變頻改造成降耗“新利器”
目前，在節(jié)能低碳背景下，鋼鐵企業(yè)必須要重視設(shè)備技術(shù)改造，尤其是設(shè)備風(fēng)機(jī)，由于其耗電量大，且各風(fēng)機(jī)風(fēng)量負(fù)荷變動(dòng)大，故要積極調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)擋板，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量控制。因此，必須要完善風(fēng)機(jī)擋板截流調(diào)節(jié)方法，降低風(fēng)機(jī)擋板截流損失量，減少高壓電機(jī)耗電量。變頻裝置作為節(jié)能降耗的一項(xiàng)前沿技術(shù)，被廣泛運(yùn)用到大功率高壓電機(jī)，對(duì)于降低廠用電率發(fā)揮了重要作用。
原料廠燒結(jié)機(jī)的主抽風(fēng)機(jī)采用擋風(fēng)板調(diào)節(jié)風(fēng)量的方式來(lái)調(diào)節(jié)燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中需要的風(fēng)量，采用水電阻降壓?jiǎn)?dòng)方式。風(fēng)門(mén)擋板未完全打開(kāi),其輸出功率大量地消耗在擋板的截流過(guò)程中。在調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)開(kāi)度時(shí)經(jīng)常需要人工調(diào)節(jié)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力準(zhǔn)確度低；啟動(dòng)電流高,水電阻阻值調(diào)整不當(dāng)在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流會(huì)造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊，影響上一級(jí)變電站及其他用電單位的正常生產(chǎn)。集團(tuán)公司對(duì)三臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)實(shí)施了高壓變頻節(jié)能改造，改造后風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度為100%，利用PLC后臺(tái)控制系統(tǒng)在電腦上進(jìn)行操作，用控制電機(jī)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)所需風(fēng)量。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)頻率和電流控制在響應(yīng)的參數(shù)之內(nèi)，消除了大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊；風(fēng)量調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度高，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。改造后的三臺(tái)風(fēng)機(jī)年實(shí)現(xiàn)節(jié)資1100余萬(wàn)元。
后期又對(duì)煉鐵部高爐助燃風(fēng)機(jī)、熱電公司余熱循環(huán)風(fēng)機(jī)、泰威公司265機(jī)尾除塵風(fēng)機(jī)、焦化公司鼓冷風(fēng)機(jī)等6臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)實(shí)施變頻節(jié)能改造。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，其平均節(jié)電率在30%以上，年可節(jié)約電費(fèi)支出600余萬(wàn)元。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，泰鋼集團(tuán)針對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類等感性負(fù)荷，配置了變頻調(diào)速裝置227臺(tái)，平均節(jié)電率達(dá)到25%以上，年節(jié)約費(fèi)用4469萬(wàn)元。
優(yōu)化管道布局提升利用率
近幾年來(lái)，由于淘汰落后產(chǎn)能，生產(chǎn)線的升級(jí)改造，使得能源集輸系統(tǒng)和現(xiàn)有的布局不匹配，因此，泰鋼集團(tuán)堅(jiān)持優(yōu)化能源布局與優(yōu)化能源輸送方式并舉，促進(jìn)能源大范圍高效配置;，既能有效避免大馬拉小車(chē)現(xiàn)象，又能很好防止設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行的情況。
