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钢铁行业能效专项检查对空气压缩机有什么影响?

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2016-06-30

  钢铁行业能效专项检查对压缩机有什么影响?

  6月1日,工信部节能司、发改委环资司、工信部与发改委办公厅三部门联合发布公告,为贯彻落实《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》(国发〔2016〕6号)精神,按照钢铁煤炭行业化解过剩产能和脱困发展工作部际联席会议办公室制定的《钢铁煤炭行业联合执法专项行动实施方案》的工作要求,决定开展钢铁行业能耗专项检查。

  按照《意见》要求,各地工业和信息化主管部门、发展改革委组织本地区具有冶炼能力的钢铁企业开展能耗情况自查并提交企业自查报告。在企业自查基础上,组织节能监察机构等,采用现场核查方式对钢铁企业能耗情况进行专项节能监察。重点检查以下内容:

  1.企业能源消耗情况。主要包括钢铁企业2015年主要产品产量,能源消耗基本情况,以及焦化、烧结、球团、炼铁、转炉、电炉等工序能源消耗情况(含各工序能源消耗实物量、折标量和单位产品工序能耗)。

  2.企业单位产品能源消耗限额标准达标情况。对照《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》(GB21256-2013)、《焦炭单位产品能源消耗限额》(GB21342-2013)等强制性标准要求,检查各生产工序能耗限额标准达标情况。

  此次专项行动,除产能之外,能耗是最大的调查对象。钢铁行业一直以来是能耗大户,尽管近年来我国钢铁企业吨钢能耗持续下降,但仍然存在能源使用不合理的问题。根据中国钢铁工业协会信息统计部最新统计资料,2015年,统计的钢协会员生产企业总能耗比2014年下降6.00%,吨钢综合能耗比2014年下降2.13%,吨钢可比能耗比2014年下降0.44%,吨钢耗电比2014年增长0.78%。而2014年吨钢耗电同比2013年升高0.50%。从统计数据看,尽管吨钢能耗持续降低,但吨钢耗电量不降反升,成为制约钢铁工业发展的瓶颈。

  究其原因

  第一,对设备效率重视不够。国内中小型钢铁行业普遍为粗放式发展方式,对设备节能意识不强。在设备选购过程中设备价格和可靠性一般作为首要的指标考虑。目前钢厂大部分压缩机的运行效率在50%-70%范围内,而国际上先进压缩机的效率普遍在85%左右;有很大比例的压缩机功率与系统不匹配,“大马拉小车”现象严重;变频压缩机还未得到全面推广和使用。究其原因,首先,企业对节能的经济价值认识不足,并未理解选用高效率设备尽管前期投入增加但降低了生产成本;其次,设备供应企业间恶性竞争,压低价格的同时不注重技术研发,提升效率;最后,设备真实效率检测困难,钢铁企业没有能力和动力去严格考核设备供货商产品的真实效率。

  第二,设备运行节能管理不足。设备实际运行中没有严格按照节能规范的要求运行,突出问题如压缩空气泄漏、高压低用、产能减少时部分耗电设备未降低负荷等问题。这些问题中既有生产过程中缺乏管理的原因,也有对节能认识不足的原因。

  第三,国内设备制造水平相对落后。当前尽管国内在钢铁行业设备制造领域取得了很大的进步,大量设备实现了国产化,但仍然与国际先进设备制造水平存在较大差距。例如在高炉煤气和焦炉煤气等可燃气体回收利用方面,国内仅能提供蒸汽轮机设备进行回收发电,发电效率普遍在20%左右;而国际上常用的CCPP技术可以将发电效率提高到45%以上,可以多发一倍的电能。但由于CCPP技术的核心设备燃气轮机国内没有任何企业具备设计和生产能力,国际上设备供应由少数几家企业所垄断,使得设备的购买和维修成本都居高不下,目前仅有少数大型国有钢铁企业采用CCPP技术。

  第四,企业节能改造动力不足。随着国家经济增长放缓,钢铁等产能过剩现象严重,钢铁企业普遍亏损,大部分企业处于维持生产运行状态。企业没有能力和意愿在节能设备改造上追加投资。节能改造需求不足也使得上游设备供应企业失去节能技术研发的动力,纷纷将主营业务转向其他行业。

