กังหันไอน้ำในโรงงานเหล็กสามารถใช้ไอน้ำจากการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ได้หรือไม่?

อะไรทำให้ไอน้ำที่กู้คืนมาเหมาะสำหรับใช้กับกังหัน?

กังหันตอบสนองต่อสภาวะของไอน้ำ ไม่ว่าความร้อนจะมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือกระบวนการผลิตเหล็ก ความเข้ากันได้ขึ้นอยู่กับสภาวะของไอน้ำที่ทางเข้ากังหัน

ประเมินแรงดันและอุณหภูมิขาเข้าควบคู่กับแรงดันไอเสีย ความสัมพันธ์ระหว่างค่าทั้งหมดนี้เป็นตัวกำหนดพลังงานที่นำมาใช้ได้ กำลังผลิตที่ทำได้ และความเหมาะสมของรูปแบบกังหันที่เสนอ

คุณภาพไอน้ำครอบคลุมทั้งสภาวะความชื้นและความบริสุทธิ์ทางเคมี การปนของหยดน้ำ สารปนเปื้อนที่ละลายอยู่ และการระบายน้ำที่ไม่เพียงพอ อาจทำให้เกิดคราบสะสม การกัดกร่อนจากการสึกกร่อน การกัดกร่อนทางเคมี หรือการดูดน้ำเข้าไปจนเกิดความเสียหาย

ไม่มีค่าแรงดันหรืออุณหภูมิขั้นต่ำที่ใช้ได้กับทุกการใช้งาน ควรกำหนดช่วงการเดินเครื่องให้ครอบคลุมสภาวะปกติ การเริ่มเดินเครื่อง การลดกำลังการผลิต และเหตุขัดข้องในกระบวนการที่อาจเกิดขึ้นได้

ไอน้ำอิ่มตัวอาจเหมาะกับเครื่องจักรที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ แต่กังหันที่กำหนดไว้สำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่งไม่สามารถรับไอน้ำอิ่มตัวได้โดยอัตโนมัติ ควรยืนยันสภาวะขาเข้าที่อนุญาตและความชื้นของไอเสีย

ดังนั้น คำถามเรื่องความเป็นไปได้จึงวัดผลได้ว่า มีไอน้ำที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเข้าสู่กังหันในปริมาณเท่าใด ใช้งานได้นานเพียงใด และครอบคลุมช่วงสภาวะการเดินเครื่องของโรงงานอย่างไร

แหล่งความร้อนจากการผลิตเหล็กประเภทใดบ้างที่รองรับการผลิตไฟฟ้าได้?

แหล่งที่เป็นไปได้ ได้แก่ การดับถ่านโค้กแบบแห้ง การทำให้ซินเตอร์เย็นลง และกระแสก๊าซไอเสียจากเตาหลอมหรือคอนเวอร์เตอร์บางประเภท แต่ละแหล่งต้องใช้ระบบกู้คืนความร้อนที่เหมาะกับลักษณะความร้อนของแหล่งนั้น

การดับถ่านโค้กแบบแห้งอาจกู้คืนความร้อนได้ค่อนข้างต่อเนื่องเมื่อการผลิตมีเสถียรภาพ อย่างไรก็ตาม ปริมาณไอน้ำที่ใช้ได้จริงยังขึ้นอยู่กับตารางการเดินเครื่อง การบำรุงรักษา และอุปกรณ์กู้คืนความร้อน

ความร้อนจากก๊าซไอเสียของคอนเวอร์เตอร์มักเกิดขึ้นเป็นช่วง ๆ เนื่องจากการผลิตเหล็กเป็นไปตามรอบการผลิต ปริมาณฝุ่น องค์ประกอบของก๊าซ และแนวทางการเดินเครื่องยังส่งผลต่อการออกแบบและความพร้อมใช้งานของระบบกู้คืนความร้อนด้วย

การกู้คืนความร้อนจากเครื่องทำความเย็นซินเตอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและอัตราการไหลของอากาศหล่อเย็น รวมถึงความต่อเนื่องของการผลิต ปริมาณความร้อนเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะบ่งชี้ว่าไอน้ำที่ได้จะรองรับการผลิตไฟฟ้าที่คุ้มค่าหรือไม่

