我國鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)余熱余能利用各有妙招

我國鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)余熱余能利用各有妙招

　對于鋼鐵企業(yè)而言，能源成本幾乎占到總成本的1/3，要推進節(jié)能減排，實現(xiàn)余熱余能的高效利用，增強企業(yè)的核心競爭實力，須在能源管理上做文章，這已經(jīng)成為鋼鐵業(yè)界的共識。

　　為提高鋼鐵企業(yè)能源利用效率，引導其技術改造和投資方向，積極推廣余熱余能利用新技術、新裝備，為裝備上下游企業(yè)搭建交流的平臺，全國鋼鐵余熱余能利用研討會于7月在唐鋼召開，來自唐鋼、首鋼京唐公司、邯鋼、安鋼等眾多鋼鐵企業(yè)的代表，就其近年來在余熱余能利用方面取得的經(jīng)驗進行了交流。

　　唐鋼：二次能源高利用率促工序能耗降低

　　據(jù)河北鋼鐵集團唐鋼常務副總經(jīng)理王蘭玉介紹，“十一五”期間，唐鋼綜合能耗降低了53.5kgce/t，累計節(jié)能量達69.47萬噸標準煤，共減排二氧化碳180萬噸。隨著副產(chǎn)煤氣綜合利用工作的不斷深入，唐鋼還實現(xiàn)了焦爐煤氣零放散，高爐煤氣放散率由2005年的6.62%降至2010年的0.53%，轉(zhuǎn)爐煤氣回收量由2005年的83.34m3/t提高到2010年的115.8m3/t。

　　唐鋼二次能源利用水平逐年提高，在滿足主體工藝需求的同時，他們還積極利用富余煤氣、蒸汽發(fā)電，自發(fā)電量由2005年的7.59億千瓦時提高到2010年的22.4億千瓦時;噸鋼耗電量由2005年的411.13千瓦時提高到2010年的465.5千瓦時(主要是由于增加了冷軋生產(chǎn)線);噸鋼自發(fā)電量由2005年87.14千瓦時提高到2010年的262.06千瓦時，自發(fā)電比例由2005年的21.2%提高到2010年的56.3%，2011年噸鋼發(fā)電量達到了300千瓦時以上。隨著二次能源利用效率的提高，唐鋼主體工序能耗指標明顯改善，焦化工序能耗由129.37kgce/t降至94.49kgce/t，燒結(jié)工序能耗由54.8kgce/t降至51.12kgce/t，煉鐵工序能耗由443.68kgce/t降至369.26kgce/t，煉鋼工序能耗由-4.42kgce/t降至-15.01kgce/t。2000年開始，唐鋼實施加熱爐蓄熱式改造，2004年軋鋼加熱爐全部燃用副產(chǎn)煤氣，不再消耗燃油，使軋鋼工序能耗逐年降低，由2005年的49.12kgce/t降至2010年的37.68kgce/t。

