一、背景與挑戰(zhàn)：蕪湖富鑫鋼鐵余熱鍋爐的水汽監(jiān)測技改需求

余熱鍋爐項(xiàng)目概況

蕪湖市富鑫鋼鐵有限公司是一家集燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的民營鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，位于安徽省蕪湖市繁昌區(qū)。公司積極響應(yīng)國家節(jié)能減排政策，配套建設(shè)了大煙道余熱鍋爐和環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐，用于回收燒結(jié)機(jī)大煙道廢氣和環(huán)冷機(jī)中低溫余熱，產(chǎn)生蒸汽并入廠區(qū)蒸汽管網(wǎng)或用于發(fā)電。兩套余熱鍋爐已連續(xù)運(yùn)行多年，是鋼鐵廠降本增效、降低碳排放的關(guān)鍵設(shè)備。

技改項(xiàng)目背景

兩套余熱鍋爐原有的水汽取樣及監(jiān)測系統(tǒng)存在嚴(yán)重問題：

1、取樣裝置老化，冷卻效果差，樣水溫度波動(dòng)大（最高達(dá)50℃）

2、無在線化學(xué)儀表或儀表因樣水不穩(wěn)而頻繁報(bào)警，鍋爐爐水、蒸汽品質(zhì)處于“盲管"狀態(tài)

3、運(yùn)行人員只能每天人工取樣2-3次送至化驗(yàn)室，滯后嚴(yán)重

4、曾因爐水磷酸根失控導(dǎo)致余熱鍋爐管束結(jié)垢，換熱效率下降，被迫停爐酸洗

公司于2024年啟動(dòng)余熱鍋爐水汽集中取樣自動(dòng)化技改項(xiàng)目，目標(biāo)是對兩臺(tái)余熱鍋爐的汽包爐水、飽和蒸汽等關(guān)鍵點(diǎn)位實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)在線監(jiān)測。

三大核心痛點(diǎn)

1. 人工取樣安全風(fēng)險(xiǎn)高

余熱鍋爐雖參數(shù)低于電站鍋爐，但汽包壓力仍可達(dá)1.6-2.5MPa，蒸汽溫度250-350℃。原取樣系統(tǒng)冷卻水流量不穩(wěn)定，樣水溫度經(jīng)常超過45℃，取樣人員需開啟高溫排污閥，存在燙傷風(fēng)險(xiǎn)。原系統(tǒng)無任何自動(dòng)保護(hù)功能，依賴人工操作。

2. 水質(zhì)監(jiān)測滯后，導(dǎo)致結(jié)垢和效率下降

爐水磷酸根、pH、硬度等指標(biāo)變化直接關(guān)系余熱鍋爐結(jié)垢傾向。原方案以人工取樣送廠區(qū)化驗(yàn)室檢測為主，每班1-2次，從取樣到獲得結(jié)果需2-4小時(shí)。一旦水質(zhì)異常，無法及時(shí)調(diào)整加藥，往往發(fā)現(xiàn)時(shí)已造成結(jié)垢。

3. 多點(diǎn)位取樣管理粗放，無連續(xù)數(shù)據(jù)

兩套余熱鍋爐共計(jì)4個(gè)取樣點(diǎn)（每臺(tái)鍋爐的汽包爐水、飽和蒸汽）。原系統(tǒng)取樣管路分散，冷卻器并聯(lián)布置相互干擾；無在線儀表或儀表長期故障，運(yùn)行人員無法掌握爐水磷酸鹽、pH、電導(dǎo)率的實(shí)時(shí)變化趨勢。

二、破局方案：科創(chuàng)星光鋼鐵余熱鍋爐水汽集中取樣技改方案

問題根源

原系統(tǒng)取樣預(yù)處理能力嚴(yán)重不足，無法在兩臺(tái)余熱鍋爐負(fù)荷波動(dòng)的工況下，為后端分析儀表提供連續(xù)、穩(wěn)定、低溫的代表性樣水。

三大實(shí)施路徑

路徑1：安全升級 —— 兩級降溫 + 自動(dòng)切斷保護(hù)

實(shí)施：為每個(gè)取樣點(diǎn)配置獨(dú)立的“高溫預(yù)冷+主冷卻器"兩級降溫模塊，樣水出口溫度穩(wěn)定控制在25℃±1℃。引入主路切斷樣水閉環(huán)保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測冷卻水流量及樣水溫度。

