一种提高炼钢RH精炼炉蒸汽品质的节能装置的制作方法

一种提高炼钢rh精炼炉蒸汽品质的节能装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种钢铁企业炼钢rh精炼炉蒸汽抽真空节能装置，属于炼钢ｒｈ真空精炼炉设备技术领域。


背景技术：

2.目前，炼钢ｒｈ真空精炼炉是一种真空冶炼设备。随着真空炼钢技术的开发与发展，rh真空精炼炉因为采用钢水在真空槽环流的技术从而达到处理时间短、效率高、能够与转炉连铸匹配的优点而被转炉工序大量采用。而在炼钢ｒｈ真空精炼炉装置中，制造真空的真空泵是精炼炉的关键设备。真空泵是靠喷射蒸汽工作的，真空泵对所用蒸汽品质和用汽制度十分严格，要求蒸汽为过热蒸汽，同时在真空泵在抽真空期间，要求蒸汽压力、温度和流量稳定供应，否则真空系统无法在规定时间内达到真空度造成ｒｈ精炼失败。
3.目前，钢铁企业的炼钢ｒｈ真空精炼炉，抽真空用蒸汽过热的方法主要有两种方法：
4.方法一是使用蒸汽混合装置，利用电站锅炉高压过热蒸汽减温减压的过热蒸汽，与转炉烟道汽化冷却产生的饱和蒸汽混合，利用高品质过热蒸汽与转炉自产饱和蒸汽混合，达到精炼ｒｈ炉抽真空期间的蒸汽压力和过热度。
5.方法二是使用少量焦炉煤汽燃烧产生的高温烟汽加热转炉烟道汽化冷却产生的饱和蒸汽，达到蒸汽过热度要求后直接供ｒｈ炉抽真空使用，而在ｒｈ炉精炼期间，电站锅炉高压过热蒸汽减温减压补充间断的转炉蒸汽，保证ｒｈ炉抽真空连续性。
6.炼钢ｒｈ真空精炼炉冶炼为存在间断、不连续性和蒸汽用量波动大的问题，过热蒸汽品质要求较高，要求过热蒸汽温度始终维持在220℃～300℃。两种蒸汽使用方式，在实际生产过程中存在如下问题：
7.问题1：当ｒｈ炉处于抽真空间歇时，无过热蒸汽消耗，管道内蒸汽会变为凝结水，再次启动ｒｈ炉抽真空前，需提前启动蒸汽管道进行管道疏放水以及预热管道等生产准备，无法满足ｒｈ炉无规律频繁作业要求。为保证供精炼用过热蒸汽管道始终处于热备状态，随时满足精炼抽真空使用，在蒸汽混合装置上设置了蒸汽启动放散调节阀，当过热蒸汽温度低于240℃时，放散阀打开，排出蒸汽至大气，维持管道内介质的最低流速，保证过热蒸汽温度。这样就会造成大量蒸汽排入大气，造成热能浪费和噪音环境污染。
8.问题2：电站锅炉高压过热蒸汽，通过减温减压的减至过热蒸汽与饱和蒸汽混合，造成大量高品质过热蒸汽能源浪费。
9.问题3：以上两种抽真空用蒸汽过热的方法，在实际生产过程中经常发生，电站锅炉的过热蒸汽，与转炉的饱和蒸汽混合不及时，蒸汽压力温度和波动，影响rh精炼炉抽真空。


