呂永剛  董紅梅  王 勇

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司）

摘  要：針對高爐煤氣柜閑置狀態(tài)，提出儲能發(fā)電技術應用。

關鍵詞：高爐煤氣柜；儲能；峰平谷

1  前言

鋼鐵企業(yè)都建設有高爐煤氣柜，氣柜容積一般為20-30萬m³，高爐煤氣柜最初功能主要是平衡煤氣管網(wǎng)壓力，應對高爐截煤氣等。近年來，鋼鐵企業(yè)都建設自備電廠，用高爐煤氣來發(fā)電，當高爐煤氣出現(xiàn)缺口時，用煤氣發(fā)電廠調節(jié)緩沖，氣柜的作用大幅度削弱。對于大多數(shù)鋼企來說，高爐煤氣是有缺口的，管網(wǎng)壓力低造成氣柜無法并網(wǎng)運行。故大多數(shù)高爐煤氣柜幾乎處于閑置狀態(tài)，不能產(chǎn)生效益。

2  現(xiàn)狀：

龍鋼公司二十萬高爐煤氣柜于2015年元月31日投運。現(xiàn)有一座200000m3新型煤氣柜（又稱POC柜），全稱為圓筒形活塞稀油橡膠密封煤氣柜，四座UBZ-11C-1250型油泵，一套煤氣降溫噴淋系統(tǒng)。二十萬高爐煤氣柜主要作用是穩(wěn)定公司高爐煤氣主管網(wǎng)壓力，降低公司煤氣燃燒放散率，補充公司煤氣管網(wǎng)的缺額，作為臨時儲存煤氣的容器，提高了全公司煤氣調度能力。同時建設100MW的單超發(fā)電機組一臺，滿負荷消耗煤氣28萬Nm³/h，共6條軋線，每條軋線煤氣消耗量5-7萬Nm³/h。公司高爐煤氣整體欠缺，造成高爐煤氣管網(wǎng)壓力低。

3  技術方案

隨著峰平谷電價在龍鋼公司的深入應用，推動了高爐煤氣柜的儲能發(fā)電技術，如果在電價低的時候將煤氣儲存起來，電價高的時候將煤氣放出來用來發(fā)電，將會產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

在煤氣柜進口（出口）煤氣管道原來的盲板閥組位置并聯(lián)一臺煤氣6萬的煤氣加壓機，并安裝相應的盲板閥組。10萬站區(qū)安裝有1臺10萬m³的煤氣加壓機，安裝有3臺6萬m³的煤氣加壓機，根據(jù)節(jié)省投資的原則將3^#6萬立方米的煤氣加壓機改造為氣柜專用加壓機。

使用方法： 升氣柜(電廠降負荷)：關閉FZ1的蝶閥，打開FZ2、FZ3、調節(jié)閥T，起動煤氣加壓機向氣柜內充煤氣。降氣柜（電廠升負荷）：關閉FZ2或FZ3的蝶閥，打開FZ1的蝶閥，通過調節(jié)發(fā)（T）控制送出的煤氣量和柜速。谷電價時，電廠稍降負荷，利用煤氣加壓機將氣柜升起來。峰電價時電廠增加發(fā)電量，將氣柜降下來。平電價時，電廠稍降負荷，利用煤氣加壓機將氣柜升起來。峰電價時電廠增加發(fā)電量，將氣柜降下來。

工藝原理圖

4  效益核算

4.1國家峰平谷電價政策

表1

4.2效益核算：

4.2.1氣柜升降一次的發(fā)電量

16000×0.8÷2.8=45714度電

2.8-------2.8Nm³煤氣發(fā)一度電

4.2.2.操作辦法

（1）23:00-7:00升氣柜（8小時氣柜可以升到16萬），8:00-11：30降氣柜，增效：45714×(0.8461-0.2279)=28260元

（2）11:30-18:30升氣柜（7小時氣柜可以升到16萬），18:30-23:00降氣柜，增效：45714×(0.5371-0.2279)=14135元

（3）煤氣加壓機電耗每日約2000度電，費用：2000×0.34=680元，年費用：23.8萬元

（4）氣柜每天升降兩次，年創(chuàng)效：1250萬元。

4.2.3投資費用

新建一臺6萬的煤氣加壓機投資費用約：300萬元。約3個月時間就可收回投資。

4.2.4結論：效益非常可觀。

5  其他效益

正常運行時可以利用加壓機將氣柜升起來，異常情況下氣柜可以向管網(wǎng)補充高爐煤氣。如此可以將20萬高爐煤氣柜充分利用起來，服務于生產(chǎn)系統(tǒng)。同時該加壓機可以作為20萬高爐煤氣柜的檢修風機，一機兩用。

6  后期設想：

經(jīng)常安排在峰值檢修的煤氣用戶有以下：

電價峰值時，以上用戶少用煤氣量約10萬Nm³/h。發(fā)電機組根本無法消化，每天富裕90萬m³煤氣左右。

新建設燃氣發(fā)電機組設計大些，正常運行帶80%負荷。增強峰平谷調節(jié)能力，建設30萬m³高爐煤氣柜一座，將多余的煤氣外售，不僅增加經(jīng)濟效益，同時可以減少高爐煤氣放散量及環(huán)保方面造成不良影響。