我國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)余熱余能利用各有妙招

我國(guó)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)余熱余能利用各有妙招

　對(duì)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(jìn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)余熱余能的高效利用，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)實(shí)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(shí)。

　　為提高鋼鐵企業(yè)能源利用效率，引導(dǎo)其技術(shù)改造和投資方向，積極推廣余熱余能利用新技術(shù)、新裝備，為裝備上下游企業(yè)搭建交流的平臺(tái)，全國(guó)鋼鐵余熱余能利用研討會(huì)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(yàn)進(jìn)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(tuán)唐鋼常務(wù)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(jì)節(jié)能量達(dá)69.47萬噸標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t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(shí)，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(shí)提高到2010年的22.4億千瓦時(shí);噸鋼耗電量由2005年的411.13千瓦時(shí)提高到2010年的465.5千瓦時(shí)(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(shí)提高到2010年的262.06千瓦時(shí)，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(dá)到了300千瓦時(shí)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(biāo)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(shí)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?fàn)t，年產(chǎn)焦炭270萬噸，回收焦?fàn)t煤氣9.27億立方米供焦?fàn)t加熱、市區(qū)民用以及加熱爐、鍋爐使用，實(shí)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(tái)15MW發(fā)電機(jī)組發(fā)電，年發(fā)電量達(dá)1.8億千瓦時(shí)。唐鋼煉鐵廠北區(qū)有4臺(tái)燒結(jié)機(jī)，年產(chǎn)燒結(jié)礦900萬噸，配備25MW發(fā)電機(jī)組，噸礦發(fā)電量20kwh;南區(qū)有320m2燒結(jié)機(jī)1臺(tái)，年產(chǎn)燒結(jié)礦400萬噸，配備15MW發(fā)電機(jī)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(shí)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(shí)，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(jī)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(shí)，南區(qū)高爐采用干法除塵，噸鐵TRT發(fā)電量45千瓦時(shí)。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(dá)到120m3的國(guó)內(nèi)先進(jìn)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(shù)，回收利用轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽的低溫余熱發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量15MW，噸鋼余熱蒸汽回收量90kg，噸鋼發(fā)電量達(dá)10千瓦時(shí)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(shù)，鋼坯熱裝溫度達(dá)到800℃的熱裝率達(dá)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(shù)，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(shù)，其蓄熱式煙氣余熱回收裝置可最大限度回收高溫?zé)煔獾娘@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(dòng)力系統(tǒng)有純?nèi)济簹忮仩t15臺(tái)，所產(chǎn)蒸汽除保障北區(qū)高爐汽動(dòng)鼓風(fēng)外全部用來發(fā)電，熱電機(jī)組總裝機(jī)容量254MW，年發(fā)電量18億千瓦時(shí)，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t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(jì)理念指導(dǎo)生產(chǎn)

　　據(jù)首鋼京唐公司總經(jīng)理助理李揚(yáng)介紹，首鋼京唐鋼鐵項(xiàng)目共采用了220項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，其中自主創(chuàng)新和集成創(chuàng)新技術(shù)占2/3，完全按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念設(shè)計(jì)，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(duì)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(shí)現(xiàn)零排放，實(shí)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(shù)。

　　低溫多效熱法海水淡化技術(shù)。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(yùn)行良好，所產(chǎn)除鹽水電導(dǎo)率穩(wěn)定在10μs/cm以下，造水比達(dá)9.8，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該技術(shù)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(yùn)行方式為國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是回收低品質(zhì)余熱蒸汽。該技術(shù)實(shí)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(jìn)行低溫多效蒸發(fā)制水，有效避免了設(shè)備結(jié)垢，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備穩(wěn)定、高效運(yùn)行。二是實(shí)現(xiàn)了污水零排放。海淡水使用及其與污水勾兌實(shí)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(shí)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(jī)組的煙氣脫硫，實(shí)現(xiàn)了海水的梯級(jí)利用;濃鹽水可用于社會(huì)鹽場(chǎng)制鹽，循環(huán)利用，減少鹽場(chǎng)投資，縮短制鹽期;可對(duì)濃鹽水進(jìn)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(shù)。首鋼京唐生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣除各工序使用外，利用富裕的煤氣供給2臺(tái)300MW熱電機(jī)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(diǎn)火及穩(wěn)燃用燃料，既實(shí)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(shù)。首鋼京唐共有2臺(tái)36.5MWTRT發(fā)電機(jī)組、2臺(tái)30MWCDQ發(fā)電機(jī)組、2臺(tái)300MW煤氣-煤粉混燒熱電機(jī)組，年自發(fā)電量可達(dá)55億千瓦時(shí)，占鋼廠總用電量的94%，余能自供電率達(dá)50%。其2套260t/h干熄焦裝置配備2套30MW發(fā)電機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)年發(fā)電量4.4712億千瓦時(shí)、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(shù)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(zhǎng)壽等11項(xiàng)綜合核心技術(shù)，解決了特大型高爐煤氣采用全干法布袋除塵的國(guó)際性技術(shù)難題，攻克了煤氣溫度控制、管道防腐、裝備制造、自動(dòng)化控制等諸多技術(shù)障礙，取得了高爐煤氣干法除塵大型化的重大技術(shù)突破，整體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。

　　邯鋼：確保余熱余能利用項(xiàng)目同步實(shí)施

　　據(jù)河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼總經(jīng)理彭兆豐介紹，邯鋼在實(shí)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的同時(shí)，同時(shí)考慮余熱余能項(xiàng)目的同步實(shí)施，截至2010年底，邯鋼總發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)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(shè)時(shí)，配套建設(shè)了2套18MW的TRT發(fā)電機(jī)組、2套15MW的干熄焦發(fā)電機(jī)組、1套30MW的燒結(jié)余熱發(fā)電機(jī)組、3套60MW的煤氣鍋爐發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)到276MW。其老區(qū)改造過程中，對(duì)余熱余能利用也進(jìn)行了完善和升級(jí)，現(xiàn)有49MW燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)(CCPP)發(fā)電機(jī)組2套、60MW的煤氣鍋爐發(fā)電機(jī)組2套、6MW的干熄焦發(fā)電機(jī)組1套、30MW的發(fā)電機(jī)組1套，老區(qū)總裝機(jī)容量達(dá)305MW。

　　會(huì)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(dá)科技公司等余熱利用領(lǐng)域的裝備企業(yè)分別對(duì)其節(jié)能新產(chǎn)品、新技術(shù)進(jìn)行了全面展示，得到了與會(huì)人員的普遍關(guān)注。