本報記者 吳勇 實習記者 羅熔軍
5月16日上午，由中國能源建設(shè)集團湖南省電力設(shè)計院有限公司（以下簡稱中國能建湖南院）總承包的、代表鋼鐵行業(yè)目前直燃尾氣發(fā)電項目最高效率的防城港鋼鐵基地（一期）動力系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)（3×135兆瓦煤氣發(fā)電機組）安裝工程正式開工。
這是廣西柳鋼集團防城港鋼鐵基地實現(xiàn)資源循環(huán)利用，建成綠色、環(huán)保、現(xiàn)代化鋼廠的有力支撐，也充分反映出中國能建湖南院在尖端發(fā)電技術(shù)與鋼鐵行業(yè)融合方面的領(lǐng)先優(yōu)勢。
在這背后，一方面是鋼鐵行業(yè)今年初以來受原料成本快速上升影響，利潤大幅下降，內(nèi)生降本增效動力大大增強；另一方面是鋼鐵行業(yè)在超低排放改造等方面面臨的外部環(huán)保壓力進一步增大。內(nèi)外雙重“夾擊”下，鋼鐵企業(yè)資源、能源的二次利用需要更高效、更綠色的模式。針對有關(guān)問題，《中國冶金報》記者日前采訪了中國能建湖南院、柳鋼和華菱湘鋼等企業(yè)相關(guān)負責人。
“敢為先”
5月15日下午，華菱湘鋼動力廠廠長陽建輝在該廠4樓會議室接受《中國冶金報》記者采訪時表示，鋼鐵企業(yè)大多是2012年前后開始在能源的二次回收利用方面加大投入，以應(yīng)對當時鋼鐵主業(yè)效益滑坡的困境。
“2009年底，我剛到動力廠工作時，我們的自發(fā)電占比約為20%，后來也根據(jù)煤氣的富余情況建設(shè)了一些小型的發(fā)電機組，將自發(fā)電占比提高到了40%左右?！标柦ㄝx說。
陽建輝告訴《中國冶金報》記者，盡管如此，當時仍有大量煤氣無法得到充分利用，只能被直接對空燃燒排放。在這種情況下，他們提出了建設(shè)超高壓發(fā)電機組的設(shè)想。正是在這個時候，中國能建湖南院充分發(fā)揮了“敢為先”的精神，首次將視野投向了鋼鐵行業(yè)，與華菱湘鋼結(jié)緣。
作為發(fā)電領(lǐng)域的“老兵”，創(chuàng)建于1958年的中國能建湖南院在電力勘測、設(shè)計和總承包等方面底蘊深厚，業(yè)務(wù)遍布海內(nèi)外。不過，該院黨委書記、董事長李屹立坦言，當時受湖南電網(wǎng)投資建設(shè)規(guī)模急劇收縮、傳統(tǒng)火力發(fā)電業(yè)務(wù)不斷萎縮影響，企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展難以獲得支撐。
“鋼鐵企業(yè)動力業(yè)務(wù)既屬于我們傳統(tǒng)主業(yè)范疇，又是發(fā)電業(yè)務(wù)在鋼鐵行業(yè)新領(lǐng)域的拓展和延伸，與公司發(fā)展理念和戰(zhàn)略高度契合。”李屹立告訴《中國冶金報》記者，“我們有實力將發(fā)電領(lǐng)域最新的設(shè)計和總包管理理念融入鋼鐵行業(yè)，促進其能源高效利用?！?/p>
接觸華菱湘鋼后，中國能建湖南院根據(jù)其總體供氣量、全廠用電量等相關(guān)指標重新進行了方案設(shè)計，將2臺60兆瓦的中溫中壓發(fā)電機組優(yōu)化為1臺高溫高壓的135兆瓦發(fā)電機組，利用高參數(shù)機組，在提高發(fā)電效率的同時，降低工程造價，并最終中標。
陽建輝也坦言，在這之前，華菱湘鋼在煤氣綜合利用方面，缺乏系統(tǒng)的思考和規(guī)劃。不過，在中國能建湖南院EPC總承包的135兆瓦機組投入運行后，一切迎刃而解。首先是建設(shè)周期短，2012年9月開工至2013年7月10日并網(wǎng)發(fā)電，10個月左右的時間就圓滿完成了整個工程建設(shè)；其次是運行良好，投產(chǎn)運行后很快就實現(xiàn)滿負荷甚至超負荷運行，年利用小時數(shù)達到8000小時以上，運行故障率也非常低，近兩年基本實現(xiàn)“零事故”；最后是投資效益好，第一期項目投產(chǎn)后，每天節(jié)省外購電費在200萬元左右，當年就可收回全部投資成本，使企業(yè)度過了最為困難的時期。
嘗到甜頭的華菱湘鋼很快就提出了建設(shè)第二臺135兆瓦發(fā)電機組的計劃，任務(wù)也順其自然地交給了中國能建湖南院。二期項目于2014年1月開工，2014年12月26日并網(wǎng)發(fā)電。至此，陽建輝告訴《中國冶金報》記者，華菱湘鋼共有自發(fā)電機組14臺（套），總裝機容量為486.5兆瓦，其中單臺裝機容量最小的為4.5兆瓦。
“盡管135兆瓦機組在數(shù)量上只有2臺，但裝機容量占比接近56%，實際發(fā)電量占比則更高，是我們的主力設(shè)備。”陽建輝說。他表示，自投產(chǎn)以來，這2臺135兆瓦機組在140兆瓦左右的超負荷狀態(tài)下保持了長周期的穩(wěn)定運行，各項技術(shù)及性能指標均達到或超過了設(shè)計要求，煤氣基本上做到了零放散，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
