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金行業節能解決方案 / METALLURGY
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鋼鐵行業節能改造方案

河北某鋼鐵有限公司是集生鐵、鋼材、鑄管、高爐煤氣發電生產銷售于一體的聯合生產企業。現有煉鐵高爐2座(其中420m31座、630m31座,年設計產能130萬噸);50噸轉爐2座,年設計產能180萬噸;36㎡、90㎡、110㎡燒結機各1座,年設計產能200萬噸;噴煤站2座、0.3MW×2發電機組、1.5MW×2發電機組和高爐煤氣余壓透平(TRT)發電項目;10個閉路循環工業用水系統。其中燒結工序電耗為49.19 kWh/t,高爐煉鐵工序電耗為112 kWh/t,與行業標桿值(38110)還存在較大的差距。

公司貫徹落實國家的產業政策和有關法律法規,淘汰落后產能設備和生產工藝,著力技術節能改造,實現資源綜合利用。主要設備和生產工藝流程及辦公采用微機網絡管理體系,實現自動化控制,余熱余壓利用充分。各個分廠利用人工抄表的用能數據和生產數據,進行用能量的分攤計算和經濟技術指標的對標分析,并與工資考核直接掛鉤。然而在國家節能減排要求日益嚴格,市場競爭日趨激烈的背景下,企業認識到建立統一的能源管控系統對提升生產及能源管理水平,優化平衡能源使用、降低能源消耗、實現系統節能意義重大。

為滿足能源管理中心系統的運行要求,實現基于客觀過程數據的分析和管理,滿足生產與能源精細化管理要求,我方從設備運行優化、工藝管控優化、管理策略優化三個層面為該鋼鐵企業定制了專屬的能源管理中心系統節能解決方案,同時盡可能考慮經濟性、實用性原則,用小成本投入建設,項目總投資180萬元。主要內容如下:

◆  數據采集、計量儀表改造:球團、煉鋼、煉鐵、制氧站、電廠等分廠的電力、氮氣、氧氣、壓縮空氣、氬氣、蒸汽、煤氣監測點共計150個(一期),同時涉及2DCS后臺數據的獲取。

◆  設備節能改造:對空壓機等一系列設備進行節能改造

◆  工藝系統節能改造:冷卻水泵系統管控策略優化。

◆  網絡系統優化與改造:采用工業級以太環網技術,建設具有雙備份功能的專網系統,保證網絡穩定可靠和故障時的快速切換。

◆  應用軟件的定制與部署調試:包括綜合能源監測系統和基礎能源管理系統的功能定制與實施部署。

◆  節能應用研究:派遣具有相關行業經驗的資深節能研究工程師前往用戶現場,指導與培訓用戶高效的操作系統,發揮能源管理中心系統應有的價值,并與用戶共同挖掘與完成部分節能技改方案。

經過半年試運行,目前能源管理中心系統已在該公司取得了實際應用效果,極大提高了該公司日常能源調度和生產管理的自動化、信息化水平。借助于我公司節能系統特有的分析診斷模塊和定制的節能方法、策略,也取得了較好的節能效果,年節能收益136.2萬元。介紹如下:

●  完善能源計量體系,實現生產管理報表自動統計與分析,減少統計人員數量

針對不同業務部門的管理需求,定制不同的統計分析報表,滿足個性化需求,減少人工統計、制作報表的工作量。包括:生產用能成本分析日報、月報;用能實績日報、月報;用能指標分析日報、月報等。

●  實現能源管理由事后管理向事前管理轉變,提高信息化、自動化程度

① 對能源系統的運行進行全過程的監測、跟蹤、分析、處置和管理,減少能源系統對生產的影響,確保系統及設備的安全;

② 收集實時負荷信息、二次能源產生信息、設備檢修信息等,根據生產要求進行平衡分析預測,合理調配能源使用;

③ 預測能源消耗指標,實現能源計劃與調度的精確管控。

●  設備經濟運行優化管控,降低能源消耗

    ①噴煤廠使用三臺空壓機,通過系統查看空壓機的運行數據發現存在明顯加卸載情況。采用電機節電器閉環控制后,年可節約用電成本16.8萬元,同時避免卸荷器的頻繁工作,降低空壓機維護和保養成本;

現場補償主要在各個發電單位來控制補償,部分動力變壓器的功率因數偏低,導致線路負荷增加,線損浪費較為嚴重。鑒于該種情形,根據系統監測的功率因數變化情況,實現精確的無功補償,能有效減低銅損及線損,提高電能利用率,從而達到節能降耗的目的,年可節約用電成本10萬元;

③連鑄凈環給水泵根據生產工藝要求,進行局部調整,采用電機節電器進行節能改造;

④現場大量變壓器的負荷率較低,長時間運行在不經濟區間,損耗嚴重。根據系統負荷數據的積累,為調整變壓器的運行方式或報停提供依據,一年可節省電費開支19.5萬元。

●  能效對標,實現生產能耗指標控制、優化

目前該企業主要考核環節有:高爐鐵水、機燒、噴煤、煉鋼。在日產量穩定的情況下,均存在不同程度的波動(如煉鋼單耗波動為26.85-36.55kwh/t)。通過相關工藝參數的關聯分析,挖掘單耗波動的原因,并制定相應管理措施和制度,穩定單耗在良好水平,將有效的起到節能降耗的作用。

●  強化能源管理制度落實與考核,實現精細化管控

鋼鐵生產的球團、煉鐵等環節有大量的生產主機設備,如燒結機、高爐等。為了保證這些主機設備能夠安全運行以及保障生產的正常進行,布置了大量的輔機設備如皮帶、水泵等。系統通過報警的方式進行設置,及時提醒設備運行異常、能源空跑浪費等問題,有效管控與解決設備安全與空跑類問題,一年可節省電費開支14.3萬元;

系統根據冷卻循環系統的回水與出水溫度之差,在滿足實際需要的前提下,通過精細化控制變頻器運行狀態,一年可節省電費開支25.6萬元;

以系統監測為依據,嚴格實施錯峰用電,每年節約電費支出50萬元以上。



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