高爐鼓風放散對成本的影響及有效對策論文
1 前 言
由于鼓風機實際運行工況與高爐需求工況不匹配，長期存在高爐側放風運行的情況，造成鼓風存在部分放散，對相關方成本、能耗均產生了較大影響。 以煉鐵為例：從表 1 可看出， 在煉鐵廠承擔放風量 70%的情況下，放風量對高爐成本及能耗的影響，其中 1# 高爐成本升高 2.41 元/噸， 工序能耗升高2.46kgce/t;3~6# 高爐成本升高 7.97 元/噸，工序能耗升高 7.48kgce/t;7 號 # 高爐成本升高 4 元/噸，工序能耗升高 4.08kgce/t[1].
按 2014 年實際放風量（17.9 億 m3） 核 算 ,造成效益損失合計 7164 萬元， 其中煉鐵成本增加 5014 萬元，鼓風機單位效益損失 2149 萬元；造成能耗損失合計 73122 噸標煤，其中煉鐵能耗增加 55828 噸標煤，鼓風機單位能耗損失 17294 噸 標 煤 , 影 響 噸 鋼 綜 合 能 耗 約5.79kgce/t.
2 高爐鼓風放散原因分析
2.1 酒鋼高爐使用的原燃料與設計不符。 設計提資時原燃料條件較好，所需風量較大，因此風機選型大。 而高爐實際原燃料條件達不到提資要求，高爐料柱透氣性差，生產時需要風壓偏高、風量偏小，為滿足高爐所需風壓造成放風[2].
2.2 鼓風機安全運行要求。 實際生產中隨著高爐側放風閥逐漸關閉，鼓風機出口風量同步降低，運行工況點逐漸靠近喘振區，存在喘振放風風險，因此運行工況點距喘振點留有部分安全裕度， 以確保高爐風壓波動時鼓風機的安全運行造成放風[3].
2.3 鼓風機長期運行后設備性能下降，喘振曲線下移，放風量增大。
2.4 高爐在爐況波動、休減風時造成大量放風。
3 降低鼓風損失的試驗
3.1 1# 高爐放風量調整情況經與 1# 高爐配合調整，1# 鼓風機側逐步關小靜葉角度，1# 高爐側逐步關小放風閥開度，至1# 高爐側要求中止調整為止，1# 鼓風機靜葉角度回關了 2°，喘振偏差下調 19kPa,供風量下降112m3/min,具體參數如表 2.
3.2 7# 高爐放風量調整情況經與 #7 高爐配合調整，5# 鼓風機側逐步關小靜葉角度，7# 高爐側逐步關小放風閥開度，至7# 高爐側要求中止調整為止，5# 鼓風機靜葉角度回關了 4.8°，喘振偏差下調 1.64kPa,供風量下降 296m3/min[4],具體參數如表 3.
4 降低鼓風損失的試驗結果
4.1 通 過此次調整 ,1# 高爐減少放風量 112m3/min,7# 高爐減少放風量 296m3/min,兩座高爐合計減少放風量 408m3/min.
4.2 鼓風機消耗蒸汽量減少 6.5t/h, 供風量減少408m3/min, 放風量損失減少 122.4m3/min （ 高爐放風量的 30%）， 實際供風量減少了 285.6m3/min. 建議根據試驗情況可在今后適當下調鼓風機供風量計劃。
5 管理要求及控制措施
鑒于鼓風放散對成本影響較大， 特制訂以下管理要求及控制措施， 用以提高鼓風機運行經濟性， 減少煉鐵生產成本及汽動鼓風機的'效益損失。
5.1 管理要求
放風量降低后， 鼓風機運行較喘振曲線接近，裕度變小，運行風險升高，因此煉鐵廠需提高對高爐加減風操作的管理， 鼓風機單位需提高對鼓風機設備的管理力度， 加強鼓風機站崗位人員運行監控[5].