“自2臺135兆瓦機組投產(chǎn)以后，我們的自發(fā)電占比長期穩(wěn)定在75%~85%之間，2018年的自發(fā)電總量為32.5億千瓦時，創(chuàng)造了我們自發(fā)電水平的新高?！彼f。與此同時，《中國冶金報》記者查閱數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，華菱湘鋼也由2015年的虧損超過10億元，到2018年實現(xiàn)凈利潤超過45億元。
“大世界”
推開一扇門，就會發(fā)現(xiàn)一個新的世界。
對中國能建湖南院而言，華菱湘鋼項目就是這扇門，隨后而來的便是鋼鐵“大世界”。根據(jù)國家統(tǒng)計局《中國統(tǒng)計年鑒2018》公布的數(shù)據(jù)，2016年，我國黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)的能源消費總量為6.2億噸標準煤，電力消費量為5281億千瓦時。
中國能建湖南院電源分公司總經(jīng)理曾華林認為，粗略估算，我國鋼鐵行業(yè)每年高爐煤氣的產(chǎn)量約為6000億立方米，焦爐煤氣的產(chǎn)量約為1550億立方米，對它們的有效利用是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的關(guān)鍵。
鋼鐵行業(yè)環(huán)保專家認為，鋼鐵企業(yè)在高爐尾氣、焦爐煤氣等能源的二次利用方面，多采用梯級利用的方式，熱能較高的多用于自發(fā)電，熱能較低的多用于其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)部循環(huán)；鋼鐵企業(yè)自發(fā)電是典型的清潔能源，其中的關(guān)鍵是將熱能轉(zhuǎn)化為電能的效率問題?！澳壳颁撹F企業(yè)的自發(fā)電水平高低不一，低的占比只有30%，高的超過70%。相對而言，大中型、氣量豐富的企業(yè)，更適合建設(shè)更高參數(shù)的發(fā)電機組?！痹搶＜覍Α吨袊苯饒蟆酚浾弑硎?。
“憑借過硬的設(shè)計和技術(shù)能力，經(jīng)過激烈的競爭，我們在去年10月份成功中標防城港鋼鐵基地（一期）動力系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)項目，并于11月份正式啟動?！敝袊芙ê显焊笨偨?jīng)理黃宇翔告訴《中國冶金報》記者，“這也是國內(nèi)第一臺采用亞臨界超高溫135兆瓦機組的高爐尾氣發(fā)電項目。”
5月22日，柳鋼集團動力廠廠長董君祥在接受《中國冶金報》記者采訪時也表示，防城港鋼鐵基地煤氣發(fā)電工程采用國內(nèi)最先進的亞臨界超高溫汽輪發(fā)電工藝，預(yù)計在效率、節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟效益等方面均會表現(xiàn)優(yōu)異，是柳鋼集團發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、打造綠色鋼企的重要組成部分?！霸擁椖拷ǔ珊?，能夠有效利用富余煤氣發(fā)電，實現(xiàn)煤氣零放散，預(yù)計年利用小時數(shù)可達8000小時以上，年發(fā)電量達32億千瓦時，占全廠總用電量的85.5%?！彼f。
黃宇翔認為，隨著國家節(jié)能減排要求和企業(yè)降耗增效要求的提高，更高參數(shù)的煤氣發(fā)電機組在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用將是大勢所趨，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組也應(yīng)在有條件的情況下得到推廣。國內(nèi)煤氣發(fā)電機組已發(fā)展到超高溫亞臨界參數(shù)，發(fā)電效率可達41%左右；超臨界、超超臨界燃煤發(fā)電機組最高機組熱效率已達47.8%；燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組效率達到50%以上。
“鋼鐵企業(yè)傳統(tǒng)的中溫、中壓發(fā)電效率有待提升。近些年，淘汰中、低參數(shù)機組，建設(shè)高溫超高壓以至于亞臨界參數(shù)機組的鋼鐵企業(yè)，均獲得了較好的效益?！秉S宇翔說。以華菱湘鋼的135兆瓦機組為例，陽建輝告訴《中國冶金報》記者，其發(fā)電耗標煤為325克/千瓦時左右，而此前機組的發(fā)電耗標煤為610克/千瓦時左右，這意味著發(fā)電效率提高近1倍。
“目前，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)在建和已投運的裝機容量135兆瓦等級的尾氣發(fā)電機組有10余臺，其中的6臺和我們有關(guān)（設(shè)計或總承包），這反映出我們在這方面的領(lǐng)先地位?！崩钜倭娬{(diào)。
陽建輝和董君祥均建議，希望政府部門從技術(shù)、政策上大力支持鋼鐵企業(yè)發(fā)展資源的二次利用，對自發(fā)電比例較高的鋼鐵企業(yè)進行稅收或電價優(yōu)惠。董君祥還強調(diào)，在發(fā)電設(shè)備的選擇方面，鋼鐵企業(yè)應(yīng)該從可靠、安全、高效、環(huán)保4個方面綜合考慮。