　　唐鋼有6座5.5m焦爐，年產(chǎn)焦炭270萬噸，回收焦爐煤氣9.27億立方米供焦爐加熱、市區(qū)民用以及加熱爐、鍋爐使用，實現(xiàn)了零放散;配備了2套干熄焦系統(tǒng)，處理能力分別為150t/h和180t/h，產(chǎn)生的蒸汽除滿足化產(chǎn)工藝需求外，可供2臺15MW發(fā)電機組發(fā)電，年發(fā)電量達1.8億千瓦時。唐鋼煉鐵廠北區(qū)有4臺燒結(jié)機，年產(chǎn)燒結(jié)礦900萬噸，配備25MW發(fā)電機組，噸礦發(fā)電量20kwh;南區(qū)有320m2燒結(jié)機1臺，年產(chǎn)燒結(jié)礦400萬噸，配備15MW發(fā)電機組，噸礦發(fā)電量18kwh。唐鋼4座高爐年產(chǎn)量900萬噸，高爐煤氣全部回收利用，年回收高爐煤氣152億立方米，除滿足煉鐵工序自用外，還可供加熱爐和鍋爐使用，實現(xiàn)了加熱爐和鍋爐全燃煤氣，高爐煤氣放散率為0.5%以下。同時，這4座高爐全部配備了高爐煤氣余壓發(fā)電裝置(TRT)，總裝機容量64MW;北區(qū)高爐采用濕法除塵，噸鐵TRT發(fā)電量38千瓦時，南區(qū)高爐采用干法除塵，噸鐵TRT發(fā)電量45千瓦時。唐鋼3座150t轉(zhuǎn)爐、4座55t轉(zhuǎn)爐年產(chǎn)量為900萬噸，全部采用濕法(OG法)回收轉(zhuǎn)爐煤氣，年回收量9.91億立方米，噸鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收量達到120m3的國內(nèi)先進水平，回收的轉(zhuǎn)爐煤氣供煉鋼烤包、加熱爐和鍋爐使用;余熱蒸汽則采用低溫余熱發(fā)電技術，回收利用轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽的低溫余熱發(fā)電機組，裝機容量15MW，噸鋼余熱蒸汽回收量90kg，噸鋼發(fā)電量達10千瓦時以上。唐鋼軋鋼系統(tǒng)9座軋鋼加熱爐采用鋼坯熱裝熱送技術，鋼坯熱裝溫度達到800℃的熱裝率達80%以上，有效降低了加熱爐燃料消耗和鋼坯燒損;熱板1700毫米和一棒生產(chǎn)線加熱爐采用汽化冷卻技術，回收余熱蒸汽送入內(nèi)部低壓蒸汽管網(wǎng)，滿足了生產(chǎn)、生活用汽;全部采用了蓄熱式燃燒技術，其蓄熱式煙氣余熱回收裝置可最大限度回收高溫煙氣的顯熱，降低了排煙溫度，較常規(guī)加熱爐降低燃料消耗30%以上。唐鋼動力系統(tǒng)有純?nèi)济簹忮仩t15臺，所產(chǎn)蒸汽除保障北區(qū)高爐汽動鼓風外全部用來發(fā)電，熱電機組總裝機容量254MW，年發(fā)電量18億千瓦時，實現(xiàn)了焦爐煤氣不放散、高爐煤氣放散率低于0.5%、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量120m3/t以上。

　　首鋼京唐：循環(huán)經(jīng)濟理念指導生產(chǎn)

　　據(jù)首鋼京唐公司總經(jīng)理助理李揚介紹，首鋼京唐鋼鐵項目共采用了220項先進技術，其中自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新技術占2/3，完全按照循環(huán)經(jīng)濟理念設計，以減量化、再利用、資源化為原則，以低消耗、低排放、高效率為特征，對生產(chǎn)過程中的余熱、余壓、余氣、廢水、含鐵物質(zhì)和固體廢棄物充分循環(huán)利用，基本實現(xiàn)零排放，實現(xiàn)了資源和能源的高效利用。

　　首鋼京唐研發(fā)了以下余熱余能利用工藝技術。

　　低溫多效熱法海水淡化技術。為回收利用鋼廠低品質(zhì)的余熱蒸汽，首鋼京唐建成了4套低溫多效熱法海水淡化裝置，具備日產(chǎn)淡水5萬立方米的生產(chǎn)能力，目前運行良好，所產(chǎn)除鹽水電導率穩(wěn)定在10μs/cm以下，造水比達9.8，各項指標均達到設計要求。該技術采用的雙蒸汽壓縮器工藝以及低壓模式與低低壓模式混合的運行方式為國內(nèi)首次應用，具有以下優(yōu)點：一是回收低品質(zhì)余熱蒸汽。該技術實現(xiàn)了煤氣、蒸汽、水三者間的能源轉(zhuǎn)換利用;可調(diào)節(jié)冬夏季之間蒸汽和電的供需不平衡狀況，在真空狀態(tài)下進行低溫多效蒸發(fā)制水，有效避免了設備結(jié)垢，實現(xiàn)了設備穩(wěn)定、高效運行。二是實現(xiàn)了污水零排放。海淡水使用及其與污水勾兌實現(xiàn)回用，可大量減少地表水和水處理藥劑消耗，每年可節(jié)省地表水資源1734萬噸，減少工業(yè)固體污染物排放3.5萬噸;水系統(tǒng)的水質(zhì)借助海水淡化耦合得到根本改善，實現(xiàn)了工業(yè)污水的零排放。三是副產(chǎn)濃鹽水可利用。海水淡化裝置日產(chǎn)約12萬噸濃鹽水，部分濃鹽水用于300MW熱電機組的煙氣脫硫，實現(xiàn)了海水的梯級利用;濃鹽水可用于社會鹽場制鹽，循環(huán)利用，減少鹽場投資，縮短制鹽期;可對濃鹽水進行鹽化工，提取化工產(chǎn)品，將海水資源產(chǎn)業(yè)化。

