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高耗能行业的低碳潜能

字号+ 作者:admin 来源:亮报 2017-01-31 10:40 我要评论( )

高耗能行业的低碳潜能 腾达西铁能效审计样本 王龑民 1企业概况 本期我们选取甘肃兰州腾达西北铁合金有限责任公司(以下简称腾达西铁)作为冶金企业的能源审计模板。 腾达西铁是我国硅铁冶炼技术和装备的发源地,公司拥有50万吨铬系、硅系、锰系三大系列铁合

高耗能行业的低碳潜能
——腾达西铁能效审计样本
王龑民
  

  1企业概况

  本期我们选取甘肃兰州腾达西北铁合金有限责任公司(以下简称腾达西铁)作为冶金企业的能源审计模板。

  腾达西铁是我国硅铁冶炼技术和装备的发源地,公司拥有50万吨铬系、硅系、锰系三大系列铁合金和60万吨兰炭生产能力,有各种类型的铁合金电炉38台,总装机容量44.2万千伏安。

腾达西铁供水系统净化站。资料图

  2能效审计思路

  此次能效审计主要对象是一冶厂、二冶厂、粉尘厂及动力厂四领域,经研究发现该厂的生产流程是:在矿热炉中将铁和硅加热再加入焦炭将它们还原成硅铁。用于加热的热能一方面来自矿热炉电极和熔化物之间的电弧,另一方面也来自于焦炭加热产生的热能。定期浇铸铁水,冷却后将之破碎。矿热炉中产生的烟气经过冷却后进入粉尘车间。通过布袋除尘收集的硅粉作为附加产品销售。

  调研小组做了一个理论模型来计算生产过程中的能量流动。通过这个模型计算了每一种物质在生产过程中散发或吸收的热量。计算结果表明,能耗需求量的50%都转换成了热能随着烟气被输出,30%用于化学反应,15%的热能转移到了冷却水中,产品带走的热能及由于辐射和对流散热损失的热能各占2.5%。另外,电耗的10%不能确定去向。

  3节能改造措施

  1.降低二冶厂矿热炉的短网损耗。二冶厂的矿热炉的供电线路由于在一些接触点上电阻较高,造成很高的电量损失。通过扩大连接点的横截面以及接触点的抛光及镀锡,每年可节约耗电17500万千瓦时,相当于每年节约人民币700万元。

  2.二冶厂的无功补偿。二冶厂的电炉变功率因数为0.8,造成很高的电量损失及变压器不必要的高负载。通过对无功补偿的升级改造,每年可节电300万千瓦时。另外如果将无功补偿点转移到更佳的位置,每年可再节约3万千瓦时的电能。通过采取以上措施每年共计可以节约303万千瓦时的电能,即121.2万元。

  3.优化供电电压。113线、114线的供电电压目前为10千伏,通过提高供电电压可以将一次侧母线的线损降低到原来的10%左右。通过电压升级每年可节约80万千瓦时电能,即32万元。

  4.降低矿热炉炉门的热损失。由于二冶厂的矿热炉的炉门开启时间较长,导致大量的热量损失。如果炉门能按照烟气中的一氧化碳的含量来控制,可将炉门开启的时间降低到所需的最短时间。另外建议工厂检验一下改变炉门开口大小的可能性。总共每年可节约1068万千瓦时的电能。每年可节约427万元。

  5.烟气余热利用。烟气经过余热锅炉后温度在160摄氏度左右。可利用这个温度给暖气的回水进行加热,每年可为中央供暖系统提供1017.7万千瓦时的热能。假设每年40%的时间需供暖,那么每年可节约电能1990万千瓦时,可节约人民币142.5万元。

  6.更新变压器。炉变的额定电压为39千伏,但工厂实际运行电压为40千伏。这导致了很高的功率损失和过高的二次电压,配电线的实际电压高达420伏,超过380伏的额定电压,严重缩短灯泡及电机的使用寿命。如果更换为额定电压较低的炉变,可以将母线的电压降到额定电压。通过降低损耗,每年可节电210万千瓦时,节约84万元。

  7.优化净化站。目前所取河水的净化面临水质差、冬季水温过低、原水硬度过高、结垢情况严重等困难。建议增加原水集中石灰软化处理设备,降低原水中的硬度,不仅可以延长水泵的使用寿命、降低管道因结垢导致的压力损失,还可延长对冷却系统补水进行软化处理的离子交换器的再生周期,从而降低再生盐耗和电耗。仅每年减少的盐耗约为6.6万元。

  4节能效果分析

  经过初步分析,专家共给出28项优化措施,每年可节约将近4970万元人民币。这个数目相当于目前所调查的腾达西北铁合金有限责任公司的一冶厂、二冶厂、粉尘厂及动力厂所有能源及水的消耗的12.6%。

  专家分析,这28项优化措施中,降低二冶厂矿热炉的短网损耗、增加二冶厂的无功补偿、优化供电电压、降低矿热炉炉门的热损失及烟气余热利用这五项措施的投资回偿期非常短,应该可以在短期内尽快实施。

  此外,更新变压器及优化净化站两项措施的投资回偿期相对要长一些,但如果实施这两项措施,将在工作安全及饮用水质量方面带来积极的效果,因此建议尽快实施这两项措施。

  腾达西铁听取中德效能合作专家建议,对投资小、见效快的节能方案予以实施,取得了明显效果。

  2011年11月,中德能效合作项目结束,专家评估结果是:该项目通过更新变压器降低损耗、对短网进行升级改造、建设110千伏开关站,为腾达西北铁合金公司每年节约电量1371万千瓦时,总共节省成本548万元。

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