空压机节能检查

  影响巨大

  作为典型的高耗能的大型工业企业,钢铁企业大力进行节能减排工作,既是必须完成的任务也是重要的社会责任。但是,钢铁企业在生产过程中压缩空气被广泛使用,空气压缩机节能在钢铁行业却很少进行。

  目前,钢铁工业节能减排工作面临巨大考验,钢铁工业生产中能源消耗量十分庞大,电力节能、煤节能等工作已全面展开,并取得实质性进展,企业却对压缩机节能缺乏直观的认识。在钢铁企业所有能源消耗中压缩空气能源消耗占相当比重(约占企业总耗电的5%-15%)。压缩空气作为钢铁企业普遍使用的能源介质,从生产、输送到使用各个环节更应注意严格管理和技术改进以适应节能减排的形势。

  钢铁企业中配置的空压站类型一般有离心机空压站、螺杆机空压站和混合式空压站(离心式压缩机与螺杆式压缩机兼有)。个别钢铁企业尚有活塞式压缩机正在逐步淘汰更新之中。

  离心机空压站一般设置有2~9台离心机,排气量一般从100 m³/min~300 m³/min居多。根据生产的需要,一般设定为多个排气压力,比如及1.3MPa,其中0.38MPa、0.5MPa机型多为炼钢连铸用压缩机,0.8MPa机型为动力/仪表用压缩机,1.3MPa为高炉喷煤用压缩机。

  螺杆机空压站一般设置有2~8台螺杆机,排气量较小多数为10m³/min~40m³/min以下。螺杆机多数作为离心压缩机的辅助气源。

  按照空压站是否联网,可分为分散布置与集中联网两种布置方式。伴随着压缩机设备运行稳定性和控制管理水平的提高,在新型的钢铁企业中,一般采用集中联网这种方式。在老的分散布置的钢铁企业中,也多正在进行建立空压站之间的联网或分区域联网的改造规划。

  压缩空气主要用途及用气特点:

  在钢铁企业中压缩空气的使用包含在各个生产环节之中,其主要用途可以分为:烧结气力输送、高炉喷吹、连铸汽雾冷却、转炉底吹、钢带表面吹扫、各种气动仪表阀门、气动马达、脉冲袋式除尘器等。

  按照生产环节进行划分,在炼铁单元空压站分布可分为烧结区域、原料区域、焦炉区域、高炉区域;在炼钢单元压缩空气主要用于连铸、转炉的气动设备、吹扫及为连铸提供气雾冷却用压缩空气;在热轧单元压缩空气主要用于轧机、加热炉气动设备用气及吹扫;在冷轧单元压缩空气主要用于轧机带钢吹扫酸洗、连退、热镀锌机组气动设备及吹扫。

  压缩空气从其成本上讲是一种“昂贵”的能源。压缩空气系统节能潜力巨大应该引起国家与企业的足够重视。

  对于高耗能的压缩空气系统进行节能改造,提高其运行效率是一个系统工程。主要包括高效电动机与压缩机的优化,匹配压缩机的设计制造技术的提升,以及压缩机调节技术的更新,优化压缩空气运行参数和减少压缩空气的浪费等技术应用。

  主要可从四个层面考虑:在终端用气设备上进行“省气”,除了在管理上增强用气人员的节能责任心,避免不合理用气、用气浪费等,还要对终端用气设备(如喷嘴)改进,提高用气的使用效率;机组性能的提高,包括压缩机本体优化设计和压缩机系统的变速调节技术,以及辅助设备技术的改进,润滑油系统改进等;压缩空气系统的管网设计、运行参数的匹配以及日常管理和维护;先进节能技术的使用,比如压力流量控制技术、压缩机集中控制技术和压缩机余热回收技术等。

  压缩机用电占整个钢铁行业用电量的30%以上,压缩机浪费率最高可达到40%,节能空间巨大。全国钢厂压缩机耗电量为170多亿元,如果节能率为10%就可以带来很可观的社会效益,很多企业却没有意识到这点。


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