技术实现要素：

10.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高炼钢rh精炼炉蒸汽品质的节能
装置，这种装置能够使钢铁企业汽轮发电机组一段抽汽直接供应炼钢rh精炼炉抽真空用，可以有效地解决炼钢rh精炼炉因蒸汽品质不稳而造成的精炼炉频繁停产问题，避免高压过热蒸汽高品低用的现状，杜绝大量蒸汽直接排放造成的能源浪费和环境污染的问题。
11.解决上述技术问题的技术方案是：
12.一种提高炼钢rh精炼炉蒸汽品质的节能装置，它包括汽轮机、汽机本体高压加热器、减温减压装置、汽机辅助抽汽控制与保护装置、球形蓄热器、炼钢rh炉用蒸汽控制装置、钢铁企业低压蒸汽控制装置、plc西门子控制装置、蓄热器排汽消音器，电站锅炉分别与汽轮机和减温减压装置相连接，汽轮机与汽机辅助抽汽控制与保护装置相连接，汽机本体高压加热器与汽机辅助抽汽控制与保护装置相连接，汽机辅助抽汽控制与保护装置通过蒸汽管道与球形蓄热器相连接，球形蓄热器通过蒸汽管道和炼钢rh炉用蒸汽控制装置与炼钢rh炉用蒸汽管道相连接，球形蓄热器通过蒸汽管道和钢铁企业低压蒸汽控制装置与钢铁企业低压蒸汽管网相连接，球形蓄热器通过蒸汽管道与蓄热器排汽消音器相连接，球形蓄热器还通过蒸汽管道与减温减压装置相连接。
13.上述提高炼钢rh精炼炉蒸汽品质节能装置，所述汽机辅助抽汽控制与保护装置包括高压蒸汽管道集箱、气动速关阀、液压快切止逆阀、电动调节阀、超压保护安全阀、外送电动阀门、压力变送器和温度变送器，气动速关阀、液压快切止逆阀、电动调节阀通过蒸汽管道与高压蒸汽管道集箱连接，高压蒸汽管道集箱通过蒸汽管道与外送电动阀门连接，超压保护安全阀通过法兰连接安装在高压蒸汽管道集箱上，压力变送器和温度变送器分别安装在外送蒸汽管道上。
14.上述提高炼钢rh精炼炉蒸汽品质节能装置，所述球形蓄热器包括高压蒸汽管道、超压保护安全阀、压力变送器和温度变送器，高压蒸汽管道通过法兰与球形蓄热器连接，超压保护安全阀、压力变送器和温度变送器通过法兰与球形蓄热器连接。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型能够使钢铁企业汽轮发电机组一段抽汽直接供应炼钢rh精炼炉抽真空用，开辟了钢铁企业的炼钢rh精炼炉蒸汽的新路，有效地解决了炼钢rh精炼炉因蒸汽品质不稳造成精炼炉频繁停产的问题，避免了高压过热蒸汽高品低用、大量蒸汽放散和环境污染的问题，杜绝了设备超压超温的重大安全隐患。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图；
18.图中标记如下：汽轮机1、汽机本体高压加热器2、减温减压装置3、汽机辅助抽汽控制与保护装置4、球形蓄热器5、炼钢rh炉用蒸汽控制装置6、钢铁企业低压蒸汽控制系统7、plc西门子控制系统8、蓄热器排汽消音器9、炼钢rh炉用蒸汽管道10、低压蒸汽管网11。
具体实施方式
19.本实用新型的提高炼钢rh精炼炉蒸汽品质的节能装置由汽轮机1、汽机本体高压加热器2、减温减压装置3、汽机辅助抽汽控制与保护装置4、球形蓄热器5、炼钢rh炉用蒸汽控制装置6、钢铁企业低压蒸汽控制系统7、plc西门子控制系统8、蓄热器排汽消音器9组成。
20.图中显示，电站锅炉分别与汽轮机1和减温减压装置3相连接，向汽轮机1送入高压
蒸汽，驱动汽轮机1做功。在汽轮机1进行停机或检修是，电站锅炉通过减温减压装置3向球形蓄热器5输送蒸汽，维持设备的运转。
21.图中显示，汽轮机1与汽机辅助抽汽控制与保护装置4相连接，向汽机辅助抽汽控制与保护装置4提供蒸汽，同时，汽机本体高压加热器2与汽机辅助抽汽控制与保护装置4相连接，对蒸汽进行加热。
22.图中显示，400m3的球形蓄热器5是整个设备的连接枢纽，汽机辅助抽汽控制与保护装置4通过蒸汽管道与球形蓄热器5相连接。球形蓄热器5通过蒸汽管道、炼钢rh炉用蒸汽控制装置6与炼钢rh炉用蒸汽管道相连接10，向炼钢rh炉用蒸汽管道10提供蒸汽。同时，球形蓄热器5通过蒸汽管道、钢铁企业低压蒸汽控制装置7与钢铁企业的低压蒸汽管网11相连接，向低压管网11送合格蒸汽。球形蓄热器5通过蒸汽管道与减温减压装置3相连接，在汽轮机1停机或检修时维持设备的运转。球形蓄热器5通过蒸汽管道与蓄热器排汽消音器9相连接，进行蒸汽排放。