泰鋼集團(tuán)原有空壓站9座，用電成本約為每年5762萬(wàn)元。由于用戶用氣負(fù)荷與空壓機(jī)產(chǎn)氣負(fù)荷不匹配，存在空壓機(jī)加卸載頻繁、壓空放散及電能浪費(fèi)現(xiàn)象。合理優(yōu)化壓空資源配置、實(shí)現(xiàn)壓縮空氣一體化管理、提高空壓機(jī)工作效能、降低生產(chǎn)成本勢(shì)在必行。通過(guò)合理調(diào)研、可行性分析，泰鋼集團(tuán)相繼關(guān)停了新材料公司、原料廠燒結(jié)/球團(tuán)空壓站，將球團(tuán)空壓機(jī)利舊用于超微粉項(xiàng)目，將熱電公司2#空壓站出氣管道與新材料、原料廠原有壓空管道對(duì)接，形成以熱電公司2#空壓站為中心向原料、煉鐵、冷軋部、新材料敷設(shè)的產(chǎn)供氣系統(tǒng)，消化了熱電公司2#空壓站部分富余產(chǎn)能，年節(jié)省費(fèi)用544.2萬(wàn)元。
原先氬氣全部來(lái)自于外供單位，采購(gòu)費(fèi)用較高。而煉鋼廠制氧車(chē)間的5座液氬貯槽內(nèi)的液氬在充液、供氣、存儲(chǔ)一系列過(guò)程中，由于溫升造成的液氬汽化會(huì)造成貯槽壓力增高，導(dǎo)致空分生產(chǎn)的液氬無(wú)法充進(jìn)槽中。為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，只能放散部分汽化后的氬氣。為此,他們通過(guò)改造管路，使氣態(tài)的氬氣回流至空分裝置的精氬塔進(jìn)行液化回收。改造后，每小時(shí)減少外購(gòu)氬氣220m3，年經(jīng)濟(jì)效益290萬(wàn)元。
優(yōu)化革新降本又增效
眼下的鋼鐵行業(yè)，一邊是外部市場(chǎng)環(huán)境的激烈競(jìng)爭(zhēng)，另一邊是政府和社會(huì)各方對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高，節(jié)能成本隨環(huán)保水平提升激增，怎么辦？作為一家高耗能的大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，泰鋼把環(huán)境保護(hù)放在與技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同等重要的位置，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，集中研究開(kāi)發(fā)、推廣應(yīng)用了一大批具有影響力的關(guān)鍵技術(shù)和新型工藝，實(shí)現(xiàn)了由末端治理向過(guò)程控制的根本轉(zhuǎn)變，資源綜合利用率大大提高。
不銹鋼軋鋼廠的卷取爐的燃燒系統(tǒng)是采用常規(guī)的燃燒方式，燃燒后煙氣直接從煙道排出，沒(méi)有不供熱預(yù)熱段或換熱器之類的煙氣余熱利用回收手段,卷取爐平均排煙的溫度占供給整個(gè)爐子燃料燃燒的化學(xué)熱47.2%以上的熱量，煙氣余熱大量的浪費(fèi),是導(dǎo)致了卷取爐的能耗高最主要因素。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝要求，卷取爐生產(chǎn)碳鋼時(shí)需補(bǔ)溫到950℃,生產(chǎn)不銹鋼時(shí)需補(bǔ)溫到1150℃左右；在軋制不銹鋼時(shí)，利用設(shè)計(jì)燃料高/焦混合煤氣無(wú)法滿足溫度要求，只能摻燒高熱值的天然氣，制約了軋機(jī)產(chǎn)能的發(fā)揮，致使整個(gè)生工序能耗居高不下，有必要對(duì)卷取爐進(jìn)行節(jié)能改造。改造后的卷取爐，可在合適的位置加入煤氣、空氣換熱器，節(jié)約了能耗，并且節(jié)省了在軋制不銹鋼時(shí)的天然氣消耗，噸鋼消耗焦?fàn)t煤氣降低49m3，年節(jié)約800萬(wàn)元（以300系列不銹鋼為例）。
焦化公司原先的粗苯提取工藝是利用水蒸汽和其中的苯、甲苯等物質(zhì)能夠形成最低共沸物的原理，將苯類物質(zhì)在較低的溫度下（未達(dá)到洗油的沸點(diǎn)）蒸汽吹脫，使洗油得以再生。由于吹入蒸汽在塔頂冷凝變?yōu)槔淠畷r(shí)不可避免溶解部分芳烴物質(zhì)，無(wú)法工藝回用和直接排放，須送入廢水系統(tǒng)，因此，采用蒸汽提餾過(guò)程，廢水的產(chǎn)生量較大。隨著負(fù)壓脫苯項(xiàng)目竣工投產(chǎn)，這些問(wèn)題都迎刃而解。該項(xiàng)目依據(jù)精餾原理，通過(guò)真空泵對(duì)脫苯塔進(jìn)行減壓，使塔內(nèi)粗苯的沸點(diǎn)降低，在低于常壓蒸餾工藝的溫度下將苯類物質(zhì)蒸餾出來(lái)，不僅降低了能源消耗，減少了廢水排放，而且提高了粗苯產(chǎn)量，每年增加效益973.04萬(wàn)元；同時(shí)，可減少?gòu)U水的生成量及處理費(fèi)219.2萬(wàn)元，節(jié)約煤氣、蒸汽和循環(huán)水費(fèi)用972.51萬(wàn)元，扣除電耗費(fèi)用246.73萬(wàn)元，該項(xiàng)目每年可新增效益1918.02萬(wàn)元。
