Котломонтажсервис



SpyLOG


О компании
Услуги
Референц-лист
Новости

Форум
Консалтинг
Тендеры
Специальные предложения
Сделать заказ

Контакты
Вакансии
Карта сайта






баннер портал kotel film.gif
banner derevo animacion.gif
banner182x200.gif
banner_generadar FIN2.gif

SpyLOG
Рейтинг@Mail.ru


Бийский Котельный Завод

ЗИОСАБ

Дорогобужский Котельный Завод

'Lighthouse'

Промышленная группа 'Генерация'

Калужский турбинный завод


 


8 (903)  949-75-20

vacancy.gif 

 

 


Статьи


Основные концептуальные положения энергосбережения на предприятиях черной металлургии

ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

А.А. Злобин — Заведующий научно-исследовательской лабораторией, к.т.н.;

В.Н. Курятов — к.т.н., с.н.с;

А.П. Мальцев — к.т.н., с.н.с;

Г.А. Романов — к.т.н., с.н.с;

(МЭИ (ТУ), НТИЦЭТТ)

Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на предприятиях черной металлургии в современных условиях является одним из главных направлений выживания. Черная металлургия — одна из наиболее энергоемких отраслей промышленности. Доля затрат на ТЭР в общих заводских затратах на производство продукции составляет более 30%. Наиболее крупными потребителями топлива на производствах являются доменные и прокатные производства. К электроемким производствам относятся — электросталеплавильные производства, кислородные станции, а основные потребители теплоты — коксохимическое производство.

Высокая энергоемкость металлургических производств при постоянном росте цен на ТЭР ставит на одно из первых мест проблемы энергоресурсосбережения. Потенциал энергосбережения в этой отрасли достигает 30%.

Наиболее полное решение вопросов, связанных с оптимизацией структуры энергетического хозяйства промышленных объектов, дает системный подход в его классическом понимании. Рассмотрение энергохозяйства в качестве сложной системы, оптимизация работы каждого элемента и учет их влияния на работу объекта в целом могут дать значимый результат, особенно на реконструируемых и проектируемых объектах. Однако такие этапы решения задачи оптимизации как получение корректной исходной информации для составления моделей всех элементов системы, разработка программ для ЭВМ, увязка частных решений требуют значительных затрат времени. Сами модели часто теряют смысл при изменении внешних факторов, особенно, в современной экономической ситуации.

Особенность потенциала энергосбережения на металлургических предприятиях заключается в том, что на сегодняшний момент времени существует значительный моральный и физический износ основного энерготехнологического оборудования и наблюдается существенная неритмичность работы металлургических комбинатов, связанная с особенностью современного рынка продукции. Эти два фактора вместе с проблемой системы учета и контроля за расходом ТЭР, требующей коренного улучшения на всех уровнях производства, в основном определяют значительную часть нерациональных потерь ТЭР на производстве (до 70% от потенциала энергосбережения).

Кроме этого для металлургических заводов вопросы энергосбережения являются одним из основных направлений для снижения издержек производства и повышения конкурентоспособности их продукции на рынке.

Для решения этих задач необходимо иметь стратегию развития предприятия, неразрывно связанную с основными направлениями энерго- и ресурсосбережения.

Названные факторы являются основой формирования концептуальных положений энергосбережения на предприятиях черной металлургии, которые бы соответствовали современному состоянию отрасли в целом.

Ниже приведены материалы энергетического обследования одного из металлургических предприятий России, на примере которого представлены возможные варианты по снижению издержек на ТЭР.

Качественное энергетическое обследование предприятия, которое, по нашему мнению, позволяет получить достаточно полную информацию о возможном повышении эффективности использования ТЭР и, как правило, оно нацелено на обеспечение руководства компании объективной информацией по фактическому использованию энергии. Кроме того, такое обследование позволяет получить дополнительную информацию, которая на предприятии, как правило, не анализируется (составить структуру энергопотребления по  подразделениям; выявить основные факторы, влияющие на потребление энергии; определить потери ТЭР; оценить эффективность работы наиболее энергоемких установок и др.). Причем такая информация собирается не только по показаниям приборов, но и, что достаточно важно, по результатам собеседования с главными специалистами, инженерами и рабочими технологических служб и служб главного энергетика.

Использование этой информации позволяет получить объективную картину по расходу ТЭР и разработать эффективную программу энергосбережения.

 

Металлургическое производство, как правило, имеет следующую технологическую структуру:

Производство чугуна:

коксохимическое производство;

агломерационный цех;

доменный цех;

Производство стали:

кислородно-конвертерный цех;

мартеновский цех;

электросталеплавильный цех;

Производство проката:

обжимной цех;

толстолистовой стан;

крупносортовой стан;

универсальный стан.

