1、某钢厂汽化系统蓄热器介绍转炉汽化冷却产生的蒸汽量和蒸汽压力是间断的、波动的。在冶炼周期中吹炼时才产生蒸汽,非吹炼时就无蒸汽产生。既使是在吹炼期间产生的蒸汽量也是忽高忽低。如果转炉汽化冷却产生的蒸汽直接送往用户将会造成用汽设施极不稳定,甚至损坏。为了解决产汽与用汽之间经常变化着的矛盾。就应该设置一个具有一定容积的蓄热器,以便储存蒸汽,调节压力,并均匀地将蒸汽输送到主管道(用户)。蓄热器就是这样一种保证转炉汽化冷却蒸汽有效利用,并将周期性产汽汽源变为连续稳定的汽源的关键设备。(1)蓄热器工作原理蓄热器以相当小的空间储存大量的蒸汽,其原理就是增加压力将蒸汽液化,被引出使用时压力降低,使之再蒸发成蒸汽
2、.目前在转炉蒸汽回收系统中采用的多半是湿式变压蓄热器,所谓湿式,就是内部充有大量的热水。只留一部分为蒸汽空间。所谓变压式,就是吹炼时多余的蒸汽被引入蓄热器内,蒸汽在蓄热器内将水加热一部分蒸汽,容器压力渐渐升高,并使水达到该压力下的饱和温度,最高压力可达到汽包的压力。非吹炼期,由于向外供蒸汽,蒸汽压力降低,蓄热器压力也降低,热水被蒸发,热水热焓降低。蓄热器内压力的变化,改变着蓄热器内的饱和水焓,并以此来实现热能的储存和放出。由于从蓄热器内放出来的蒸汽很接近饱和状态,一般在使用之前,必须另外加以过热或者与其它过热蒸汽混合。当转炉吹炼汽包产汽时,蒸汽从蓄热器蒸汽分配支管,经过喷嘴面向上扩散后凝结于水
3、中。这时蓄热器内水位和压力都提高,同时水的沸点升高,转向凝结成压力更高的汽,贮存更多的热,这是充热过程。蒸汽喷嘴外围的循环则使器内水容积的上部和下部的水循环流动,使各部分水温均匀。当停止产汽或外界用汽时,蓄热器排汽管中汽压下降,使器内饱和热水压力下降,水温高于降低后的压力的相应饱和温度而成为热水,形成剩余热量,水就迅速汽化,产生蒸汽送给用户。这时器内压力下降,蓄热器内水位相应下降,这就是蓄热器的放热过程。(2)蓄热器的构造蓄热器的结构,由蒸汽管、水管、空气阀,安全阀、压力表、水位表、调节器等组成。蓄热器构造示意图1 一进水管 2 一进汽管 3 一出汽管 4 一安全阀 5 一压力表6 一空气阀
4、7 一进气喷咀 8 一水位表 9 一平衡器 10 一排污管由汽包出来的蒸汽由进汽管通过进汽内管经进汽喷嘴进入水中,将水加热到该压力下的饱和温度。当向管网输送蒸汽时,蓄热器内的蒸汽进入集汽管通过出汽管送出。集汽管是一根位于蒸汽空间上部的管子,上边开有许多方向朝上的小孔,便于汽水分离。当蓄热器的压力异常上升时,为放出系统中的过剩蒸汽,设置排放阀,把蒸汽排入大气。当蓄热器压力超过安全阀设定压力值时,安全阀自动打开,排汽降压。排污阀用于排出蓄热器内沉淀物。蓄热器上安装有水位表,便于现场观察蓄热器内的水位。有的还设有控制液面的液面计。由于蓄热器水面上有蒸汽释放出来,水面有波动,为了防止有假水位,故水位计结构是带补偿的真空水计。蓄热器的水位应保持在水位表可见范围之内,为了安全设有水位低报警和水位高报警的装置。为使转炉汽化冷却产生的蒸汽得到充分的回收和利用,并使外网不受转炉汽源压力波动的冲击,宁波钢铁公司设置二台容积为 120m3变压式蓄热器,单位蓄热能力为 80kg/m3。蓄热器尺寸为320013500,其工作压力为 2.45MPa。 (武钢第三炼钢厂 RH 真空真空设计需要蒸汽压力 0.9Mpa,真空消耗量 23t/h)汽包产出的蒸汽经母管送至蓄热器,考虑到管路损失,蓄热器的放热压力定为1.01.2MPa,蒸汽通过自动控制调节阀的调节,经分汽缸送入厂区蒸汽管网。