23.汽机辅助抽汽控制与保护装置4包括高压蒸汽管道集箱、气动速关阀、液压快切止逆阀、电动调节阀、超压保护安全阀、外送电动阀门、压力变送器和温度变送器，气动速关阀、液压快切止逆阀、电动调节阀通过蒸汽管道与高压蒸汽管道集箱连接，高压蒸汽管道集箱通过蒸汽管道与外送电动阀门连接，超压保护安全阀通过法兰连接安装在高压蒸汽管道集箱上，压力变送器和温度变送器分别安装在外送蒸汽管道上。
24.球形蓄热器5包括高压蒸汽管道、超压保护安全阀、压力变送器和温度变送器，高压蒸汽管道通过法兰与球形蓄热器连接，超压保护安全阀、压力变送器和温度变送器通过法兰与球形蓄热器连接。
25.本实用新型的使用过程如下：
26.a. 锅炉产生的高压蒸汽通过运行中的汽轮机1绝大部分做功后，从汽轮机1本体一段抽汽，向外提供高品质过热蒸汽,经过汽机辅助抽汽控制与保护装置4稳定供应给球形蓄热器5高品质的过热蒸汽。
27.杜绝了电站锅炉所产生的高压过热蒸汽，经过减温减压装置3后，与转炉饱和蒸汽混合，造成大量高品质过热蒸汽能源浪费，以及因混合不及时蒸汽品质超标，影响rh精炼炉抽真空，彻底消除了因减温减压装置3调节不及时设备超压超温重大隐患。
28.b．高品质的过热蒸汽持续稳定供应给球形蓄热器5，通过蒸汽管道和炼钢rh炉用蒸汽控制装置6稳定供应炼钢rh炉用蒸汽管道10，给炼钢rh炉随时提供高品质的过热蒸汽进行抽真空精炼，稳定送出高品质的过热蒸汽。
29.c. 当炼钢ｒｈ真空精炼炉冶炼完毕瞬间停止使用蒸汽，炼钢rh炉用蒸汽控制装置6瞬间关闭调节阀时，球形蓄热器5压力突然升高时，压力信号和炼钢rh炉用蒸汽调节阀关闭信号，远传给plc西门子控制装置8，plc西门子控制装置8发出控制指令，缓慢关闭汽机辅助抽汽控制与保护装置4中的电动调节阀，缓慢开启钢铁企业低压蒸汽控制装置7中的调压阀向低压管网11送合格蒸汽。避免了炼钢ｒｈ真空精炼炉间断用汽，长期存在的大量过热蒸汽对空放散和管道及设备超压的安全隐患。
30.d. 当炼钢ｒｈ真空精炼炉需要备产状态时，炼钢rh炉用蒸汽控制装置6中的蒸汽温度及压力信号，远传plc西门子控制装置8发出控制指令，缓慢开启汽机辅助抽汽控制与保护装置4中的电动调节阀，缓慢关钢铁企业低压蒸汽控制装置7中的调压阀，当球形蓄热
器5的蒸汽压力和温度达到要求时，球形蓄热器5中的蒸汽压力和温度反馈信号给plc西门子控制装置8，plc西门子控制装置8向炼钢rh炉用蒸汽控制装置6发出同意精炼信号，当正式精炼信号发出plc西门子控制装置8中调节阀开启信号，同时关闭钢铁企业低压蒸汽控制装置7中的调压阀信号。彻底解决了精炼期间蒸汽热备状态，大量蒸汽排入大气，造成热能浪费和噪音环境污染局面。
31.e. 当汽轮机1紧急停机状态时，汽轮机1的控制装置505e发出紧急停机指令，汽机辅助抽汽控制与保护装置4中的气动速关阀、液压快切止逆阀、电动调节阀、外送电动阀门快速关闭，电动调节阀快速关闭信号反馈给plc西门子装置8，plc西门子控制装置8发出停止精炼信号，炼钢rh炉用蒸汽控制装置6中调节阀关闭。
32.f. 当汽轮机1停机或检修时, 电站锅炉所产生的高压过热蒸汽经过减温减压装置3产生合格稳定蒸汽，送至球形蓄热器5的蒸汽压力和温度达到要求时，球形蓄热器5中的蒸汽压力和温度反馈信号给plc西门子控制装置8，plc西门子控制装置8向炼钢rh炉用蒸汽控制装置6发出同意精炼信号，当正式精炼信号发出plc西门子控制装置8中调节阀开启信号，同时关闭钢铁企业低压蒸汽控制装置7中的调压阀信号。
33.本实用新型的一个实施例如下：
34.某钢铁企业装配3台120t/h转炉，配套1座120t/h的rh精炼炉和2座lf炉，炼钢rh精炼炉常规抽蒸汽真空，（蒸汽参数：压力≥1.5mpa;温度220℃～300℃；蒸汽流量5～36t/h）。
35.钢铁企业配套的自备电厂输出260t/h高温高压锅炉产生的过热蒸汽，压力9.8mpa，温度540℃。过热蒸汽经过2.1mpa的汽机辅助抽汽控制与保护装置4减温减压后，过热蒸汽的压力≥1.5mpa，温度280℃～300℃。稳定供应给球形蓄热器5高品质的过热蒸汽，通过蒸汽管道稳定供应炼钢rh炉用蒸汽控制装置6，给炼钢rh炉用蒸汽管道10随时提供高品质的过热蒸汽进行抽真空精炼，稳定送出高品质的过热蒸汽。本实用新型自2018年10月份投产以来，从未发生因蒸汽品种影响rh精炼炉停产，彻底消除重大安全隐患，且已实现节能创效320万元。