當(dāng)前鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，能源綜合利用已成為不少鋼鐵企業(yè)尋求突圍的重要手段，體現(xiàn)著一個(gè)企業(yè)能否長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力的水平。京唐公司能環(huán)部以300兆瓦發(fā)電機(jī)組為支點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵“廢氣”產(chǎn)電、電產(chǎn)汽、汽產(chǎn)水的鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)鏈條，在循環(huán)利用的道路上大步向前。

工序煤氣是發(fā)電的“寶”

提到發(fā)電，人們可能會(huì)一下聯(lián)想到燃煤的火力發(fā)電，有些專(zhuān)業(yè)人士會(huì)想到利用燃油、天然氣等發(fā)電。京唐公司早在建廠之初就充分考慮到鋼鐵工序生產(chǎn)中的余能利用，他們?cè)?00兆瓦機(jī)組設(shè)計(jì)上，采用100%燃燒煤粉鍋爐，同時(shí)具有摻燒20%煤氣能力，為實(shí)現(xiàn)余能、余熱綜合利用奠定了基礎(chǔ)。在京唐公司，嚴(yán)格執(zhí)行“科學(xué)發(fā)展、自主創(chuàng)新、循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的標(biāo)準(zhǔn)，是雷打不動(dòng)的原則。他們努力提高兩座300兆瓦燃煤——燃?xì)饣鞜岚l(fā)電機(jī)組的煤氣摻燒量，循環(huán)利用企業(yè)有限資源，最大程度挖潛增效。充分把鋼鐵工序產(chǎn)生的余能進(jìn)行回收，利用300兆瓦發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了煤、煤氣大比例混燒，大幅提高了二次能源利用率。

為充分達(dá)到節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的，京唐公司能環(huán)部不斷摸索實(shí)踐，探索大比例摻燒工序煤氣途徑，向煤氣零放散、二次能源的高效利用邁進(jìn)。

鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高爐煤氣和焦?fàn)t煤氣，與燃煤相比，高爐煤氣熱值低、密度小、與空氣的結(jié)合能力強(qiáng)，容易造成爐內(nèi)整體燃燒溫度場(chǎng)降低、尾部排煙溫度高、鍋爐熱效率低等問(wèn)題。為此，能環(huán)部廣泛調(diào)研，積極與專(zhuān)業(yè)廠家溝通聯(lián)系，合力研究摻燒工序煤氣保證各項(xiàng)指標(biāo)正常的對(duì)策。通過(guò)優(yōu)化多種燃料燃燒器的布置，將高爐煤氣燃燒器置于底層，合理地加大了煤氣燃燒器與煤粉燃燒器之間的距離，調(diào)整燃燒受熱面，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上解決了爐內(nèi)穩(wěn)燃的問(wèn)題。同時(shí)，他們?cè)诒ＷC爐內(nèi)穩(wěn)燃的前提下，通過(guò)理論和實(shí)踐總結(jié)了二套燃料調(diào)整原則，從精細(xì)化操作的角度，為機(jī)組實(shí)現(xiàn)大比例摻燒煤氣創(chuàng)造條件。與此同時(shí)，能環(huán)部認(rèn)真分析工藝、技術(shù)、設(shè)備、管理等影響高爐煤氣利用率的諸多因素，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、全方位管理，達(dá)到提高高爐煤氣利用率的目的。精確平衡、合理用能是提高煤氣利用率的重要手段之一，能環(huán)部能源運(yùn)行中心抓住這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)煤氣產(chǎn)、供過(guò)程的動(dòng)態(tài)平衡、調(diào)整，在保證兩座高爐煤氣柜并網(wǎng)運(yùn)行的同時(shí)，與主工序生產(chǎn)、檢修情況相結(jié)合，大比例提高300兆瓦熱電機(jī)組摻燒量，在保生產(chǎn)正常的同時(shí)，進(jìn)一步降低自發(fā)電成本。目前，300兆瓦機(jī)組的煤氣摻燒比提高到了30%以上，最大可達(dá)到41%，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠煤氣的“零放散”。機(jī)組“吃飽”了，出力也足了，這里的兩臺(tái)300兆瓦機(jī)組每年的發(fā)電量可達(dá)44億千瓦時(shí)以上，一舉實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠“自用有余”，而且還實(shí)現(xiàn)了上網(wǎng)售電創(chuàng)效益的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了多元化的發(fā)展。

“五谷雜糧”也得吃

實(shí)現(xiàn)能源綜合利用的科學(xué)合理化、效益最大化和環(huán)境一流目標(biāo)，是京唐公司不懈的追求。京唐公司兩臺(tái)300兆瓦發(fā)電機(jī)組擔(dān)負(fù)著京唐公司80%的自發(fā)電量，雖然“吃掉”了一部分煤氣，但高熱值燃煤的設(shè)計(jì)配置，還是讓生產(chǎn)成本吃不消。面對(duì)電煤市場(chǎng)價(jià)格持續(xù)攀升，發(fā)電生產(chǎn)成本大幅度增加的現(xiàn)實(shí)，降低燃料成本，讓機(jī)組吃上熱值低、成本低的煤，成了一道新課題。摻燒褐煤的想法在京唐公司能環(huán)部應(yīng)運(yùn)而生。

褐煤，以低廉的價(jià)格走入了他們的視線。但同樣一項(xiàng)重大難題擺在了他們面前：摻燒褐煤可能會(huì)造成鍋爐燃燒不穩(wěn)、設(shè)備出力不足，甚至出現(xiàn)鍋爐滅火等問(wèn)題。在確保設(shè)備健康、機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，逐漸增大摻燒比例，科學(xué)合理地處理好機(jī)組健康安全和摻燒褐煤的關(guān)系。這是確保這一想法充分實(shí)現(xiàn)的根本所在。在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的鼓勵(lì)下，能環(huán)部反復(fù)思考如何實(shí)現(xiàn)摻燒褐煤的科學(xué)有效管理，真正實(shí)現(xiàn)在確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下進(jìn)行摻燒。他們堅(jiān)信，發(fā)電機(jī)組既能吃“山珍海味”，就一定能吃“五谷雜糧”。

