘丽、杨亮娟、杨延组成精益改善团队,优化内部结构设计,减少不必要的能量损耗,力争让发电机组甩掉多余“脂肪”、留下精壮“肌肉”,达到动力满满,并更加节能环保。

通过多次现场调研,精益改善团队迅速找到了制约锅炉热能利用率最大化的关键环节。在双超发电机组中,主省煤器鳍片蒸发器主要利用高温烟气中的热量将水进行预热,达到热能回收利用的目的。但是,主省煤器鳍片管表面由于被结晶体附着、堵塞,造成主省煤器进出口压差高。清洗鳍片管表面的常规方法是在停机状态下用高压水冲洗,费时费力且效果欠佳。精益改善团队利用流体力学及反重力学的原理,在主省煤器鳍片管上加装了在线氮气反吹装置,每班吹扫两小时,目的是破坏烟气内杂质的原始运动轨迹,减少附着物。通过改善,有效遏制了主省煤器鳍片管表面附着物的沉积,降低进出口压差约500帕,降低排烟温度约30摄氏度。

发电机组在运行中需要对烟气进行脱硫处理,但是废灰输灰口尺寸不可调节,当输灰车辆型号尺寸不同时,输灰方式不统一,影响环境。输灰不畅影响脱硫效果,导致环保数据波动大,每次需要降低锅炉负荷以确保环保指标受控。该团队在输灰口上方分层均匀布置喷淋孔,将废灰浸湿,减少输灰扬尘;输灰时打开喷淋后基本无扬尘,并按期进行石灰替换,提升脱硫效果,提高锅炉热效率。

在烟气脱硝处理中,脱硝氨水进入混合器前为常温,氨水温度较低,雾化后进入混合器气化不够充分,再进入SCR反应器进行脱硝效果欠佳。该团队在氨水进口管上增加蒸汽伴热管,提高氨水混合器出口温度约40摄氏度,提升脱硝反应效果;同时,降低氨水消耗量约60千克/小时。该团队对氨水混合器出口温度及环保数据进行实时调整,调整蒸汽伴热管蒸汽温度、保证环保数据氮氧化物控制在40毫克/标准立方米以内。在改造过程中,该团队不断摸索,持续优化空气、煤气配比,过量空气系数控制在1.31—1.35之间,实现稳定燃烧;针对高炉、焦炉煤气配比,过去仅凭煤气量及经验进行调整,锅炉相同负荷工况下煤气用量波动较大,经过反复的分析和探索,优先调整热值超过均值5%的煤气,在减少煤气消耗量的同时,稳定了煤气管网压力。

通过优化燃烧过程,减少污染物排放,该机组实现了部分废热的回收利用。经测算,改善后该机组每年按350天生产周期计,可节约煤气成本51.5万元、节约氨水成本68.05万元,预计年可创效119.55万元。

“超高温超高压发电机组不仅是能源界的‘大力士’,更是水钢追求绿色高效未来的关键角色,我们通过持续精益改善,在复杂路况下也能游刃有余,不仅降低了生产成本,还大大提升了机组效率和运行稳定性。”刘丽说。