近(jìn)年來,天津天豐鋼鐵股份有限公司在鋼鐵行業産(chǎn)能嚴重過剩、企業生産經營困難、節能環保形勢嚴峻的情況下,大膽改革,勇(yǒng)于突破,率先采用多項先(xiān)進節能減排新技術、新工(gōng)藝,通(tōng)過(guò)餘熱回收發電,使(shǐ)自發電率提高(gāo)到78%左右,達到行(háng)業良好水平,加快了升級改造步伐,保持了快速發展勢頭,為推動行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)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机床设备有限公司的(de)螺(luó)杆式蒸汽膨脹(zhàng)機串聯ORC螺杆膨脹機兩級發電技術(shù)。這也是國内螺(luó)杆式蒸汽膨脹機串聯ORC螺杆膨脹(zhàng)機兩級發電站。天豐廠區整潔,井(jǐng)然有序,而開山(shān)的電站經(jīng)過近四(sì)年的運行,其高效、可靠、變工況能力強的特點(diǎn)經過了(le)時間(jiān)的驗證。
實現發電效率最大化
鋼鐵企業(yè)可有(yǒu)效利用的各種(zhǒng)蒸汽熱能組合相對(duì)應的不同形式發電機組,才可以發揮大(dà)的發電效用。對于(yú)高品位(wèi)、大流量的過熱蒸汽,應用于速度型(xíng)的膨脹機,如汽輪機等,能取得最大的效(xiào)益;對于低品位的蒸汽熱能,如(rú)較低壓力的水蒸汽,存在于汽液兩相之間(或純粹(cuì)是熱水),采用容積式(shì)的螺杆膨脹機更為(wéi)合理。
天豐鋼鐵遵循分布式能(néng)源綜合利用理念,實施梯級能源綜合利用,将煉鋼廠的(de)轉爐飽和蒸汽(小于0.8MPa)、軋(zhá)鋼廠的蓄熱(rè)式(shì)加熱爐飽和蒸汽(小于0.6MPa)等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(le)開山(shān)有機朗肯循環(ORC)螺杆膨脹發電(diàn)技術,建設兩個兆(zhào)瓦(wǎ)級發電機組。2013年6月建成全國靠前的套(tào)螺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。
天豐鋼鐵飽和水蒸氣通(tōng)過蒸汽式螺杆膨脹(zhàng)發電站做功後,排出的更低壓力的飽和水蒸氣供ORC螺杆膨脹(zhàng)發電機再(zài)次發電。螺杆式蒸汽膨脹發電(diàn)機利用蒸汽的餘壓,ORC螺杆膨脹發電機(jī)利(lì)用蒸汽的潛熱(rè)。凝汽(qì)式系統不僅浪費了蒸(zhēng)汽的潛熱,而且需要大量的冷卻耗功(gōng)。天豐鋼鐵将螺(luó)杆(gǎn)式蒸汽膨脹發電機串(chuàn)聯ORC螺杆膨脹發電(diàn)機,實現發電效率最大化。
發電效(xiào)果
截止目(mù)前,天豐鋼鐵螺杆蒸汽膨脹機和ORC螺杆膨脹機(jī)發電站運行良好(hǎo),各項經濟技術指标都能(néng)達到設計标準。據統計(jì),2013-2016年度累計實現發電3028.5萬千瓦時;按1度電0.7元(yuán)計算,産值達2120萬元左右;節約标(biāo)煤約10600噸;減少二氧化(huà)碳排放約25137噸。
天豐鋼鐵低品位餘熱發電經驗具有重大的推廣意義,天豐(fēng)鋼鐵打開了“一扇(shàn)門”,把鋼鐵企業以前難以回收利用(yòng)的低品位餘熱高效利用起來,使(shǐ)企(qǐ)業自發電率又創新(xīn)高。如果全國更多的鋼鐵企業都(dōu)如天豐鋼鐵一樣,将螺杆式(shì)蒸汽膨(péng)脹發電機與(yǔ)ORC螺杆膨脹發電機串聯,不僅可以回收利用低品位餘熱,還可以實現發電效率的最大化,促進(jìn)能源的梯級利用(yòng),創造巨大的經濟價值和社會價值。