Кроме того, структурными основными подразделениями являются:

ТЭЦ;

Кислородно-компрессорное производство.

 

Примерная структура финансовых затрат на ТЭР металлургического предприятия представлена на рис. 1.

рис1 (82 x 51).jpg 

 

Доля затрат на ТЭР в стоимости продукции составляет -39 % (с учетом стоимости коксующегося угля). Энергетические затраты на аналогичных металлургических предприятиях Европейского Союза— (18...22 %).

Структура энергопотребления на заводе представлена на рис. 2.

рис2 (82 x 51).jpg 

 

Единым показателем энергопотребления для металлургических производств (энергоемкость) принят расход ТЭР в Гкал (ГДж) на 1 т произведенной стали (Э — энергоемкость, Гкал/т , ГДж/т), который для обследуемого предприятия составил Э = 9,14 Гкал/тс (38,3 ГДж/т.).

Например, энергоемкость на ОАО «Магнитогорском металлургическом комбинате» (ММК) — Э = 7 Гкал/тс, а для одного из заводов Японии — Э = 5,5 Гкал/т . Величина энергоемкости для современных зарубежных предприятий составляет (4... 5) Гкал/тс.

Распределение основных ТЭР на предприятии представлено на рис. 3-5.

рис3 (82 x 51).jpg 

рис4 (82 x 51).jpg

 

рис5 (82 x 51).jpg

 

 

Удельные расходы ТЭР представлены в табл. 1-4.

 Выявленный в результате энергетического обследования потенциал энергосбережения составил,   %:

-электроэнергия-      21,7

-топливо-                  5,2

-теплота-                   11,0

 

Таблица 1 Удельные расходы электроэнергии на основные виды продукции

(киловатт-часов на тонну)

 

 

Продукция

Удельный расход электроэнергии по:

Обследованному предприятию

 

по источ­нику [1]

по источ­нику [2]

Чугун

 

12,9

10...30

Сталь мартенов­ская

11

14,4

10...15

Электросталь

727

723

680

Прокат

94

115

-

Кокс

47

40

Кислород*

690

523

490

Сжатый воздух*

150

101

Агломерат

37

37,7

50

 

 

 *Для кислорода и сжатого воздуха — в кВт-ч/тыс. м3.

 

 

Таблица 2 Удельные расходы котельно-печного топлива

(килограмм условного топлива на тонну)

 

 

Продукция

Удельный расход котельно-печного топлива по:

обследованному предприятию

по источ­нику [1]

по источнику [2]    

Кокс

103

 

85

Агломерат

54

66,7

70

Чугун

695

631

581

Сталь мартенов­ская

108

138

134

Прокат

234

125

122

 

 

Эти резервы экономии ТЭР составляют 30 % от стоимости годового потребления энергоресурсов.

Реализация указанного потенциала возможна в рамках разработанной комплексной программы энергосбережения.

Основными концептуальными положениями повышения энергоэффективности и рационального использования материальных ресурсов в металлургии на переходный период можно считать:

Осуществление комплекса организационно-технических мероприятий, наведение порядка (совершенствование управления) — это коренное улучшение системы учёта и контроля расхода ТЭР на всех уровнях производства (более полный мониторинг энергопотребления), координация действий различных служб и производств, большая частота профилактических ремонтов оборудования, повышение уровня подготовки специалистов и т. п. Реализация этих мер, как правило, малозатратна и окупается достаточно быстро, поэтому их осуществление является первоочередной задачей.

 

 

Таблица 3 Удельные расходы тепловой энергии (пар)

(килограмм условного топлива на тонну)

 

 

 

Удельный расход тепловой энергии (пар) но:

Продукция

Обследованному

предприятию

 

по источ­нику [1]

по источнику [2]    

Кокс

46

32

5.7

Агломерат

1,4

8

Чугун

6,6

8

8

Сталь мартеновская

6,7

4,4

Прокат

7

9,8

 

Примечание. 1 тут. = 29300 МДж.

 

Ремонт, наладка и замена оборудования, в первую очередь следует осуществить работы по изоляции паропроводов, автоматизации процессов сжигания топлива, модернизации и реконструкции основного энергоемкого оборудования, достижению номинальной  производительности и т.п.

Повышение уровня утилизации вторичных энергоресурсов (ВЭР).

Использование и внедрение новых высокоэффективных энергосберегающих технологий и оборудования.

Это наиболее дорогая часть проектов, связанная со значительными инвестициями.