產(chǎn)品：XG098水汽取樣分析裝置在檢測到冷卻水中斷或樣水超溫時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉高溫進(jìn)樣閥門，杜絕蒸汽噴濺。

路徑2：全參數(shù)在線監(jiān)測 —— 集成儀表群

實(shí)施：以XG098裝置保障每路樣水恒溫、恒壓、恒流（三恒）后，成套配置在線分析儀表。

恒溫：25℃±1℃

恒壓：0.1-0.5MPa

恒流：800-2000ml/min（適配余熱鍋爐低產(chǎn)汽量工況）

產(chǎn)品：包括磷酸根監(jiān)測儀（爐水）、pH分析儀、電導(dǎo)率表（爐水/蒸汽）、溶解氧分析儀（給水）。所有儀表集中布置在儀表屏內(nèi)，數(shù)據(jù)可上傳現(xiàn)有控制系統(tǒng)。

路徑3：運(yùn)維簡化及可擴(kuò)展性

實(shí)施：全不銹鋼高溫架、高低溫區(qū)物理隔離、二級過濾體系（免維護(hù)返沖高溫高壓過濾器+儀表精密過濾器）。

產(chǎn)品：有效防止顆粒物堵塞儀表流路，支撐季度檢查而非每周拆洗，大幅降低檢修頻次。

三、成效驗(yàn)證：技改后數(shù)據(jù)對比

客戶反饋（蕪湖富鑫鋼鐵設(shè)備部負(fù)責(zé)人）

“科創(chuàng)星光這套XG098系統(tǒng)投用后，余熱鍋爐的水質(zhì)終于能實(shí)時(shí)看到了。以前爐水磷酸根全靠猜測，現(xiàn)在在線數(shù)據(jù)直接傳進(jìn)操作室，運(yùn)行人員根據(jù)磷酸根、pH值調(diào)節(jié)加藥泵，再也不用等化驗(yàn)結(jié)果。目前兩臺(tái)余熱鍋爐運(yùn)行平穩(wěn)，再?zèng)]出現(xiàn)過結(jié)垢問題。自動(dòng)切斷保護(hù)也讓取樣操作安心多了。"

—— 蕪湖市富鑫鋼鐵有限公司 設(shè)備部負(fù)責(zé)人

四、行業(yè)啟示：鋼鐵余熱鍋爐水汽監(jiān)測技改的關(guān)鍵方向

1. 余熱鍋爐雖小，水汽監(jiān)督不可缺位

鋼鐵行業(yè)余熱鍋爐（燒結(jié)大煙道、環(huán)冷機(jī)、轉(zhuǎn)爐、軋鋼加熱爐等）承擔(dān)著重要的節(jié)能任務(wù)，但普遍面臨監(jiān)測手段落后的問題。XG098裝置通過“三恒"預(yù)處理解決了樣水不穩(wěn)的源頭問題，使在線儀表真正發(fā)揮作用。

2. 取樣自動(dòng)化是消除人員接觸高溫介質(zhì)的有效手段

鋼鐵廠余熱鍋爐取樣點(diǎn)多位于高溫、粉塵環(huán)境中，采用自動(dòng)切斷保護(hù)與集中取樣裝置，可以從物理上減少人員接觸機(jī)會(huì)，比單純依靠操作規(guī)程更加可靠。

3. 集成式技改方案對連續(xù)生產(chǎn)影響小

XG098及配套儀表采用屏柜式整體設(shè)計(jì)，現(xiàn)場安裝周期僅需5-7個(gè)工作日，可利用余熱鍋爐短期停爐檢修窗口完成改造，對鋼鐵廠連續(xù)生產(chǎn)影響極小。

本技改方案同樣適用于燒結(jié)余熱、環(huán)冷機(jī)余熱、轉(zhuǎn)爐余熱、軋鋼加熱爐等鋼鐵行業(yè)各類余熱回收鍋爐的水汽監(jiān)督系統(tǒng)升級改造。

以下介紹科創(chuàng)星光自主研發(fā)生產(chǎn)的水汽取樣分析裝置，儀器特點(diǎn)如下介紹：

查看產(chǎn)品

本文關(guān)鍵字：XG096氫電導(dǎo)率電去離子(EDI)交換器，XG098水汽取樣分析裝置，XG099自動(dòng)加藥裝置