หากมีการเผาก๊าซจากกระบวนการผลิตที่ติดไฟได้ในหม้อไอน้ำ ควรแยกการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงออกจากการกู้คืนความร้อนเหลือทิ้งโดยตรง เนื่องจากเงื่อนไขการเดินเครื่องและสมมติฐานทางการเงินอาจแตกต่างกัน

ก่อนเลือกอุปกรณ์ ควรระบุการใช้ความร้อนที่มีอยู่และความต้องการไอน้ำที่แข่งขันกัน การเบี่ยงเบนพลังงานที่กู้คืนได้ไปผลิตไฟฟ้าอาจลดประโยชน์ที่ระบบอื่นในโรงงานได้รับอยู่แล้ว

โครงการจะผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องและเชื่อถือได้มากเพียงใด?

เริ่มจากข้อมูลการเดินเครื่องที่วัดได้และครอบคลุมสภาวะการผลิตที่เป็นตัวแทน บันทึกอัตราการไหล แรงดัน อุณหภูมิของไอน้ำ เวลาในแต่ละรอบการผลิต การหยุดเดินเครื่อง และความต้องการของผู้ใช้ไอน้ำรายเดิม

ตัวเลขอัตราการไหลของไอน้ำสูงสุดเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับกำหนดขนาดกังหันไอน้ำในโรงงานเหล็ก ควรเปรียบเทียบการเดินเครื่องโดยทั่วไป อัตราการไหลขั้นต่ำที่คงไว้ได้ และระยะเวลาที่สภาวะสูงสุดเกิดขึ้น

กำลังไฟฟ้ารวมขึ้นอยู่โดยประมาณกับอัตราการไหลเชิงมวลของไอน้ำ ผลต่างเอนทัลปีที่ใช้ประโยชน์ได้ ประสิทธิภาพกังหัน และประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การคาดการณ์โดยละเอียดต้องคำนวณตามช่วงการเดินเครื่องที่คาดไว้

กำลังผลิตสุทธิคำนวณโดยหักไฟฟ้าที่ใช้กับปั๊ม อุปกรณ์ระบายความร้อน พัดลม และอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ที่เพิ่มขึ้น แบบจำลองทางการเงินควรใช้ปริมาณการผลิตสุทธิ ณ จุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง

พลังงานรายปีขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่แต่ละสภาวะการเดินเครื่องดำเนินอยู่ เครื่องจักรขนาดเล็กกว่าที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นเวลานาน อาจให้ผลดีกว่าอุปกรณ์ที่เลือกตามอัตราการไหลของไอน้ำสูงสุดซึ่งเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว

ขอให้ผู้จำหน่ายคาดการณ์กำลังผลิตและปริมาณการใช้ไอน้ำในจุดการเดินเครื่องหลายระดับ รวมทั้งโหลดขั้นต่ำ การผลิตโดยทั่วไป และสภาวะการระบายความร้อนที่คาดไว้ นอกเหนือจากจุดออกแบบพิกัด

รูปแบบกังหันแบบใดเหมาะกับความต้องการพลังงานของโรงงาน?

รูปแบบที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับความต้องการของโรงงานหลังจากไอน้ำผ่านการขยายตัว ควรประเมินการผลิตไฟฟ้าและการจ่ายไอน้ำที่นำไปใช้ประโยชน์ได้ควบคู่กัน หากทั้งสองอย่างมีคุณค่า

โดยทั่วไป ระบบควบแน่นสามารถดึงงานจากไอน้ำขาเข้าปริมาณหนึ่งได้มากกว่า แต่ต้องใช้คอนเดนเซอร์และระบบหล่อเย็นที่เหมาะสม ซึ่งส่งผลต่อต้นทุนการลงทุนและสมรรถนะ

ระบบแรงดันย้อนกลับอาจเหมาะกับโรงงานที่มีความต้องการไอน้ำต่อเนื่องในกระบวนการปลายทาง ศักยภาพการผลิตไฟฟ้าขึ้นอยู่ทั้งกับปริมาณไอน้ำที่กู้คืนได้และโหลดของกระบวนการที่รับไอน้ำไปใช้