 

Организационно-технические мероприятия, наведение порядка (совершенствование управления)

Для осуществления мероприятий этого направления необходимо предусмотреть создание центра энергосбережения (энергобюро) на предприятиях, основная цель которого — энергетический менеджмент и целевой энергетический мониторинг, направленный на сокращение нерациональных потерь ТЭР и повышение энергоэффективности производства.

В настоящее время большинство предприятий имеют лишь службу главного энергетика (отдел, управление), которая занимается в основном текущими вопросами надежного функционирования энергохозяйства

 

 

Таблица 4 Удельные расходы энергии на единицу продукции по переделам для ряда металлургических производств (по источнику [2])

(Мегакалории на тонну)

 

 

 

Удельный расход энергии на единицу продукции по:

 

стандарту ЕС

России

ОАО «ММК»

Кокс

600

744

1300

Чугун

3646

4327

3860

Сталь ККЦ

133

462

260

Сталь мартеновская

1302

560

Прокат из МНЛЗ

из слитков

702 1007

889 1194

640 1660

 

МНЛЗ — машины непрерывного литья заготовок. (Примеч. ред.).

 

 

Наличие большого числа неиспользуемых вторичных энергоресурсов, сложного энерготехнологического комплекса требуют централизованной системы учета управления и оптимизации энергопотоков с постоянным контролем и анализом энергоэффективности работы предприятия в целом и отдельных его подразделений.

Повышение уровня утилизации ВЭР.

 

На металлургическом предприятии с полным циклом можно выделить следующую

структуру выработки и возможного использования ВЭР, (рис. 6), [2].

рис6.jpg

 

 

Рис.6

 

  • ГУБТ — газовая утилизационная безкомпрессорная турбина; СИО — статико-импульсная обработка; УСТК — утилизация теплоты при сухом тушении кокса. (Примеч. ред.).

 

 

Эффективное использование ВЭР позволяет замещать покупные ТЭР, что значительно снижает энергоемкость и себестоимость продукции. Так, например:

 использование коксового, доменного газа на собственной ТЭЦ позволяет значительно снизить до 2.3 раз себестоимость электроэнергии и пара;  утилизация теплоты при сухом тушении кокса (УСТК) на котлах-утилизаторах с установкой паровых турбин для выработки электроэнергии;  предварительный подогрев угольной шихты отходящими газами дозволяет снизить расход топлива на 70 Мкал на 1 т кокса;  в доменном производстве утилизация ВЭР позволяет значительно снизить затраты ТЭР на 1 т чугуна (до 3,5 Гкал/т), уровень утилизации на сегодня составляет ~ 30.. .32 %;  в электросталеплавильном производстве удельный расход электроэнергии  на (15...30%) выше, чем в странах ЕС, что связано с реализацией устаревшей технологии и значительными неиспользованными возможностями по энергосбережению;  использование доменного или коксового газа в нагревательных печах прокатного производства позволяет существенно снизить расход природного газа и до 20% снизить себестоимость продукции. Вместе с тем, эффективное использование ВЭР требует определенной дисциплины, позволяющей планировать выход ВЭР с требуемыми параметрами, создания режимных карт потребления, согласованного и оперативного управления потоками ВЭР.

Максимальное использование ВЭР и внедрение энергосберегающих мероприятий решает одновременно экологические проблемы на предприятиях и позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Внедрение новых высокоэффективных энергосберегающих технологий (инвестиционные проекты)

 

Перечень проектов, требующих определенных инвестиций:

 -создание автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ);

- модернизация системы обеспечения продуктами разделения воздуха с заменой морально устаревших разделительных установок;

- модернизация собственных источников энергии в целях увеличения выработки электроэнергии на заводе:

-использование турбогенераторных установок вместо дроссельного регулятора БРОУ и внедрение их в схемах утилизационных котлов;

- использование энергии сжатого природного газа;

-модернизация газовой утилизационной безкомпрессорной турбины (ГУБТ);

-установка газовых турбин с котлами-утилизаторами (ПТУ);

-использование пылеугольного топлива

(ПУТ) в доменных печах в целях сокращения расхода кокса;

- увеличение объема разливки стали на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

 

 

ЛИТЕРАТУРА:

1.Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник, т. 4. Под общ. ред. В.А. Григорьева. — М: Энергоатомиздат, 1991.

2.Никифоров Б.И., Заславец Г.В. Энергосбережение на металлургических предприятиях.,: Монография. —- Магнитогорск: МГТУ, 2000.



 


Котломонтажсервис

Телефон: 89039497520





115230, г. Москва, проезд Хлебозаводский, д. 7, стр. 9, этаж 2, пом.9, комн.9
Тел.: 8 (903) 949-75-20
E-mail: kotel@kotel.ru