福建凯景钢铁开发有限公司蓄热式高温空气燃烧节能技改及燃料替代项目

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一、案例名称

福建凯景钢铁开发有限公司蓄热式高温空气燃烧节能技改及燃料替代项目

二、案例业主

福建凯景钢铁开发有限公司是由英国凯发国际亚洲有限公司和日本住友商事株式会社于1996年联合投资设立，占地面积380亩。第一期投资总额为7500万美元，年产15万吨。2003年兴建一条年产15万吨的烤漆生产线。2007年第二期扩建兴建镀锌二号线，年产能30万吨。第三期全面建设完成后产值可达41.5亿元。

三、案例内容

1．技术原理及适用领域

（1）两段式煤气炉原理。

炉内料层分为两段，上段为干馏段，所产生的煤气称干馏煤气也称顶部煤气，其特点是温度低（120℃）、不含尘、含焦油量大、热值高，净化时首先要经过电捕器捕掉焦油。下段为气化段，所产生的煤气为气化煤气、也称底部煤气，其特点为温度高（450～650℃）、不含焦油、但含尘量大，净化时首先要经过旋风除尘器，然后经过风冷器将底部煤气降温。上下部煤气都经过油洗器，将煤气中的80%轻质油以及含酚水的冷凝液除掉，再经过二级电捕器捕掉轻油。经过以上处理的煤气便无尘，无焦油的净化冷煤气（30℃），但还必须进行脱硫。在整个煤气生产过程中，产生的废气、废渣、废水都有相应的治理措施，特别是酚水要先浓缩成酚浆，再在炉内或专门焚烧炉内烧掉。

（2）两段式发生炉制气工艺。

根据以上介绍，两段炉有以下几个主要特点：

①产气量大；

②煤气热值高，热值≥1450kcal/Nm3；

③煤气中杂质含量少，含焦油≤20mg/Nm3；

④含尘≤20mg/Nm3；

⑤含水≤45mg/Nm3；

⑥产气率高，3～3.2Nm3/kg煤；

⑦“三废”处理彻底完全。

两段式发生炉制气工艺图

（3）适应领域。

用发生炉煤气代替天然气和液化石油气烧制陶瓷制品，熔炼金属，金属加热，金属热处理是解决目前燃料成本高的最佳办法。使用发生炉煤气和使用天然气对比可以节约成本30%左右，这也符合我国的能源结构和能源产业政策。煤气发生炉技术发展到今天，无论是单段炉还是两段炉，都符合国家的环境保护要求，都不存在“三废”的问题。而且原国家环境保护总局（环发〔2002〕26号）文件也鼓励煤炭气化用于城市民用煤气和工业燃气。

2．案例实施情况

（1）原系统（设备）主要参数及用能情况。

在辐射管生产线上的产品单耗约为每吨镀锌彩涂板13标准立方米的液化石油气（即LPG，其热值为22000kcal/Nm3）。目前在用的锅炉每吨蒸汽约需73.53kg的重油（重油的热值为9600kcal/kg）。

表1　原系统（设备）用能情况

（2）节能改造内容。

投资建设两段式冷洁煤气站，将冷洁煤气替代原来的燃料油。

对生产线上燃烧设备采用蓄热式高温空气燃烧技术进行节能技术改造，同时将燃料油改造成以冷洁煤气为燃料。

将在用的普通燃油锅炉改为双蓄热式锅炉，同时将改造前以重油为燃料改造成以冷洁煤气为燃料。

（3）系统（设备）改造后用能情况。

利用蓄热式高温空气燃烧技术对退火炉、焙烧炉的辐射管进行改造，节能率为30%；对锅炉进行蓄热式高温空气燃烧和冷凝式回收技术改造，节能率为18%，原来用重油为燃料改为用液化石油气LPG。

表2　系统（设备）改造后用能情况

（4）项目开工时间、竣工时间以及运行情况。

表3　项目运行情况

四、项目年节能量及节能效益

1．节能量

以煤代油，将原来燃料油改为用冷洁煤气为燃料，每年节约燃料油16400吨，折合标准煤23428吨。

利用蓄热式高温空气燃烧技术对退火炉、焙烧炉的辐射管进行改造，节能率为30%；对锅炉进行蓄热式高温空气燃烧技术改造，节能率为13%。综合节能率达24.39%，节约能源合计为4.0×1010kcal，折合标准煤5714吨，减少排放CO211996吨。

2．节能效益

通过燃料替代，客户每年可以节约费用20%以上。通过蓄热式高温空气燃烧技术的节能改造，客户每年可以降低能源费用30%以上。综合整套方案，项目实施后客户每年的能源开支仅为原来的56%左右。

五、商业模式

该项目采用合同能源管理节能效益分享型模式，由节能服务公司投资，项目合作期10年，其中建设期11个月，回收受益期为九年零一个月。双方合同签订时的定价标准是以年回报率15%进行测算的。合作期满后，所有设备归客户所有。

六、融资渠道

该项目总投资约人民币3800万元。其中设备总投资约人民币2590万元，土建及其他投资约人民币810万元，流动资金人民币400万元。项目资金由兴业银行福州城北支行贷款2500万元，其余资金全部由节能服务公司自筹解决。

七、优惠政策

根据福建省经济贸易委员会、省财政厅《关于下达2009年合同能源管理项目资金的通知》（闽经贸计财〔2009〕826号），该项目符合文件要求，申请到福州市财政局的奖励资金230万元。