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重庆钢铁(集团)有限责任公司高炉鼓风除湿节能项目

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摘要:重庆钢铁(集团)实施高炉鼓风除湿节能项目,通过脱湿技术降低高炉鼓风含湿量,对三台高炉鼓风机进口进行除湿改造。项目分三期建设,采用合同能源管理模式,预计年节能效益可达数千万元,包括降低综合焦比、提高喷煤效益、节约鼓风机电耗、高炉增产及降低煤气消耗等。项目总投资1.4亿元,公司自有资金和银行贷款各占80%和20%。

重庆钢铁(集团)有限责任公司高炉鼓风除湿节能项目


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一、案例名称

重庆钢铁(集团)有限责任公司高炉鼓风除湿节能项目


二、案例业主

重庆钢铁(集团)有限责任公司(简称重钢)是一个具有百年历史的特大型钢铁联合企业,其前身为创立于我国清代开启民族工业的洋务运动即1890年湖广总督张之洞创办的汉阳铁厂。新中国成立后,重钢曾先后更名为西南工业部一零一厂、西南钢铁公司、重庆钢铁公司、重庆钢铁(集团)公司,1995年6月,改制为重庆钢铁(集团)有限责任公司。

目前,重钢正在进行环保搬迁建设,重钢长寿新区设计高炉3座,容量均为2500m3,平均鼓风量为33万m3/h,设计总产铁量为600万吨/年。


三、案例内容

1.技术原理及适用领域

高炉鼓风脱湿节能技术是根据冷凝脱湿原理,在空气过滤器和鼓风机之间安装脱湿箱,空气在进入鼓风机之前先通过脱湿箱被降温至露点以下,空气中的绝大部分水蒸气冷凝液化从脱湿箱排水口排出,汇聚到冷凝水箱里面。空气通过脱湿箱后温度降至3~5℃,含湿量稳定在5g/ kg干空气左右。该技术适用于炼铁高炉的鼓风脱湿。

2.节能改造具体内容

该项目在重钢新区炼铁区内建设除湿系统,建设统一的制冷机房,通过溴化锂制冷机制冷来对高炉进行初级脱湿以及利用螺杆制冷机对高炉鼓风进行深冷脱湿,从而实现对重钢三台高炉鼓风机的进口进行除湿改造。

3.项目实施情况

该项目分为三期工程建设,分别对1、2、3号高炉进行鼓风除湿改造。一期工程即重钢一号高炉脱湿系统自2010年4月开始建设,目前已投入运营。二期工程于2011年8月启动,2011年12月底前完工,在2012年3月上旬完成调试,投入脱湿运行。三期工程于2013年3月启动。


四、项目年节能量及节能效益

该项目对重钢新区3座高炉分步进行鼓风除湿改造,产生的效益包括降低综合焦比、焦煤置换、鼓风机节电、高炉增产、热风炉内节约煤气等所产生的效益。

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制冷工艺流程图

根据重庆地区气象参数计算,重钢新区年平均空气湿度为11.79 g/m3,高炉鼓风除湿系统全年平均除湿量为6.79g/m3(将鼓风湿度降至5 g/m3),重钢集团铁产量为600万吨。其所产生效益为:

(1)降低综合焦比的效益。

高炉鼓风含湿量每降低1g/m3,综合焦比降低1kg/tFe,按焦炭价格为1600元/吨,降低综合焦比的效益为6.79×1×600×1.600=6518.4万元/年。

(2)提高喷煤的效益。

高炉鼓风含湿量每降低1g/m3,增加喷煤2.23kg/tFe,置换焦炭1.78kg/tFe,按煤粉价格1100元/吨来计算,焦煤置换的效益为6.79×(1.78×1.600-2.23×1.100)×600=1609.23万元/年。

(3)节约鼓风机电耗。

重庆地区冬季平均温度为7℃,除湿系统出口的鼓风温度为4℃~5℃,所以除湿系统实施后,高炉鼓风机的运行工况点轴功率低于冬季工况点的轴功率。查阅重钢鼓风机各个工况点及性能参数,鼓风机年平均工况点(E点)的轴功率为24682kW,鼓风机冬季工况点(D点)的轴功率为20158kW,D点和E点的轴功率之差24682-20158=4524kW。效益为4524×8400× 0.6×3=6840.29万元/年。由于冬季气温已接近4~5℃及该系统会增加系统阻力使电耗增加,因此其节电效益按50%计算,产生效益3420.15万元/年。

(4)高炉顺行增产效益。

高炉鼓风含湿量每降低1g/m3,由于高炉顺行增加产能约0.1%~0.5%,在这里按0.3%计算,生铁固定费用按80元/吨计算,6.79×0.3%×600×80=977.76万元/年。

(5)降低煤气消耗效益。

每降低1kg/tFe焦比,高炉所需鼓风量降低2.5m3,2.5m3的风在热风炉中升高1100℃,所需高炉煤气0.96m3(按高炉煤气热值800kcal/m3),按高炉煤气的价格为0.08元/m3,则节约费用0.077元。产生效益为6.79×0.077×600=313.70万元/年。


五、商业模式

该项目采用节能效益分享型的合同能源管理模式,节能服务合同期为8年。在效益分享期内,前三年业主和节能服务公司双方节能增产收益按4∶6分成,第四、第五、第六年业主和节能服务公司双方节能增产收益按5∶5分成,第七、第八年业主和节能服务公司双方节能收益按6 ∶4分成,付款方式采用支票、电汇。业主和节能服务公司双方协商按照脱湿系统实际脱水量进行结算,脱湿系统封顶水量为60000吨/年,超过60000吨封顶水量之外的部分所取得的节能增产效益不再进行分配;如果全年脱水量低于50000吨水,不足部分则按双方商定的单位水量效益进行计算并在双方效益中予以扣除。效益分享期满时,用户向节能服务公司支付合同约定的金额后,则项目设备归用户所有。


六、融资渠道

该项目总投资1.4亿元,分为三期工程建设。公司自有资金占投资额的80%,商业银行贷款占20%。

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