CCPP与蓄热式装置效益比较

本文作者：吴世华单位：鞍山江南能源技术开发研究所

2012年3月进行新工艺的加热炉试验。所以鞍钢全部轧钢加热炉都燃用高焦炉混合煤气，年产钢材1500万t。我国年产钢已超5亿t，大型钢企的年产轧钢钢材量至少也有1亿t。表明还有很多座加热炉还在燃烧混合煤气，意味着尚有极其巨大的节能减排潜力，等待去挖掘。同时还有巨大的环保价值，所以这个课题是很值得深入研究的，从理论上搞清了，将对我国钢企是很有指导意义的。

下面就某Y厂中板加热炉采用蓄热式技术可行性研究获得的经济效益与某A厂300MWCCPP所获得的经济效益进行分析比较，能略见端倪。某Y厂中板轧钢年产量为120万t，原来有三座50t/h产量的加热炉，燃烧9614kJ/m3的高、焦炉混合煤气，用量为33288m3/h，设有315kW煤气加压机供送，设计年工作7500h（此数据是北京钢铁设研总院编制煤气平衡提供的）。在采用蓄热式技术的可行性研究中：新建一座160t/h产量的加热炉，烧纯高炉煤气，热值为3260kJ/m3，用量为73610m3/h，年工作6500h。某Y厂的煤气价格：高炉煤气9.3元/GJ，焦炉煤气28元/GJ。

计算煤气费用的节省计算：纯高炉煤气小时费用为：2232．84元混合煤气热量比是：焦炉煤气占83％，高炉煤气占17％计算：焦炉煤气小时费用为7440.36元高炉煤气小时费用为506.79元，两者共计为7947.15元两种煤气小时消耗费用差为5717.3元，年工作7500h计算，年节省煤气价值4285.7万元。混合煤气的加压机电耗和人工费为150万元/年，也属于节省的费用。

采用蓄热式技术，烧纯高炉煤气炉子的金属烧损可减少0.1%，按年产量120万t计算，按节余价3000元/t算，可获利360万元/年。

蓄热炉设备运行维修成本分析（按t钢计）烧高炉煤气引风机增加电耗1.5~1.8kW，值1.0~1.2元/t钢。

吨钢消耗蜂窝体0.3~0.6元3）换向阀维修费0.05~0.10元与常规加热炉金属换热器4年一更换，吨钢增加费用0.4元三者权加吨钢设备运行成本增加0.95~1.4元，按年产120万t计算增加168万元。总的节省费用为:1+2+3-4=4627.7万元。该蓄热式加热炉项目总投资也就2000万元，所以可行性研究的结论是应采用此技术。如果煤气单价按某A厂的价格：高炉煤气11元/GJ，焦炉煤气55元/GJ。

计算煤气的节省费用：12573元／h，年节省为9430万元。若再按上述的1+2+3-4算，总的节省为9772万元／a，上述数值是按年产120万t中板轧钢产量计算的，实际上某A厂的轧钢钢材产量约有1500万t，所以项目的年经济效益为12.215亿元。

下面再对某A厂的300MWCCPP的经济效益进行分析。引进300MWCCPP装置的总投资约为20亿元，要求用高炉煤气47万m3/h，用焦炉煤气4.2万m3／h，发电效率47％，自用电为5％，年设备维修费为2亿元，现按小时效益进行分析：

按铭牌发电量30万kW/h，值15万元／h（电价0．5元／kW•h）。

高炉煤气0.035元/m3，费用为1.645万元／h焦炉煤气0.95元／m3，费用为3.59万元/h两者相加为5.235万元／h。

自用电5％则为15×0.05＝0.75万元/h。

维修费用2亿元/年，按年工作8000h算，为2.5万元/h三者相加为8.845万元/h收入－支出＝15－8.485＝6.155万元／h全年收益为6.155×8000＝4.9亿元／a这样CCPP投资回收期4年多一点，对钢铁企业来说是可以的。但是与采用蓄热式技术所获年效益12.215亿元比较，还是后者更合算，而且蓄热式加热炉工程投资一年就可以回收。

还有一种工况：当高炉煤气用于蓄热式加热之后，置换出来的焦炉煤气再用于CCPP的情况。

此时CCPP所用的焦炉煤气除原来的4.2万m3／h之外，再加上47万m3／h的高炉煤气转换为焦炉煤气是9.4万m3／h此时的煤气费用为8.93＋3.59＝12.52万元／h。这样CCPP的效益：15－（12.52＋2.5＋0.75）＝1.25万元／h。年效益仅为1亿元。即使CCPP使用焦炉煤气的效率由原为的47％提高至51％，发电量可达326.4MW，计算年收益也就是2亿元。

凡可用蓄热式轧钢加热炉的钢企，再加上烧结机点火采用高炉煤气，已经没有太多余的高炉煤气，不必引进CCPP装置。现有已经引进CCPP装置的钢企要逐步改造为用蓄热式轧钢加热炉。多余出来的焦炉煤气要用于往高炉喷吹（或将来作化工原料）。