“電老虎”口里拔“牙”
提起“電”，人們常會(huì)想到“電老虎”,要在電力系統(tǒng)挖潛增效，猶如虎口拔“牙”般艱難！善打硬仗的泰鋼人在節(jié)能減排、挖潛增效、打造低碳綠色環(huán)保鋼鐵企業(yè)新征程中，又有了新的舉措，他們拿電“開(kāi)刀”，在電力系統(tǒng)全過(guò)程深入開(kāi)展全方位的優(yōu)化和精細(xì)管理，馴服“電老虎”取得了良好效果。
泰鋼30MW機(jī)組通過(guò)熱鋼線在泰鋼變電站并網(wǎng)，電量主要供給山前使用。隨著集團(tuán)公司的發(fā)展壯大，設(shè)備的不斷更新，淘汰山前的部分產(chǎn)能，造成山前用電負(fù)荷減少，30MW發(fā)電機(jī)組供出的電量出現(xiàn)剩余，剩余電量通過(guò)孟泰線倒送至國(guó)家電網(wǎng)。隨著電網(wǎng)改革與電費(fèi)的調(diào)整，一度電較以往減少收入0.2957元。為此他們打破一個(gè)站、一個(gè)電壓等級(jí)的局限，擴(kuò)大用電范圍，擴(kuò)大電壓等級(jí)，將喜慶變電站、鐵廠變電站、泰鋼變電站三個(gè)站進(jìn)行系統(tǒng)考慮，調(diào)整轉(zhuǎn)換后經(jīng)過(guò)一個(gè)月的運(yùn)行觀察，月增加自用電量227.05萬(wàn)千瓦時(shí)，減少損失70萬(wàn)元。
國(guó)家為降低企業(yè)負(fù)擔(dān)增強(qiáng)企業(yè)活力，推行了跨區(qū)（山東省與西北電網(wǎng)）網(wǎng)上電力撮合交易和省內(nèi)直接電力交易政策，用有條件降低電價(jià)的方式為企業(yè)輸送扶持資金。泰鋼集團(tuán)積極爭(zhēng)取，成功入圍山東省與西北電網(wǎng)跨區(qū)交易試點(diǎn)企業(yè)，三年共計(jì)優(yōu)惠金額6100萬(wàn)元。
與此同時(shí)，泰鋼集團(tuán)以嚴(yán)控峰平谷用電為抓手，制定多項(xiàng)舉措，降低用電費(fèi)用，利用峰平谷用電政策，合理組織生產(chǎn)，每年完成調(diào)峰電量2452.77萬(wàn)kWh，節(jié)約電費(fèi)支出937.81萬(wàn)元，為節(jié)約能源、降低運(yùn)營(yíng)成本打下了良好的基礎(chǔ)。
用余熱余能實(shí)現(xiàn)“綠色供暖”
鋼鐵企業(yè)是耗能大戶，但同樣也是二次能源的聚集區(qū)。余氣、余熱、余壓，甚至是干熄焦過(guò)程中散發(fā)出的熱量，這些原來(lái)被企業(yè)忽視的熱能，現(xiàn)在被泰鋼變成電能再次投入到了生產(chǎn)過(guò)程中。泰鋼相繼投資建成轉(zhuǎn)爐、加熱爐余熱蒸汽聯(lián)合發(fā)電項(xiàng)目、燒結(jié)余熱發(fā)電項(xiàng)目、高爐TRT透平發(fā)電項(xiàng)目、干熄焦余熱發(fā)電項(xiàng)目，年減少購(gòu)電量4.6億KWH。
為進(jìn)一步提高能源綜合利用水平，泰鋼不斷挖掘余熱余能資源，大力發(fā)展綠色供暖，實(shí)現(xiàn)了二次能源的全部回收和階梯利用，杜絕了燃煤鍋爐的一次能源消耗，大大提高了能源綜合利用率。利用焦化循環(huán)氨水余熱換熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)采暖和洗浴，回收熱量7.5MW，供熱面積達(dá)15萬(wàn)m2；與外部節(jié)能服務(wù)公司達(dá)成熱水供應(yīng)協(xié)議，利用焦化廠氨水余熱資源，生產(chǎn)70℃的熱水供應(yīng)市區(qū)洗浴場(chǎng)所，熱水銷(xiāo)售量達(dá)到400噸/天，為萊蕪市淘汰工業(yè)、民用鍋爐政策提供了有力的支援。實(shí)施的工業(yè)余熱暖民工程是泰鋼集團(tuán)通過(guò)建設(shè)低品位余熱采集回收系統(tǒng)、余熱輸送系統(tǒng)、余熱配送系統(tǒng)，集中回收低品位余熱資源，用于城鎮(zhèn)居民供暖和生活的綠色供暖項(xiàng)目。項(xiàng)目采用一次規(guī)劃，分期實(shí)施的原則，總設(shè)計(jì)供熱能力為348.5MW，可滿足區(qū)域內(nèi)726萬(wàn)平方米建筑面積采暖供熱，年可直接回收利用冷卻循環(huán)水熱量161.7萬(wàn)GJ，相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)煤量5.52萬(wàn)噸。該項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)工業(yè)余熱資源回收利用，提高城區(qū)供熱率，改善城區(qū)居民的居住條件。而且，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低了二氧化碳、二氧化硫和氮氧化合物的排放量，真正實(shí)現(xiàn)了“綠色供暖”。