近年來,天津天豐鋼鐵股份有限公司在鋼鐵行業産能嚴重過剩、企業生産經營困難、節能(néng)環保形勢嚴峻的情況(kuàng)下,大膽改革,勇于突破,率先采用多項先進節能減排新技術、新工藝,通過餘熱回(huí)收發電,使自發電率提高到78%左右,達(dá)到行(háng)業良好水平,加快(kuài)了(le)升級改造步伐,保(bǎo)持了快速發(fā)展勢(shì)頭,為推動行業綠色轉型發展做出表率。
四年前,天(tiān)津天豐鋼鐵低壓飽和蒸汽發電機組采用了浙江開山(shān)壓縮機股份有限公(gōng)司的螺杆式蒸(zhēng)汽膨脹機串聯ORC螺杆膨脹機兩級發電技術。這也是國内螺杆式蒸汽膨脹機(jī)串聯ORC螺杆膨脹機兩級發電站(zhàn)。天豐廠(chǎng)區整潔,井然有序,而開山的電站經過近四年的運行,其高效、可靠、變工況能力強的特點(diǎn)經過了時間的驗證。
實現發電效率最大(dà)化
鋼(gāng)鐵企(qǐ)業可有效利用的各(gè)種蒸汽熱能組合相對應(yīng)的不同形式發電機組,才可以發揮大(dà)的發電效用。對于高品位、大流量的(de)過熱蒸(zhēng)汽(qì),應用于速度型的膨脹機,如汽輪機等,能取得最大的效益;對于低品位的蒸汽熱能,如較低壓力(lì)的(de)水蒸汽,存在于汽液(yè)兩相之間(或純粹是(shì)熱水),采用(yòng)容積式的螺杆(gǎn)膨脹機更為合(hé)理。
天豐鋼鐵遵循分布式能源綜合利用理念,實施梯(tī)級能源綜合利用(yòng),将煉鋼廠的轉爐飽和蒸(zhēng)汽(小于0.8MPa)、軋鋼廠(chǎng)的蓄熱式加熱爐飽(bǎo)和蒸汽(小于(yú)0.6MPa)等(děng)低壓(yā)飽和蒸汽集中并網。針對蒸(zhēng)汽壓力波動大等不利因素,開創(chuàng)性地采用了開山有機(jī)朗肯循(xún)環(ORC)螺(luó)杆膨(péng)脹發電技術,建設兩個兆瓦級發電機組(zǔ)。2013年6月建成全國靠(kào)前的套螺杆式(shì)蒸汽膨脹發電機組,2014年3月建成ORC螺杆膨(péng)脹發電機組。
天豐鋼鐵飽和水蒸氣通過蒸汽(qì)式螺杆膨脹發電站做功後,排出的更低壓力的飽(bǎo)和水蒸氣供ORC螺杆膨脹發(fā)電機再次發電(diàn)。螺杆式蒸汽膨(péng)脹發電機利用蒸汽的餘壓,ORC螺(luó)杆膨脹(zhàng)發電機利用蒸汽的潛(qián)熱。凝汽式系(xì)統不僅浪費了蒸汽的潛熱,而且需(xū)要大量的冷卻耗(hào)功。天豐鋼鐵(tiě)将螺杆式蒸汽膨脹發電機(jī)串聯ORC螺杆膨脹發電機(jī),實現發電效(xiào)率最大化。
發電效果(guǒ)
截止目前,天豐鋼鐵(tiě)螺杆蒸(zhēng)汽膨脹機和ORC螺杆膨脹機發電站(zhàn)運行(háng)良好,各項經濟技術指标都能達(dá)到設計标準。據統(tǒng)計,2013-2016年度累計實現發電3028.5萬千瓦時;按(àn)1度電0.7元計算,産(chǎn)值達2120萬元左右;節約标煤約10600噸;減少二氧化碳排放約25137噸(dūn)。
天豐鋼(gāng)鐵低品位餘熱發電經驗具有重大的推廣意義,天豐鋼鐵打開(kāi)了(le)“一扇門”,把鋼鐵企業以前難以回收利用的低品(pǐn)位餘熱高效利用(yòng)起(qǐ)來,使企業自發電率又創新高。如果(guǒ)全國更多的鋼鐵(tiě)企業都如天豐鋼(gāng)鐵一樣,将螺杆式蒸汽膨脹發電機與ORC螺杆膨脹發電機串聯(lián),不僅可以(yǐ)回收利用低品位餘熱(rè),還可以實現發電(diàn)效率的最大(dà)化,促進能源的梯級利用,創造巨(jù)大的(de)經濟價值(zhí)和社會價值。