ระบบสกัดไอน้ำให้ความยืดหยุ่นเพิ่มเติมเมื่อมีความต้องการไอน้ำหลายระดับ คุณค่าที่ได้ควรคุ้มกับระบบควบคุมและอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้น รวมถึงการประสานงานที่จำเป็นเมื่อสภาวะการผลิตเปลี่ยนแปลง

ผลิตภัณฑ์กังหันไอน้ำของ SINO-QNP มีรูปแบบระบบควบแน่น ระบบสกัดไอน้ำ-ควบแน่น ระบบแรงดันย้อนกลับ และระบบสกัดไอน้ำ-แรงดันย้อนกลับ การเลือกควรพิจารณาจากสภาวะไอน้ำที่ยืนยันแล้ว ความต้องการพลังงาน และข้อจำกัดของโครงการ

ระบบสามารถรองรับรอบการผลิตแบบเป็นช่วงโดยไม่รบกวนการผลิตเหล็กได้หรือไม่?

ระบบกู้คืนความร้อนเหลือทิ้งต้องรองรับกระบวนการผลิตเหล็ก ควรกำหนดวิธีการทำงานของระบบกังหันเมื่อการผลิตไอน้ำเพิ่มขึ้น ลดลง หรือหยุดลงอย่างไม่คาดคิดระหว่างการเดินเครื่องตามปกติ

แนวทางที่อาจใช้ได้ ได้แก่ ระบบควบคุมที่ประสานการทำงานกัน การกักเก็บไอน้ำในขนาดที่เหมาะสม แหล่งไอน้ำหลายแหล่ง และระบบบายพาส ความเหมาะสมขึ้นอยู่กับระยะเวลาของความผันผวนและช่วงแรงดันที่มีอยู่

เครื่องสะสมไอน้ำอาจช่วยลดความผันผวนระยะสั้นได้ แต่ประโยชน์ที่ได้รับขึ้นอยู่กับช่วงการเปลี่ยนแปลงแรงดันและความจุในการกักเก็บ ไม่สามารถชดเชยการขาดแคลนไอน้ำที่ยืดเยื้อได้อย่างไม่มีกำหนด

ควรกำหนดจุดรองรับไอน้ำไว้อย่างเหมาะสมเมื่อกังหันหยุดฉุกเฉินหรือไม่พร้อมเดินเครื่อง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบโรงงาน อาจใช้เฮดเดอร์ของกระบวนการผลิตหรือคอนเดนเซอร์บายพาสที่เหมาะสม

ควรตกลงข้อจำกัดในการเปลี่ยนโหลด สภาวะการเดินเครื่องขั้นต่ำ ขั้นตอนการเริ่มเดินเครื่องใหม่ และค่าการตั้งระบบป้องกันก่อนจัดซื้อ ข้อกำหนดเหล่านี้เป็นตัวกำหนดว่าระบบติดตั้งจะรองรับรูปแบบการผลิตจริงได้อย่างน่าเชื่อถือหรือไม่

อะไรเป็นตัวกำหนดผลตอบแทนจากการลงทุน?

ประเมินระบบติดตั้งทั้งหมด ได้แก่ อุปกรณ์กู้คืนความร้อน ท่อไอน้ำ ระบบปรับคุณภาพน้ำ ชุดกังหัน-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบหล่อเย็น การเชื่อมต่อระบบไฟฟ้า งานโยธา ระบบควบคุม และค่าใช้จ่ายจากการหยุดเดินเครื่องเพื่อติดตั้ง

มูลค่ารายปีรวมไฟฟ้าที่นำไปใช้ประโยชน์ได้และไอน้ำที่จ่ายให้ผู้ใช้ได้ หักค่าเดินเครื่อง ค่าบำรุงรักษา ค่าน้ำ ค่าอุปกรณ์เสริมที่เพิ่มขึ้น และมูลค่าของการใช้ความร้อนเดิมที่ถูกแทนที่

ตัวอย่างเช่น กำลังผลิตสุทธิเฉลี่ย 5 MW ตลอด 6,000 ชั่วโมงเดินเครื่องต่อปี จะผลิตพลังงานได้ 30,000 MWh ตัวเลขเหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่าง ไม่ใช่การรับประกันสมรรถนะของโครงการ