為此，他們到兄弟單位取經(jīng)、調(diào)研……經(jīng)過(guò)多方論證，一套詳細(xì)的摻燒工作方案及摻燒管理規(guī)定出爐了。此方案初步確定20％的褐煤摻燒比例。為了保證實(shí)驗(yàn)順利、安全過(guò)渡到生產(chǎn)之中，他們加強(qiáng)褐煤摻燒管理工作力度，不斷創(chuàng)新褐煤摻燒工作方法，完善褐煤摻燒技術(shù)措施，科學(xué)化解褐煤摻燒與保證生產(chǎn)發(fā)電量等矛盾問(wèn)題。在運(yùn)行管理方面，他們研究采用了“分磨上煤，爐內(nèi)摻燒”的方式，先在C磨煤機(jī)摻燒少量褐煤，在鍋爐各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常前提下，逐步提高磨煤機(jī)出力，直到提高到最大煤量。摻燒過(guò)程中，他們根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行狀況和負(fù)荷變化情況，按照不同負(fù)荷下科學(xué)調(diào)整摻燒比例，既滿(mǎn)足機(jī)組出力、又保證成本最低的辦法。并且，對(duì)機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)變化進(jìn)行了詳細(xì)記錄和對(duì)比分析，針對(duì)褐煤易燃易爆的特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備強(qiáng)化、制定了相應(yīng)的調(diào)整措施以及安全措施，并對(duì)防爆蒸汽系統(tǒng)、制粉細(xì)度擋板進(jìn)行了調(diào)試改造，確保鍋爐運(yùn)行良好。經(jīng)過(guò)努力，褐煤摻燒比例達(dá)到了總煤量的25%，并實(shí)現(xiàn)了安全穩(wěn)定運(yùn)行，取得了良好成效，闖出了一條發(fā)電生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)科學(xué)管理的新路子。

節(jié)能減排不是簡(jiǎn)單的“減法”

《國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中，新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組從2014年7月1日起，氮氧化物排放濃度標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行100毫克/立方米。這給京唐公司能源環(huán)保工作提出了更加嚴(yán)格的要求。為適應(yīng)這一規(guī)劃要求，進(jìn)一步加大節(jié)能減排力度，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)電，能環(huán)部多方面的研究論證，決定加大300兆瓦機(jī)組煙氣治理力度。他們發(fā)現(xiàn)，如果單純從爐后進(jìn)行治理，需要再增加一層催化劑，不僅增加設(shè)備投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，還可能引起預(yù)熱器等鍋爐尾部受熱面的堵塞等問(wèn)題。如果實(shí)施高效低氮燃燒技術(shù)，投資小、降低脫硝系統(tǒng)噴氨量，滿(mǎn)足環(huán)保要求的同時(shí)，還能更加安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定。

為此，他們邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)鍋爐燃燒方面的專(zhuān)家為小組專(zhuān)業(yè)人員講解，開(kāi)拓了思路，并進(jìn)行了大量的比對(duì)試驗(yàn)。他們還分別針對(duì)發(fā)電負(fù)荷、燃料參數(shù)、燃料量及氧量參數(shù)等多種因素，總結(jié)出9種鍋爐低氮燃燒優(yōu)化調(diào)整的運(yùn)行方式。通過(guò)合理燃燒調(diào)整，鍋爐燃燒過(guò)程中的一次風(fēng)量、二次風(fēng)量等都大幅降低，原煙氣氮氧化物含量也大幅降低，經(jīng)過(guò)處理后，氮氧化物排放濃度標(biāo)準(zhǔn)完全能夠達(dá)到新的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。處理原煙氣所需的液氨用量也減少50%，月節(jié)約費(fèi)用40萬(wàn)元。排煙溫度降低了近5度，鍋爐效率提高了0.5%，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益雙贏。

綠色發(fā)展不僅僅體現(xiàn)在機(jī)組本身。京唐公司位于海水資源充沛的渤海灣，合理開(kāi)發(fā)利用海水、降低淡水資源消耗給綠色發(fā)電帶來(lái)了新的契機(jī)。他們有效利用簡(jiǎn)單升壓后的海水對(duì)發(fā)電機(jī)組凝汽器進(jìn)行直流冷卻，再充分利用直流冷卻后的海水，對(duì)機(jī)組運(yùn)行中產(chǎn)生的大量煙氣進(jìn)行脫硫，利用海水的天然堿性“吃掉”煙氣中二氧化硫，而吸收二氧化硫“養(yǎng)分”的海水經(jīng)過(guò)曝氣處理，最終達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后回流大海，形成了海水的梯級(jí)利用。海水綜合利用技術(shù)讓京唐公司能環(huán)部嘗到了甜頭，其中海水直流冷卻每年可減少1800萬(wàn)噸的淡水消耗，而這種海水脫硫，既不需要采購(gòu)脫硫劑，又沒(méi)有廢水、廢渣排放，脫硫效率可達(dá)92%至98%，降低機(jī)組運(yùn)行成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了綠色減排。

京唐公司能環(huán)部300兆瓦發(fā)電機(jī)組煤和煤氣混燒、低氮燃燒、海水綜合利用和海水脫硫等綜合節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，達(dá)到了鋼鐵企業(yè)能源的綜合平衡，每年可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益為1.33億元。