【節(jié)能技術(shù)】鋼鐵企業(yè)節(jié)電途徑探討及節(jié)電技巧！

　?、黉撹F企業(yè)節(jié)電途徑探討

　　摘要：通過分析鋼鐵企業(yè)用電存在的主要問題，結(jié)合柳鋼節(jié)電技術(shù)和能源綜合利用情況，對(duì)鋼鐵企業(yè)如何節(jié)電進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè);節(jié)電;精細(xì)化

　　1 前 言

　　鋼鐵行業(yè)屬于能源密集型企業(yè)， 耗電量約占全國總用電量的 10～15%左右， 一個(gè)鋼鐵行業(yè)的發(fā)展對(duì)該地區(qū)的能源供應(yīng)，尤其是電力供應(yīng)有著非常大的影響，近年來，隨著電價(jià)的不斷上漲，電能成本已經(jīng)成為鋼鐵生產(chǎn)成本的重要組成部分。許多鋼鐵企業(yè)由于設(shè)備、管理、工藝、技術(shù)等各方面原因，節(jié)電潛力巨大。鋼鐵企業(yè)的節(jié)電工作，有著很大的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

　　2 鋼鐵企業(yè)主要供用電設(shè)備及用電現(xiàn)狀

　　鋼鐵企業(yè)主要的用電設(shè)備，除了大功率的鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、制氧機(jī)、主抽風(fēng)機(jī)、電爐、軋機(jī)和除鱗水泵外，還有數(shù)量眾多的各種風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備以及大量的照明燈具和制冷設(shè)備。這些設(shè)備普遍存在著系統(tǒng)配置不合理、調(diào)節(jié)方式落后等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致鋼鐵企業(yè)電能利用率低，能耗高。

　　3 鋼鐵企業(yè)能耗高的主要原因

　　3.1 工藝、設(shè)備落后

　　我國的鋼鐵企業(yè)總體裝備水平與國外相比還有相當(dāng)?shù)牟罹?，尤其是民營中小型鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)工藝技術(shù)落后，質(zhì)量差，產(chǎn)品產(chǎn)量低，單耗高，能效低。即便是大型鋼鐵企業(yè)，仍有不少的變壓器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等設(shè)備是屬于年代較久遠(yuǎn)，能耗較高的產(chǎn)品，存在設(shè)備陳舊、效率低、耗電多、浪費(fèi)大的問題。

　　3.2 供配電系統(tǒng)效率低

　　由于市場(chǎng)變化及工藝的更新， 常常出現(xiàn)電力變壓器容量過大、負(fù)載率低，導(dǎo)致變壓器負(fù)載損耗增大的情況;配電線路設(shè)計(jì)不合理，設(shè)備、材料質(zhì)量差，導(dǎo)致線路損耗大幅增加。

　　3.3 用電設(shè)備能耗高

　　企業(yè)用電設(shè)備的能耗高主要有兩個(gè)方面：①設(shè)備利用率; ②設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)方式落后。以鋼鐵企業(yè)占有重要地位的風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等二次方負(fù)載機(jī)械為例，為保證工藝調(diào)整的空間，或是由于擔(dān)心產(chǎn)品性能，企業(yè)在設(shè)備選型時(shí)有意放大了設(shè)計(jì)裕量，導(dǎo)致電氣設(shè)備額定功率普遍偏大，通常的使用效率不到 75%，“大馬拉小車”的情況相當(dāng)普遍。另一方面，采用機(jī)械節(jié)流方式調(diào)節(jié)，不僅能耗高，設(shè)備損耗大，可靠性低。

　　3.4 電能質(zhì)量差

　　由于鋼鐵企業(yè)用電設(shè)備種類多、數(shù)量大、啟動(dòng)頻繁、負(fù)荷變化大。除產(chǎn)生較大的瞬變電壓和浪涌電流外，還會(huì)產(chǎn)生大量諧波，降低電網(wǎng)電能質(zhì)量，影響用電安全，降低設(shè)備使用壽命。

　　3.5 管理方式粗放

　　能源管理與供電系統(tǒng)及用電設(shè)備的使用、維護(hù)、檢修密不可分， 而大部分企業(yè)只停留在保證設(shè)備可用的階段進(jìn)行電氣管理。沒有或很少從能效、成本和設(shè)備使用壽命等角度出發(fā)，進(jìn)行精細(xì)化管理，存在管理制度不健全，或是制度執(zhí)行不到位等問題。

　　4 鋼鐵企業(yè)節(jié)電途徑

　　4.1 合理制定淘汰落后工藝裝備規(guī)劃

　　各企業(yè)結(jié)合國家“十二五”、“十三五”節(jié)能目標(biāo)，制定企業(yè)節(jié)能節(jié)電專項(xiàng)規(guī)劃，并提出節(jié)能節(jié)電技術(shù)改造時(shí)間表。新上項(xiàng)目設(shè)備選型時(shí)必須優(yōu)先采用節(jié)能、節(jié)電產(chǎn)品。由于淘汰項(xiàng)目的需要較大的前期投入， 所以對(duì)在用工藝裝備應(yīng)通過嚴(yán)格的能效對(duì)比和項(xiàng)目前期論證后方可進(jìn)行淘汰， 企業(yè)應(yīng)強(qiáng)調(diào)效益核算，擇優(yōu)選擇實(shí)施方案，不宜盲目上馬。穩(wěn)健、豐厚的投資回報(bào)有助于節(jié)電節(jié)能產(chǎn)品、技術(shù)的推廣。以柳鋼轉(zhuǎn)爐干法除塵項(xiàng)目為例， 正是由于項(xiàng)目豐厚的投資回報(bào)及顯著的環(huán)保效益，柳鋼在 2015 年一期投產(chǎn)取得良好效果之后， 立即開始二期項(xiàng)目建設(shè)， 該項(xiàng)目目前年均效益達(dá) 3600 萬元。