คูณพลังงานดังกล่าวด้วยต้นทุนไฟฟ้าที่หลีกเลี่ยงได้หรือรายได้จากการขายไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง จากนั้นพิจารณาค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องและค่าธรรมเนียมตามสัญญาก่อนประมาณกระแสเงินสดและระยะเวลาคืนทุน

ทดสอบความอ่อนไหวต่อชั่วโมงการผลิต ราคาไฟฟ้า ปริมาณไอน้ำที่มี และสมรรถนะการหล่อเย็น โครงการที่ต้องอาศัยสมมติฐานเชิงบวกกับทุกตัวแปรควรได้รับการทบทวนทางวิศวกรรมเพิ่มเติม

ยืนยันวิธีคิดมูลค่าไฟฟ้าที่ส่งออกและความจำเป็นในการปรับปรุงระบบเชื่อมต่อ การใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้เองและการส่งออกไฟฟ้าอาจให้ผลทางการเงินแตกต่างกันอย่างมาก แม้ผลิตไฟฟ้าได้เท่ากัน

ผู้จัดการโครงการควรขอข้อมูลใดก่อนอนุมัติการจัดซื้อ?

ขอสมดุลความร้อนและไอน้ำที่จัดทำเป็นเอกสาร ครอบคลุมกรณีการเดินเครื่องที่เป็นตัวแทน โดยระบุข้อมูลจากการวัด สมมติฐาน ภาระการจ่ายไอน้ำที่มีอยู่ และความไม่แน่นอนในการประมาณพลังงานที่กู้คืนได้

กำหนดขอบเขตงานที่ประสานกัน โดยระบุความรับผิดชอบสำหรับอุปกรณ์กู้คืนความร้อน ระบบท่อ ระบบควบคุมกังหัน ระบบหล่อเย็น เคมีของน้ำ และการเชื่อมต่อระบบไฟฟ้า การระบุจุดเชื่อมต่อระหว่างงานไม่ชัดเจนมักก่อให้เกิดปัญหาที่หลีกเลี่ยงได้ในระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง

กำหนดการรับประกันสมรรถนะโดยอ้างอิงสภาวะขาเข้า สภาวะไอเสีย สมมติฐานการหล่อเย็น และขอบเขตอุปกรณ์เสริมที่ตกลงร่วมกัน พร้อมระบุวิธีวัดและปรับแก้สมรรถนะระหว่างการทดสอบรับมอบงาน

พิจารณาความสะดวกในการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา ความพร้อมของอะไหล่ การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน และการตอบสนองด้านบริการ การเตรียมการในทางปฏิบัติเหล่านี้ส่งผลต่อความพร้อมใช้งานตลอดอายุการใช้งานและรายได้ที่เกิดขึ้นจริงหลังเริ่มเดินเครื่อง

SINO-QNP สนับสนุนโครงการด้วยบริการออกแบบ การผลิต บริการ EPC และการจัดหาอะไหล่ ทีมโครงการควรกำหนดความรับผิดชอบและข้อกำหนดด้านสมรรถนะไว้อย่างชัดเจนในขอบเขตการส่งมอบที่ตกลงกัน

เมื่อใดจึงควรพิจารณาโครงการกังหันที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้ง?

กังหันไอน้ำในโรงงานเหล็กสามารถใช้ไอน้ำที่กู้คืนมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อกำหนดสภาวะไอน้ำขาเข้าที่เข้ากันได้ ความพร้อมใช้งานรายปีที่เพียงพอ และรูปแบบไอเสียที่เหมาะสมร่วมกัน

ดำเนินโครงการต่อเมื่อข้อมูลที่วัดได้รองรับการผลิตสุทธิที่เป็นไปได้ คุ้มครองความต่อเนื่องของกระบวนการผลิต และยังให้ผลตอบแทนที่น่าสนใจภายใต้สถานการณ์ทางการเงินที่สมเหตุสมผล ควรแก้ไขความไม่แน่นอนเกี่ยวกับปริมาณไอน้ำที่มีให้ก่อนเลือกอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย

ขั้นตอนถัดไปคือการประเมินความเป็นไปได้โดยอิงจากรูปแบบการเดินเครื่องของโรงงาน ซึ่งเป็นพื้นฐานที่ตรวจสอบได้สำหรับการกำหนดขนาดกังหัน การวางแผนบูรณาการระบบ และการอนุมัติการลงทุน