天豐鋼鐵低品位餘熱回收
近年來,天(tiān)津天(tiān)豐鋼鐵股份有限(xiàn)公司在鋼鐵行業産能嚴重過剩、企(qǐ)業生産經營(yíng)困難(nán)、節能環(huán)保形勢嚴峻的情況下,大膽(dǎn)改革,勇于突破,率先(xiān)采用(yòng)多項先進節能減排新技術、新工藝,通過餘熱(rè)回收發電,使自發電率(lǜ)提高到78%左右(yòu),達到行業良好水平,加快了升級(jí)改造步伐,保持了快速發展勢頭,為推動行(háng)業綠色轉型發展做出表率。
四年前,天津天豐鋼鐵低壓飽和蒸汽發電機組采用了友泰(tài)机床(chuáng)设备有(yǒu)限公司的螺杆(gǎn)式蒸汽膨脹機串聯ORC螺杆膨脹機兩(liǎng)級(jí)發電技術。這(zhè)也是國内螺杆式蒸汽膨脹機串聯(lián)ORC螺杆膨脹機兩級發(fā)電站。天(tiān)豐廠區整潔(jié),井然有序(xù),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經過了時間的驗證(zhèng)。
實(shí)現發電效率最大化
鋼鐵企業可有效(xiào)利用的各種蒸汽(qì)熱能組合相對應(yīng)的不同形式發電機組,才可以(yǐ)發揮大的發電效用。對于高品(pǐn)位、大流量的過熱蒸汽,應用于速度型的膨脹機,如汽輪機等,能取(qǔ)得最大的效益;對于低品位的蒸汽熱能,如較低壓(yā)力的水蒸汽,存在于汽液兩(liǎng)相之間(或純粹是熱水(shuǐ)),采用容積式的螺杆膨脹機更為合理。
天豐鋼鐵遵循分布式(shì)能源綜合利用理念,實(shí)施梯級能源綜合利用,将煉鋼廠的轉爐飽和蒸汽(小于0.8MPa)、軋鋼廠的蓄熱式加熱爐(lú)飽和蒸汽(小(xiǎo)于0.6MPa)等(děng)低壓飽和蒸汽集中并網。針對蒸汽壓力波動大等不利因素,開創性地采用了開山有機朗肯循(xún)環(ORC)螺杆膨脹發電(diàn)技術,建(jiàn)設兩個(gè)兆瓦級發電機組。2013年6月建成全國靠前的套螺(luó)杆式蒸汽膨脹發電機組,2014年3月建成ORC螺杆膨脹發電機組。
天豐鋼鐵(tiě)飽和水蒸氣通過蒸汽式螺(luó)杆膨(péng)脹發電(diàn)站做功後,排出的(de)更低(dī)壓力的(de)飽和水蒸氣供ORC螺杆膨(péng)脹發電機再次發(fā)電。螺杆式蒸(zhēng)汽膨脹發(fā)電機利用蒸汽的餘壓,ORC螺杆膨(péng)脹發電機利用蒸(zhēng)汽(qì)的潛熱。凝汽式系統不(bú)僅(jǐn)浪費了蒸汽的潛熱,而且(qiě)需要大量的冷卻耗功。天豐鋼鐵将(jiāng)螺杆式蒸汽膨脹發電機串聯ORC螺杆膨脹(zhàng)發電機,實現發電效率最大化。
發電效果
截止目前,天豐鋼鐵螺杆蒸汽膨脹機和ORC螺杆膨脹機發電站(zhàn)運行良好,各項經濟技術指标都能達到設計标準。據統(tǒng)計,2013-2016年度累計實現發(fā)電3028.5萬千瓦時;按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。
天豐鋼鐵低品(pǐn)位餘熱發電經驗具(jù)有重大的推廣意義(yì),天豐鋼鐵打開了“一扇門”,把鋼鐵企(qǐ)業(yè)以前難以回收利用的低品位餘熱高效利用起來,使企業自發(fā)電率又創新高。如果(guǒ)全國更多的鋼鐵企業都如天豐鋼鐵一樣,将螺杆式蒸汽膨脹發電機與ORC螺(luó)杆膨脹發電機串聯,不僅(jǐn)可以回(huí)收利用低品位餘熱,還可以實(shí)現發電效率的最大化,促進能源的梯級利用,創造巨(jù)大(dà)的經濟(jì)價值和社會價值。