“双碳”目标下钢铁企业煤气发电技术发展及影响

钢铁企业煤气发电技术有助于我国钢铁行业实现“双碳”目标以及应对欧盟碳边境调节机制(CBAM)贸易壁垒。通过研究钢铁企业煤气锅炉发电技术发展及其对钢铁企业碳排放的影响,年产粗钢1 000万t的钢铁企业采用新型高效超超临界参数煤气锅炉发电技术可减少二氧化碳年排放量188.57万t,较采用高温超高压煤气发电技术的相对减碳量增幅达15.71%。通过基于欧盟碳边境调节机制规则的计算分析,采用新型超超临界参数煤气锅炉发电技术的钢企钢材单位出口成本较我国钢铁行业总体水平降低约94.2元/t,相对降幅达10.9%。

超高温超高压一次中间再热干熄焦锅炉及发电工艺模拟分析

建立超高温超高压一次中间再热干熄焦锅炉及发电系统工艺流程的模型,应用Aspen HYSYS软件对某工程进行模拟计算,并对计算结果与设计工况对比,验证模型正确性。分析不同影响因素对系统性能的影响,为系统设计和运行提供指导,为提高能源利用率和系统优化提出建议。

高效宽负荷率超超临界锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的传热特性

在压力p=21~29.8 MPa、质量流速G=600~1 100kg/(m^2·s)、热负荷q=330~793kW/m^2工况范围内,对低质量流速优化内螺纹管的传热特性进行了实验研究,并根据实验数据得到了近临界压力区和超临界压力区的传热实验关联式.结果表明:在近临界压力区,亚临界部分的传热特性好于超临界部分的传热特性,质量流速增大能推迟传热恶化,热负荷增大则使传热恶化提前发生,内螺纹管抑制膜态沸腾(DNB)的能力有所减弱;在超临界压力区,压力越低,大比热容区内强化传热作用越显著,在其他条件一定时,超临界水的热物性变化对管内传热的作用由质量流速和热负荷共同决定;质量流速不变,继续增大热负荷,大比热容区内的传热将由强化转变为恶化.

超超临界电站锅炉用新型管材的研制

介绍了我国电站锅炉向大容量、高参数发展趋势和对新型管材的要求,以及宝钢T23,T91,T92高压锅炉管新产品研制情况。经评定表明,宝钢T23,T91,T92各项技术指标和性能均符合ASME SA—213标准要求,可以替代进口产品,适合制造超超临界电站锅炉。同时,为了满足超超临界电站锅炉屏式过热器、高温过热器、高温再热器关键材料国产化的要求,宝钢又开展了S30432(Super304H)及TP310HNbN(HR3C)钢的研制,并可在近期提供给锅炉行业,以满足锅炉行业制造超超临界电站锅炉的需求。

超超临界火电机组的选材及国产化进程

综述了国内外超超临界机组发展概况,结合超超临界机组主要部件金属材料的使用性能和要求,分析了超超临界机组金属材料的性能和选用情况,同时介绍了主要部件用高端锅炉耐热钢的国产化情况。

超超临界压力锅炉用T92高压锅炉管的研制

为了满足我国超超临界压力锅炉过热器、再热器的材料要求,宝钢继T91高压锅炉管研制之后,开展了T92高压锅炉管的研制。论述了T92钢管成分优化设计、生产的工艺过程及性能评定。试验数据表明,T92钢管各项技术性能均符合ASME SA-213标准的要求,可以替代进口材料。

超高压动力锅炉水冷壁管开裂失效原因分析

利用理化分析方法对动力车间超高压动力锅炉水冷壁管的开裂原因进行了分析,结果表明:长期在高温下工作产生了严重的珠光体球化,甚至石墨化,致使材料组织老化,力学性能降低;在高温氧化和热疲劳的联合作用下产生了众多的环向和纵向裂纹。

冷烟气再循环对锅炉深度调峰能力影响

某电厂5号锅炉为670 t/h超高压自然循环锅炉,为提高机组深度调峰能力,安装冷烟气再循环系统,以满足机组深度调峰期间锅炉运行安全经济、环保排放合格。经过对一次冷烟气再循环量、二次冷烟气再循环量的调整优化,机组最低负荷由50%降至34%额定负荷,选择性催化还原(SCR)系统入口烟温达到316℃,再热蒸汽温度为519℃,一次冷烟气再循环量为2.0×10~4 m^3/h,二次冷烟气再循环量为2.5×10~4 m^3/h,机组运行稳定,SCR系统工作正常,深度调峰能力大幅度提高。

Shell沥青气化超高压废热锅炉本体大法兰泄漏原因分析及解决措施

POX装置超高压废热锅炉自开工投用以来,本体大法兰多次出现泄漏.通过对其法兰焊唇密封失效原因进行分析,确认密封失效与唇形焊环装配偏差大、焊缝存在缺陷和大法兰螺栓预紧力不足有关.螺栓预紧力不足为失效的主要因素.2015年底,在废热锅炉更换盘管时同步更换了焊唇密封,并通过改进焊唇密封组装程序和焊接工艺、定期组织预紧螺栓等技术措施,彻底解决了该问题.更换焊唇密封后,至今本体大法兰再未发生过泄漏事故.