　　300MW熱電煤氣—煤粉混燒發(fā)電技術。首鋼京唐生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的高爐、轉(zhuǎn)爐、焦爐煤氣除各工序使用外，利用富裕的煤氣供給2臺300MW熱電機組發(fā)電，使煤氣得到了充分利用。以焦氣代替輕質(zhì)燃油作為鍋爐點火及穩(wěn)燃用燃料，既實現(xiàn)了煤氣零放散，鍋爐還可100%燃燒煤粉，也可摻燒高爐或轉(zhuǎn)爐煤氣。

　　“三干”及余能發(fā)電技術。首鋼京唐共有2臺36.5MWTRT發(fā)電機組、2臺30MWCDQ發(fā)電機組、2臺300MW煤氣-煤粉混燒熱電機組，年自發(fā)電量可達55億千瓦時，占鋼廠總用電量的94%，余能自供電率達50%。其2套260t/h干熄焦裝置配備2套30MW發(fā)電機組，可回收80%以上的紅焦顯熱，扣除本身消耗，每年可回收能源198222噸標準煤;采用高溫高壓自然循環(huán)的余熱鍋爐產(chǎn)生9.5MPa、540℃的蒸汽來發(fā)電，設計年發(fā)電量4.4712億千瓦時、噸焦發(fā)電量106kwh。他們自主研發(fā)了煤氣全干法低壓脈沖布袋除塵技術，形成了具有自主知識產(chǎn)權的集約型冶金煤氣干法除塵工藝、煤氣溫度控制、多系統(tǒng)耦合數(shù)字化控制、布袋與管道系統(tǒng)長壽等11項綜合核心技術，解決了特大型高爐煤氣采用全干法布袋除塵的國際性技術難題，攻克了煤氣溫度控制、管道防腐、裝備制造、自動化控制等諸多技術障礙，取得了高爐煤氣干法除塵大型化的重大技術突破，整體技術水平達到國際領先，設備國產(chǎn)化率達到100%。

　　邯鋼：確保余熱余能利用項目同步實施

　　據(jù)河北鋼鐵集團邯鋼總經(jīng)理彭兆豐介紹，邯鋼在實施結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級的同時，同時考慮余熱余能項目的同步實施，截至2010年底，邯鋼總發(fā)電裝機容量達到581MW。

　　邯鋼新區(qū)年產(chǎn)500萬噸鋼規(guī)模的精品板材生產(chǎn)基地建設時，配套建設了2套18MW的TRT發(fā)電機組、2套15MW的干熄焦發(fā)電機組、1套30MW的燒結(jié)余熱發(fā)電機組、3套60MW的煤氣鍋爐發(fā)電機組，總裝機容量達到276MW。其老區(qū)改造過程中，對余熱余能利用也進行了完善和升級，現(xiàn)有49MW燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)(CCPP)發(fā)電機組2套、60MW的煤氣鍋爐發(fā)電機組2套、6MW的干熄焦發(fā)電機組1套、30MW的發(fā)電機組1套，老區(qū)總裝機容量達305MW。

　　會上，杭州西子聯(lián)合工程有限公司、南京凱盛能源公司、杭州哲達科技公司等余熱利用領域的裝備企業(yè)分別對其節(jié)能新產(chǎn)品、新技術進行了全面展示，得到了與會人員的普遍關注。