5.1.1 高爐側控制風壓波動≤0.01MPa, 風 量波動≤100m3/min,由于雙方各自原因導致風壓、風量波動，造成鼓風機喘振事故時，由責任方承擔全部責任。
5.1.2 高爐在進行可能造成風壓、 風量變化的調整時，必須提前通知鼓風機崗位，緊急情況下必須迅速按照鼓風機崗位要求全力配合調整，以防鼓風機進入喘振區。
5.1.3 鼓風機崗位與高爐崗位勤聯系、勤調整，嚴格控制鼓風機運行參數，防喘振偏差保持壓線運行。
5.1.4 7# 高爐主力風機由 4# 鼓 風機轉換為 5#鼓風機 （4# 為 AV90 風機，5# 為 AV80 風機），4#鼓風機僅作為備用風機， 在 5# 鼓風機檢修期間，4# 風機運行。 合理縮短主力風機檢修工期，及時安排運行方式切換， 減少其他非正常方式下的運行時間，減少高爐放風量。
5.1.5 汽動鼓風機單位每 2~3 年 聯系廠家對風機進行防喘振保護試驗，校正喘振曲線，監控風機性能下降趨勢， 并及時對防喘振曲線和實際運行規定進行修訂。
5.2 控制措施
針對各臺鼓風機實際運行工況及機組防喘振特性，結合高爐實際運行風壓、風量正常波動情況，為確保鼓風機運行安全性，做出以下規定和要求：
5.2.1 1 鼓風機對 1# 高爐正常供風時， 吸入風量不低于 3950m3/min,喘振偏差風壓不低于 50kPa.
5.2.2 5# 鼓風機對 7# 高爐正常供風時， 供出風量不低于 4800m3/min, 喘振偏差喉差 不小于4.0kPa;對 1# 高爐正常供風時，供出風量不低于4500m3/min,喘振偏差喉差不低于 2.0kPa. （注：① 喘振偏差到 0 時， 將引起防喘振放風閥自動開啟調節，如喘振偏差回零速度較快，調節無效時，將引起鼓風機防喘振放風閥迅速全開放風，導致高爐供風中斷。 ② 由于控制系統不同，1#鼓風機采用風壓作為喘振偏差監測，5# 鼓風機采用喉差作為喘振偏差監測。 ）
6 試驗結果分析
通過聯系 1#、7# 高爐， 對 1#、5# 鼓風機供風參數及高爐側放風量進行了下調， 通過此次調整，1# 高爐減少放風量 112m3/min, 7# 高爐減少放風量 296m3/min,兩座高爐合計減少放風量408m3/min.如高爐側能夠按照調整后參數維持運行，鼓風機單位 2015 年經濟性核算如下：（刨除兩座高爐可能存在的休風及風機消缺 60 天，按照296 天計算）6.1 1#、7# 高爐減少的放風量：（408×60×24×296）÷1000=17.39 萬 km36.2 1#、7# 高爐減少的放風損失：17.39 萬×30%=5.22 萬 km3按照現行供風價格 40 元/km3, 僅鼓風機單位放風損失減少：5.22 萬×40=208.8 萬元6.3 1#、7# 高爐放風量減少 408m3/min 后，鼓風機消耗蒸汽量減少 6.5t/h,全年可節約標煤：6.5×24×296÷10=4617.6t折合動力煤費用：4617.6×400=184.7 萬元以上兩項合計 393.5 萬元。
7 結 論
鼓風機供風量下調后，1#、7# 高爐放風量減少 408m3/min,2015 年鼓風機單位可節約成本393.5 萬元。 汽動鼓風機和高爐側必須嚴格執行降低鼓風放散量的管理要求及措施， 汽動鼓風機保持當前調整后的運行方式， 同時要求高爐減風或休風時通知鼓風機關小靜葉， 從而保證進一步減少高爐放散量， 降低鼓風放散對成本造成的影響。
參考文獻
[1] 黃鐘岳，王曉放，王巍。透平式壓縮機。化學工業出版社，2014.1.31-32.
[2] 劉殿瑤。高爐富氧鼓風的現狀及機前供氧。冶金動力，2003.6.13.
[3] 華建明，張龍來。鼓風動能對高爐冶煉的影響與控制。煉鐵，2005.4.7.
[4] 陳永星，范正赟，劉征建等。高爐富氧鼓風技術的理論分析。冶金能源。2011.2.19.
[5] 王迪。高爐鼓風系統節能方案的可行性分析。電站輔機。2015.1.5.
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