近年來,天津天豐鋼鐵(tiě)股份有限公司在鋼鐵(tiě)行業産能嚴重過剩、企業生産經(jīng)營困(kùn)難、節能環保形勢嚴峻的情況(kuàng)下,大膽改革,勇于突(tū)破,率先采用多項先進節能減排新技術、新工藝,通(tōng)過餘熱回收發電,使自發電率提高到78%左右,達到行業良好水平,加快了(le)升級改造步伐,保持了快速發展勢頭,為推動行業綠色轉型發(fā)展做出(chū)表率。
四年前,天津天豐鋼鐵低(dī)壓飽(bǎo)和(hé)蒸汽發電機(jī)組采用(yòng)了(le)浙江開山(shān)壓縮機股份有限公(gōng)司的螺杆式蒸汽膨脹機串聯ORC螺杆膨脹機兩級發電技術。這也是(shì)國内螺杆式蒸汽膨脹機串聯ORC螺(luó)杆膨(péng)脹機兩級發電站(zhàn)。天豐廠區整潔,井然(rán)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(shí)間的驗證。
實現(xiàn)發電效率最大化
鋼鐵企業可有效利用的各種蒸汽熱(rè)能組合相對應的(de)不同形式發電機組,才可(kě)以發揮大的發電效用。對于(yú)高品位、大流量的過熱蒸汽,應用于速度型的膨脹機,如(rú)汽(qì)輪機等,能取得最(zuì)大的效益;對于低品位的蒸汽熱能,如較低壓力(lì)的水蒸汽,存在(zài)于汽液(yè)兩相之間(或純粹是熱水),采用容積式的螺杆膨脹機更為合理。
天豐鋼鐵遵(zūn)循分布式能源(yuán)綜合利用理念,實施梯級能(néng)源綜合利用,将煉鋼廠的轉爐飽和蒸汽(小于0.8MPa)、軋鋼廠(chǎng)的蓄熱式(shì)加熱爐飽和蒸汽(小于0.6MPa)等(děng)低壓飽和蒸汽集中并網。針對蒸汽壓力波動大等(děng)不利因素,開創(chuàng)性地采用了開山有機朗(lǎng)肯循環(ORC)螺杆膨脹發電技術,建設(shè)兩個兆瓦(wǎ)級發電機組。2013年6月建成(chéng)全國靠前的套螺杆式蒸汽膨脹發電機組,2014年(nián)3月建成ORC螺杆膨脹發電機組。
天豐鋼鐵飽和水蒸氣通過蒸汽式螺杆膨脹發電站做功後,排出的更低壓力的飽和(hé)水(shuǐ)蒸氣供ORC螺杆膨脹發(fā)電機再次發電。螺杆式蒸汽膨脹(zhàng)發電機利用蒸汽(qì)的餘壓,ORC螺杆膨脹發電機利用蒸汽的潛(qián)熱。凝汽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。天豐鋼鐵将螺杆式蒸汽膨脹發(fā)電機(jī)串聯ORC螺杆膨脹發電(diàn)機,實現發電效率最大化。
發(fā)電效果(guǒ)
截止目前,天豐鋼鐵螺杆蒸(zhēng)汽膨脹機和ORC螺杆(gǎn)膨脹機發電站運行(háng)良好,各項經濟(jì)技術指标都能達到設計标準。據統計,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(zhí)達2120萬元左右;節約标煤(méi)約(yuē)10600噸;減少二氧化碳排放約25137噸(dūn)。
天豐鋼鐵低品位餘(yú)熱發電經驗具有重大的(de)推(tuī)廣意義,天豐鋼鐵打開(kāi)了“一扇門(mén)”,把鋼鐵企業以前難以回收利(lì)用的低品(pǐn)位餘熱高效利用起(qǐ)來,使企業自發電率又創新高。如果(guǒ)全國更多的鋼鐵企(qǐ)業都如天豐鋼鐵一樣,将螺杆式蒸汽膨(péng)脹發(fā)電機(jī)與ORC螺杆膨脹發(fā)電機串聯,不僅可以(yǐ)回收利用低品位餘熱,還可以實現(xiàn)發電效率的最大化,促進(jìn)能源的梯(tī)級利用,創造(zào)巨大的經濟價值和社(shè)會價值。