　　4.2 優(yōu)化供配電系統(tǒng)

　　企業(yè)供配電網(wǎng)絡(luò)損耗主要與系統(tǒng)電源分布、負(fù)荷分布、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無功配置、運(yùn)行方式、用電構(gòu)成、電壓等級(jí)以及設(shè)備性能等因素有關(guān)， 因此我們可以通過以下措施降低供配電網(wǎng)絡(luò)損耗：①合理減少負(fù)荷功率：合理選擇供用電設(shè)備，避免“大馬拉小車”，減少無謂的負(fù)荷功率，提高效率，降低線損。②鋼鐵企業(yè)的電力規(guī)劃應(yīng)簡潔可靠，簡化電壓等級(jí)，減少變 壓次數(shù)，并使高壓變電站深入負(fù)荷中心，在提高供電可靠性的同時(shí)，降低線路損耗。③對(duì)落后的高耗能配電變壓器，要根據(jù)情況制定淘汰計(jì)劃，推廣使用低損耗的節(jié)能型變壓器。

　　4.3 提高設(shè)備能源使用效率

　　(1)隨著工信部等多部委聯(lián)合下發(fā)了機(jī)電產(chǎn)品能效提升計(jì)劃，各省市均出臺(tái)了相關(guān)配套措施，出臺(tái)了補(bǔ)貼政策。企業(yè)應(yīng)把握政策紅利，積極開展機(jī)電產(chǎn)品能效提升工作。柳鋼近年來根據(jù)有關(guān)文件要求，積極開展了機(jī)電產(chǎn)品能效提升工作，以電機(jī)、變壓器為例，在相關(guān)政策扶持下，更換所有強(qiáng)制淘汰范圍內(nèi)的電機(jī)、變壓器，項(xiàng)目的投資回收期約為 2 年左右。更新設(shè)備不僅僅降低了電耗，還淘汰了老舊設(shè)備，提高了設(shè)備的可靠性，取得了較好的實(shí)施效果。

　　(2)高壓變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠、維護(hù)量小，還可實(shí)現(xiàn)真正的軟起停，鋼鐵企業(yè)中，結(jié)合工藝和設(shè)備運(yùn)行制度運(yùn)用變頻器節(jié)電，有著非常高的應(yīng)用價(jià)值，以柳鋼某高爐助燃風(fēng)機(jī)為例，改造前平均每小時(shí)耗電量為 449kWh，變頻改造后，每小時(shí)平均電耗為 348kWh，節(jié)電率達(dá) 20%以上。鋼鐵企業(yè)對(duì)現(xiàn)有的拖動(dòng)系統(tǒng)，尤其是風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載進(jìn)行“智能化+高壓變頻”的技術(shù)改造，可以大大降低電耗。

　　(3)此外，高效率的泵組、照明系統(tǒng)改造等成熟的節(jié)電技術(shù)、設(shè)備的應(yīng)用也可大大提高企業(yè)節(jié)電水平。

　　4.4 進(jìn)行無功補(bǔ)償，改善電能質(zhì)量

　　鋼鐵企業(yè)的電爐、 軋機(jī)在工作中所產(chǎn)生的無功沖擊會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成不利影響并且會(huì)造成電壓閃變。SVC 裝置在進(jìn)行動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償和電壓控制的同時(shí)， 還可以進(jìn)行諧波和負(fù)序治理。柳鋼的軋材生產(chǎn)線基本都裝設(shè)了 SVC 裝置，既改善了電能質(zhì)量，又降低了系統(tǒng)損耗。

　　4.5 優(yōu)化節(jié)電管理

　　4.5.1 加強(qiáng)單耗管理

　　(1)加強(qiáng)用電單耗管理，優(yōu)化各產(chǎn)品電耗定額指標(biāo)。每年或 6 個(gè)月根據(jù)上一周期指標(biāo)完成情況、年度生產(chǎn)計(jì)劃，參考國內(nèi)先進(jìn)指標(biāo)，對(duì)標(biāo)分析，科學(xué)制定各產(chǎn)品電耗定額指標(biāo)。

　　(2)各分廠根據(jù)定額指標(biāo)，結(jié)合生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行情況，把定額指標(biāo)層層分解到崗位， 有針對(duì)性的制定各項(xiàng)節(jié)電工作計(jì)劃，對(duì)節(jié)電工作實(shí)施精細(xì)化管理。

　　(3)制定節(jié)電獎(jiǎng)考核辦法，做到獎(jiǎng)罰分明，充分調(diào)動(dòng)各分廠、車間的積極性。

　　(4)要做好系統(tǒng)節(jié)電工作，一方面要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，保證設(shè)備完好，減少故障時(shí)間，提高設(shè)備利用率，提高產(chǎn)量。另一方面要優(yōu)化工藝生產(chǎn)流程，制定工藝設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃，縮短準(zhǔn)備時(shí)間，減少工藝產(chǎn)品、介質(zhì)的損耗，如提高軋鋼成材率，降低煤氣和氧氣放散率等，提高電能利用率。