將轉爐煤氣高效回收利用
受產業布局和傳統工藝等因素的影響,杭州市主城區仍有許多企業使用原煤或其他高污染燃料。為推進能源結構調整,改善城市空氣環境質量,杭州市政府于2013年上半年出臺了杭州市無燃煤區建設實施方案。杭鋼廠區身處主城區,涉及燃煤的有兩臺35噸/小時燃煤鍋爐和一臺電爐煉鋼用柴油鍋爐。根據杭州市主城區無燃煤的要求,杭鋼及時提出了相應的技術改造方案,決定將燃煤鍋爐改造成燃用煤氣鍋爐、將燃用柴油鍋爐改造為燃用天然氣鍋爐。
如果兩臺35噸/小時燃煤鍋爐進行改造,其燃料需求怎樣解決?杭鋼認為,只能通過內部挖潛解決,否則發電成本提高,就失去了其存在的意義。杭鋼動力公司生產經營部部長黃冬寧說:“燃煤鍋爐改燒煤氣,對企業最大的好處就是解決了轉爐煤氣的使用‘瓶頸’和煤氣運行的平衡問題。”
為了使兩臺燃煤鍋爐改燃氣鍋爐后有充足的煤氣可用,杭鋼先對一系列裝備進行了先期改造,項目涉及轉爐煤氣柜大修、轉爐煤氣回收除塵凈化系統改造、高爐煤氣放散系統改造等。轉爐冶煉產生的荒煤氣,經電除塵系統處理后變成潔凈煤氣,既可提高轉爐煤氣回收量,又大大減少了粉塵排放。根據目前高爐煤氣管網的實際情況,高爐煤氣產氣量不能完全滿足現有所有用戶,因此必須對煤氣放散塔進行改造,以實現正常操作時的放散關閉。
煤和煤氣,是兩個不同的介質,一個是固體,一個是氣體。要用煤氣取代煤“燒飯”,“灶臺”和輔助設備肯定不一樣。為此,杭鋼對二熱電廠1號、2號鍋爐相繼停產改造。2013年11月,二熱電廠1號鍋爐改造完成,并成功并網發電。根據1號鍋爐投產運行的實際情況,2號鍋爐改造增設了爐內火焰監視系統,可實時觀察爐內燃燒情況,確保點火過程安全受控。同時,2號鍋爐還將主燃煤氣管道口徑由DN500毫米擴大到DN800毫米,大大提高了煤氣的輸送能力和鍋爐產汽量。2號鍋爐也于今年初順利并網發電。至此,杭鋼最后一臺燃煤發電鍋爐退出了歷史舞臺。
外部條件具備了,轉爐煤氣回收的生產力大小就成為了關鍵。轉爐煤氣由于品質原因,之前一直不能單獨使用,燃用煤氣鍋爐改造完成后,這個問題迎刃而解,約40%的轉爐煤氣可直接供給二熱電廠煤氣鍋爐發電。為了提高轉爐煤氣回收量,杭鋼轉爐廠成立了煤氣回收協調小組,專門負責煤氣回收的安全和計量管理工作。該小組每周召開一次碰頭會,對出現的問題及時溝通分析,分工解決。同時,該廠還加強煤氣回收系統設備的維護保養,加強系統嚴密性,利用轉爐爐役期、月小修、年終大修等時間對轉爐煤氣回收系統內部進行清理,保證回收期風機的高速運行。今年1月~8月份,杭鋼轉爐廠煤氣回收量達到104.81立方米/噸,同比增長22.41%。
煤氣鍋爐的使用還起到了平衡煤氣的杠桿作用。鋼鐵企業由于各生產單位客觀的動態特點,煤氣供需時常出現不平衡的情況。例如,6月份杭鋼的一條主要生產線停產檢修,煤氣富余了,而煤氣柜也儲存不了,按照慣例只能放散,白白浪費能源。黃冬寧介紹道,燃用煤氣鍋爐投入使用后,起到了能源蓄水池的作用。據統計,1月~8月份,杭鋼高爐煤氣放散率僅為1.51%,同比下降39.84%。
天然氣燃料降本顯著
電爐煉鋼用柴油鍋爐改燃天然氣是這次無燃煤區改造的另一個項目,這得益于廠區旁邊的天然氣管網。因為杭鋼煤氣平衡有缺口,無法輸送多余煤氣供電爐柴油鍋爐使用,所以改燒天然氣是最適當的方案。這次改造的主要內容有:鋪設天然氣管道至鍋爐房,將鍋爐燃油噴嘴改成燒天然氣噴嘴,對電子儀表控制系統等進行改造。2013年,改造后的柴油鍋爐迅速投入使用。電爐公司一名技術人員告訴記者:“柴油鍋爐自使用天然氣為鍋爐燃料后,噸鋼成本下降了8.72元,降幅近1/3,省錢效果凸顯。”
無論燃煤鍋爐改造還是柴油鍋爐改造,在為杭鋼帶來經濟效益的同時,更多地體現出社會效益。據統計,通過鍋爐改造,杭鋼每年可以減少原煤消耗2萬余噸、輕柴油消耗1000余噸,可減少二氧化碳排放超過4萬噸、粉塵排放超過140噸、二氧化硫排放230噸,能有效降低空氣粉塵含量,改善空氣質量,真正做到了節能減排。