超高压锅炉给水系统的设备布置及配管设计

以某石油化工项目为例,对超高压锅炉的给水系统设备布置和配管设计进行研究。通过超高压除氧器、超高压锅炉给水泵布置,研究给水系统设备的合理布置,通过除氧器和给水泵配管设计来分析配管设计。

结合超高压汽轮发电技术全面提升自发电率

节能减排是钢企健康发展的必由之路,钢铁企业富余的煤气资源是重要的二次能源,应以高效利用。介绍了65 MW超高压汽轮发电机组的锅炉汽轮机的主要设计参数及燃料化学成分设计工况。详细介绍了机组调试期间解决的几个典型难题,使机组平稳运行,企业自发电率平均提高9.79%,效果十分明显,对同行业有借鉴意义。

超超临界压力锅炉高温部件材料简析

超超临界压力火力发电机组的大量应用,使其在最近数10年内将有广阔的前景,而蒸汽温度和压力的提高对关键部件材料的抗蠕变、疲劳、高温氧化与腐蚀等性能都提出了更苛刻的要求。对现阶段超超临界压力锅炉关键部件所采用的几种典型耐热钢的性能进行了介绍,并对其选材进行了分析,提出了使用意见。

T91钢管在超超临界压力锅炉中的应用

针对超超临界压力锅炉高温再热器管用T91钢服役3×104 h后材质老化的现状,通过金属监督检查、割管全面性能试验、运行参数监控等一系列分析工作,全面掌握高温再热器T91材质管段性能水平和组织状态,并提出高温再热器出口管段改造方案,为超超临界机组高温受热面设计、制造及金属监督检查提供依据。

400 t/h超高压自然循环锅炉磷酸盐暂时消失原因分析及处理方法

基于某超高压汽包锅炉自投产以来多次出现炉水磷酸盐暂时消失和锅炉爆管事故问题,结合试验测试数据,分析了炉水磷酸盐暂时消失的原因,提出了一种不停炉、切实可行的磷酸盐暂时消失处理方法,效果十分明显。

超高压锅炉提升过热蒸汽温度实践

针对超高压锅炉低氮燃烧器改造后的过热蒸汽温度降低的实际情况,我们采用了在炉膛水冷壁两层高炉煤气燃烧器之间的位置,四面间隔对称敷设卫燃带,使得过热蒸汽温度达标,同时保证了锅炉热效率不受影响。

100 MW烟气余热锅炉在钢厂的应用

6台72t/h超高温超高压烟气余热锅炉,配2台100MW超高温超高压中间一次再热汽轮发电机组,同时干熄焦锅炉蒸汽并入主蒸汽管网,此项目为目前国内最高参数,最大容量机组。介绍了该技术及在钢厂的应用情况。

超超临界锅炉过热器管裂纹尖端塑性区数值研究

针对超超临界锅炉含裂纹的过热器管,采用数值模拟对长时间高温高压下裂纹尖端的应力应变场进行分析,并结合塑性区理论,对裂纹尖端塑性区的大小进行估算,提出一种有限元求解塑性区大小的方法。结果表明,裂纹尖端的应力、应变及塑性区的大小不仅与内压大小有关,而且与温度高低有关,在温度一定时,内压越大,塑性应变越大;在内压相同而温度越高时,塑性应变也越大。在长时间高温高压下,有限元求解塑性区结果与塑性区理论结果存在一定差别,并分析了这种差别出现的原因。最后,利用小范围屈服条件对裂纹尖端塑性区在长时间高温高压下进行了评估,表明采用应力强度因子K作为T92过热器管疲劳裂纹扩展的断裂参量是合适的。

汽包水位检测在超高温高压煤气发电系统的应用研究

结合湖南华菱湘潭钢铁有限公司135MW超高温超高压煤气发电项目安装调试运行过程中,对影响汽包水位检测及控制系统的设计、安装因素等综合特性进行了分析论述,结合实际提出的具体测量系统优化方案,并组织实施和验证。

高温超高压煤气发电系统的应用实例

节能减排和资源综合利用是钢铁企业发展的重大战略任务。为提高资源综合利用率和能源热功转换率,推进企业能源结构的战略调整,钢铁企业应充分利用高炉煤气、转炉煤气,采用高温超高压发电技术,替代常规次高温次高压发电技术和高温高压发电技术,通过对钢厂分散煤气进行集中,增加每标立方煤气发电量,提高能源利用率,降低钢铁厂的能耗。