近年來,天津天豐鋼鐵股份有限公司在鋼(gāng)鐵行業産能嚴重過剩、企業生産經營困難、節能環保(bǎo)形勢嚴(yán)峻的情況(kuàng)下,大膽改革,勇于突破,率先采用多項先(xiān)進節能減排新技術(shù)、新工藝,通(tōng)過餘熱回收發電(diàn),使自發電率(lǜ)提高(gāo)到78%左右,達到行(háng)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(wéi)推動行業綠色轉(zhuǎn)型發展做出表率。
四年前,天津(jīn)天豐鋼鐵低壓飽和蒸汽(qì)發電機組采用(yòng)了友泰机床设备有限公司的螺杆式蒸(zhēng)汽膨脹(zhàng)機串聯ORC螺杆膨脹(zhàng)機兩級發電技術。這也是國内螺杆式蒸汽膨脹(zhàng)機串聯ORC螺杆膨脹機(jī)兩級發電站。天豐廠(chǎng)區整潔,井然有序,而開山的電站經過近四(sì)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)。
實現發電效(xiào)率最大化
鋼鐵企業可有效利用的各種蒸(zhēng)汽熱能組合(hé)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。對于高品位(wèi)、大流量的過熱蒸汽,應用于速度型的膨脹機,如汽輪機等,能取得最大的效益;對于低品位的蒸汽熱能,如較低壓力的水蒸(zhēng)汽,存在于汽液兩相之間(或純粹是熱水),采用容積式(shì)的螺杆膨脹機更(gèng)為合理。
天豐鋼鐵遵循分布式能源綜合利用理念,實施梯級(jí)能源綜合利用,将煉鋼廠的(de)轉爐飽和蒸汽(qì)(小于0.8MPa)、軋鋼廠的蓄熱(rè)式加熱爐飽和蒸汽(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(bú)利因素,開創性地采(cǎi)用了(le)開山有機朗肯(kěn)循環(ORC)螺杆(gǎn)膨脹發電(diàn)技術,建設兩(liǎng)個兆瓦級發電機組。2013年6月建成全國靠前的套螺杆式蒸汽膨脹發電機組,2014年3月建成(chéng)ORC螺杆膨脹發電機組。
天(tiān)豐鋼鐵飽和水蒸氣通(tōng)過蒸汽式螺杆膨脹(zhàng)發電站做(zuò)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機利用蒸汽的(de)餘壓,ORC螺杆膨脹發電機利(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(de)冷卻耗功。天豐(fēng)鋼鐵将螺杆式蒸汽膨脹(zhàng)發電機串(chuàn)聯ORC螺(luó)杆膨脹發電機,實現發電效率(lǜ)最大(dà)化。
發電效果
截止(zhǐ)目(mù)前,天豐鋼鐵螺(luó)杆蒸汽膨脹(zhàng)機和ORC螺杆膨脹機發電站運行良好,各項經濟技術指(zhǐ)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(shí);按1度電0.7元(yuán)計算(suàn),産值達(dá)2120萬元左右;節約标煤約10600噸;減(jiǎn)少二氧化碳排放約25137噸。
天豐鋼鐵低品位餘熱發電經驗(yàn)具(jù)有重大(dà)的推(tuī)廣意義,天豐鋼(gāng)鐵打開了“一扇(shàn)門”,把鋼鐵(tiě)企業以前難以回收利用的低品位餘熱高(gāo)效利用起來,使企(qǐ)業自發電率又創(chuàng)新(xīn)高。如果全國更多的鋼(gāng)鐵企業(yè)都如天豐鋼鐵一樣,将螺杆式(shì)蒸汽膨(péng)脹發電機與ORC螺杆(gǎn)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(de)最大化,促(cù)進能源的梯級利用,創造巨大的經濟價值和社會價值。