巨大的百米高的烟囱矗立在蓝天白云之下,周边机器轰鸣,烟囱顶端却不见一丝烟雾。
这是思安新能源股份有限公司在酒钢宏兴的一个发电项目,燃料来自钢铁厂冶炼过程中产生的煤气。“以前煤气都是直接对空排放,现在全被收集起来再利用,不仅保护了环境,还产生了可观的经济效益。”一旁的技术人员对上证报记者说。
在去产能及环保核查双重压力下,钢铁企业纷纷节能减排降耗,余热余压发电正成为影响吨钢能源成本的重要因素。中国钢铁工业协会副会长、冶金工业规划研究院院长李新创告诉上证报记者,国内钢铁企业自发电比例目前参差不齐,先进的已达80%至90%以上,差的50%还不到,提升空间还非常大。
值得注意的是,今年以来,虽然钢材价格在上涨,但销售利润率依然很低,企业经营压力未减。通过研发应用先进的节能减排工艺技术,进一步挖掘余热余压发电潜力,尤其是开发低温余热余压,将是钢企未来提高盈利能力的一个重要途径。
一度电便宜0.17元
用“变废为宝”来形容思安新能源再合适不过。
2013年前,酒钢宏兴冶炼过程中产生的高温烟气、煤气等直排空中,火光冲天,臭味刺鼻。“思安新能源进来后,这一现象得到了彻底改观。”嘉峪关思安节能技术有限公司总经理胡志联说,他们先后投资4.18亿元,在酒钢宏兴建设了三个余热余压发电项目。
其中,2 30MW煤气发电项目投资2.01亿元,利用宏兴钢铁高炉富裕放散煤气发电。项目投入运营后,效果非常明显,以前冶炼过程中产生的煤气对空排放不复存在,每年还能自发电4亿多度。
“别小看这4亿多度电,每年可为酒钢宏兴节约几千万元。”胡志联说,根据合作协议,他们所发的电只能供给酒钢宏兴,而且比供电部门卖给企业的每度电要便宜0.17元。
另外两个发电项目同样让酒钢宏兴受益。烧结余热发电项目是利用酒钢宏兴4条烧结生产线余热进行发电,无燃料烧热,不产生二次污染。高炉炉顶煤气余压发电项目,通过回收高炉煤气的压力能和潜热能进行发电,减少了噪声对环境的污染。
酒钢宏兴相关负责人说,酒钢没投一分钱,就不仅解决了环保和能耗问题,还大大降低了用电成本。上述三个余热余压发电项目,年发电量6.5亿度,减少二氧化碳排放30万吨,节约标煤20万吨。目前,在酒钢宏兴类似的正在运转的发电项目还有10多个,企业很好地分享了其中的红利。
目前钢铁企业的自发电主要有三类:一是回收的可燃气体,主要是焦炉、转炉和高炉煤气;二是余热,各工序用于设备、产品冷却的余热及加热炉产生的高热烟气、废气等,如烧结余热、焦炭余热、加热炉烟气余热等;三是余压,如高炉炉顶余压等。
据测算,每提高1个百分点的循环自发电比例,可节省外购电量约21亿度,社会效益和经济效益非常明显。余热余压自发电比例已成为影响钢铁企业吨钢能源成本的重要因素。比如,湘钢,自发电与外购电比例从以前的2:8变为8:2,仅此一项每年降低成本15亿元左右,减少500多万吨碳排放。
自发电比例差距大
知易行难,尤其是向内挖潜进行自发电时。
在一家大型钢铁企业的厂区里,某能源公司负责人李欣(化名)一脸焦灼。面前的电脑显示屏上,一串串数字在不停地跳动,其中一个醒目的红色数字始终徘徊在“3”。
“3代表着钢厂现在输送过来的煤气是每小时3万立方米,而正常值是每小时15万立方米。”李欣说,最近煤气常常供应不足,直接导致发电量大幅减少,极大地降低了发电系统的效能。
而钢铁厂负责人也很焦虑,他们向能源公司提供冶炼过程中产生的煤气,同时接受能源公司用煤气发的电。能源公司发电量减少,他们就要高价从供电公司买电补充。吨钢外购电量差距约200度,影响吨钢能源成本约120元。
李欣认为,煤气供应不足,虽然与钢铁厂几个高炉关停等去产能有关,但主要是钢铁厂生产工序上存在问题,跑冒滴漏现象严重,有的工序上煤气在白白地空烧。
在接受上证报记者采访时,钢铁厂有关负责人坦承一些生产工序上存在着高能耗,公司正在积极整改,但老企业积重难返,一些地方改起来并不容易,需要时间。
而在另外一家大型钢铁厂,李欣的公司建设的煤气发电项目一直满负荷运转。“钢铁厂情况差不多,同样是去产能,这家钢铁厂供给发电系统的煤气始终很充足,而且量还在不断增加,最近还准备再上一台发电机组。”李欣说。
