CCPP與蓄熱式裝置效益比較

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本文作者：吳世華單位：鞍山江南能源技術開發研究所

2012年3月進行新工藝的加熱爐試驗。所以鞍鋼全部軋鋼加熱爐都燃用高焦爐混合煤氣，年產鋼材1500萬t。我國年產鋼已超5億t，大型鋼企的年產軋鋼鋼材量至少也有1億t。表明還有很多座加熱爐還在燃燒混合煤氣，意味著尚有極其巨大的節能減排潛力，等待去挖掘。同時還有巨大的環保價值，所以這個課題是很值得深入研究的，從理論上搞清了，將對我國鋼企是很有指導意義的。

下面就某Y廠中板加熱爐采用蓄熱式技術可行性研究獲得的經濟效益與某A廠300MWccpp所獲得的經濟效益進行分析比較，能略見端倪。某Y廠中板軋鋼年產量為120萬t，原來有三座50t/h產量的加熱爐，燃燒9614kJ/m3的高、焦爐混合煤氣，用量為33288m3/h，設有315kW煤氣加壓機供送，設計年工作7500h（此數據是北京鋼鐵設研總院編制煤氣平衡提供的）。在采用蓄熱式技術的可行性研究中：新建一座160t/h產量的加熱爐，燒純高爐煤氣，熱值為3260kJ/m3，用量為73610m3/h，年工作6500h。某Y廠的煤氣價格：高爐煤氣9.3元/GJ，焦爐煤氣28元/GJ。

計算煤氣費用的節省計算：純高爐煤氣小時費用為：2232．84元混合煤氣熱量比是：焦爐煤氣占83％，高爐煤氣占17％計算：焦爐煤氣小時費用為7440.36元高爐煤氣小時費用為506.79元，兩者共計為7947.15元兩種煤氣小時消耗費用差為5717.3元，年工作7500h計算，年節省煤氣價值4285.7萬元。混合煤氣的加壓機電耗和人工費為150萬元/年，也屬于節省的費用。

采用蓄熱式技術，燒純高爐煤氣爐子的金屬燒損可減少0.1%，按年產量120萬t計算，按節余價3000元/t算，可獲利360萬元/年。

蓄熱爐設備運行維修成本分析（按t鋼計）燒高爐煤氣引風機增加電耗1.5~1.8kW，值1.0~1.2元/t鋼。

噸鋼消耗蜂窩體0.3~0.6元3）換向閥維修費0.05~0.10元與常規加熱爐金屬換熱器4年一更換，噸鋼增加費用0.4元三者權加噸鋼設備運行成本增加0.95~1.4元，按年產120萬t計算增加168萬元。總的節省費用為:1+2+3-4=4627.7萬元。該蓄熱式加熱爐項目總投資也就2000萬元，所以可行性研究的結論是應采用此技術。如果煤氣單價按某A廠的價格：高爐煤氣11元/GJ，焦爐煤氣55元/GJ。

計算煤氣的節省費用：12573元／h，年節省為9430萬元。若再按上述的1+2+3-4算，總的節省為9772萬元／a，上述數值是按年產120萬t中板軋鋼產量計算的，實際上某A廠的軋鋼鋼材產量約有1500萬t，所以項目的年經濟效益為12.215億元。

下面再對某A廠的300MWCCPP的經濟效益進行分析。引進300MWCCPP裝置的總投資約為20億元，要求用高爐煤氣47萬m3/h，用焦爐煤氣4.2萬m3／h，發電效率47％，自用電為5％，年設備維修費為2億元，現按小時效益進行分析：

按銘牌發電量30萬kW/h，值15萬元／h（電價0．5元／kW•h）。

高爐煤氣0.035元/m3，費用為1.645萬元／h焦爐煤氣0.95元／m3，費用為3.59萬元/h兩者相加為5.235萬元／h。

自用電5％則為15×0.05＝0.75萬元/h。

維修費用2億元/年，按年工作8000h算，為2.5萬元/h三者相加為8.845萬元/h收入－支出＝15－8.485＝6.155萬元／h全年收益為6.155×8000＝4.9億元／a這樣CCPP投資回收期4年多一點，對鋼鐵企業來說是可以的。但是與采用蓄熱式技術所獲年效益12.215億元比較，還是后者更合算，而且蓄熱式加熱爐工程投資一年就可以回收。

還有一種工況：當高爐煤氣用于蓄熱式加熱之后，置換出來的焦爐煤氣再用于CCPP的情況。

此時CCPP所用的焦爐煤氣除原來的4.2萬m3／h之外，再加上47萬m3／h的高爐煤氣轉換為焦爐煤氣是9.4萬m3／h此時的煤氣費用為8.93＋3.59＝12.52萬元／h。這樣CCPP的效益：15－（12.52＋2.5＋0.75）＝1.25萬元／h。年效益僅為1億元。即使CCPP使用焦爐煤氣的效率由原為的47％提高至51％，發電量可達326.4MW，計算年收益也就是2億元。

凡可用蓄熱式軋鋼加熱爐的鋼企，再加上燒結機點火采用高爐煤氣，已經沒有太多余的高爐煤氣，不必引進CCPP裝置。現有已經引進CCPP裝置的鋼企要逐步改造為用蓄熱式軋鋼加熱爐。多余出來的焦爐煤氣要用于往高爐噴吹（或將來作化工原料）。