其实,类似的现象在国内不少钢铁企业中存在,以致余热余压自发电比例差距较大。李新创告诉记者,先进的钢铁企业已达80%至90%以上,比如,涟钢、湘钢等,而差的50%还不到。一个主要原因就是企业重视程度不同,有的钢企苦练内功,将挖潜做到极致,有的钢企则动作慢,效率低。
记者注意到,享受到余热余压发电好处的钢企在不断向内挖潜。比如,湖南省的涟钢,最大限度地“吃干榨尽”二次能源,自发电比例一年上一个台阶,目前已高达90%以上,居同行业领先水平。
多家钢企加码自发电
有压力就有动力。
在钢铁去产能和环保升级的双压之下,钢铁企业纷纷节能减排降耗,其中,多个企业巨资加码余热余压发电项目。
定增日前获得证监会审核通过的新钢股份,拟募集17.6亿元,其中12.6亿元用于煤气综合利用高效发电项目。新钢股份目前每年外购电量23.75亿度,自发电比例仅占总用电量的38%。公司表示,募投项目建成后,将利用公司现有的富余高炉煤气发电,公司年均减少外购用电成本约3.76亿元。
南钢股份也在实施高效利用煤气发电项目。根据定增方案,公司拟募集17.9亿元,其中13.3亿元用于高效利用煤气发电项目。公司没有透露企业目前自发电比例,只是表示,近年来通过各种技术革新,工序单耗煤气逐年降低,高炉煤气尚富余约17万Nm3/h,富余转炉煤气超过4万Nm3/h。募投项目建成后,企业每年将减少外购电费5.43亿元。
酒钢宏兴今年9月请专业机构对能源系统进行了诊断,制定了优化和节能规划具体方案。根据方案,公司计划用3年到5年时间,投资21亿元,进行节能项目改造。其中,利用余热余压自发电项目占比较大。
酒钢宏兴相关负责人说,从烧结到炼钢这一段工序来看,目前的自发电比例约58%,后面可开拓的空间很大。比如,煤气发电项目,公司将投入3.1亿元对68个小项目进行技术改造。一旦实施完成,可供发电的煤气将大大增加,预计产生效益2.2亿元。
拥有尖端技术的思安新能源正在助力酒钢宏兴。胡志联告诉记者,他们正在对烧结余热发电系统进行技术改造,改造完成后,发电量将在现有基础上翻倍。
业内人士表示,今年以来,虽然钢材价格不断上涨,但是销售利润率仍然很低,企业经营压力依旧很大,通过研发应用先进的节能减排工艺技术,进一步挖潜增效,仍是企业提高盈利能力的一个重要途径。
低温余热发电待突破
前行之路不平坦。
“高温段余热余压发电,现在技术很成熟,几乎所有的钢铁厂都在涉足,取得的成效也不错,但可挖的潜力有限,再往前走,就必须开发低温段的余热余压。”酒钢宏兴相关负责人说。
酒钢宏兴拥有从采矿、选矿、烧结、焦化到炼铁、炼钢、热轧、冷轧等完整配套的碳钢和不锈钢生产工艺流程,400摄氏度以下的高炉余热、烟道废气等占比60%以上,这一块到目前还没有很好地被利用起来,基本处于浪费状态。
“主要原因还是技术和成本。”该负责人告诉上证报记者,钢铁行业低温段的余热余压比较分散,全部集中起来目前比较困难,甚至得不偿失。尽管如此,酒钢宏兴仍在积极探索尝试,比如,冲渣热水(80至90摄氏度),以前都是废弃的,现在正和西安交大合作,准备利用起来发电,目前项目正施工,有望年底投入使用。
钢铁行业的一些专家向记者表示,近几年,国内钢铁企业在低温余热余压发电方面有了较大进步,但还处于积累经验过程中,要大面积推广实施还需技术上再上一个台阶。
数据显示,国内钢铁企业低温余热余压的市场在5000亿元左右。而国家也是大力扶持,2016年钢铁企业余压余热发电可享受增值税100%即征即退政策,取得的收入按90%缴纳所得税。
显然,未来谁抢占了低温余热余压发电制高点,谁就会成为钢铁行业的最大赢家。
低温余热余压发电不仅是解决了钢铁企业的污染问题,还为企业创造了经济效益,这是一举两得的事情,在国家环保督查的严查下,企业实行了低温余热余压发电,可见,环保督查还是很见成效的。
名词解释;余热
是指生产过程中释放出来的可被利用的热能。主要有高温废气等,余热利用可以通过余热锅炉产生蒸汽,推动汽轮机做机械功或发电,也可用来供暖或生产热水。
名词解释;余压发电
主要利用天然气在降压降温过程中的压差能量及热能驱动透平膨胀机做功,将其转化为机械能,并由其驱动发电机发电从而实现能量的转换并输出电能。