武漢鋼鐵股份有限公司5號高爐鼓風(fēng)脫濕改造項(xiàng)目

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一、案例名稱

武漢鋼鐵股份有限公司5號高爐鼓風(fēng)脫濕改造項(xiàng)目

二、案例業(yè)主

武漢鋼鐵股份有限公司坐落在武漢市東部，是由武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司控股的、國內(nèi)排名第三大鋼鐵上市公司。目前，公司總資產(chǎn)達(dá)300多億元，下轄燒結(jié)廠、煉鐵廠、一煉鋼廠、二煉鋼廠、三煉鋼廠、大型廠、軋板廠、熱軋廠、冷軋廠、硅鋼廠、棒材廠、質(zhì)檢中心等12個(gè)單位，員工16995人。武鋼股份擁有當(dāng)今世界先進(jìn)水平的煉鐵、煉鋼、軋鋼等完整的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程，鋼材產(chǎn)品共計(jì)七大類、500多個(gè)品種，主要產(chǎn)品有冷軋薄板、冷軋硅鋼、熱軋板卷、中厚板、大型材、高速線材、棒材等，商品材總生產(chǎn)能力1000萬噸，其中80%為市場俏銷的各類板材。

三、案例內(nèi)容

1．技術(shù)原理及適用領(lǐng)域

武鋼5號高爐鼓風(fēng)脫濕是動力源在武鋼成功實(shí)施6號、7號高爐鼓風(fēng)脫濕項(xiàng)目后，又一個(gè)成功開發(fā)的項(xiàng)目。空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置由空氣過濾器、除濕器、制冷站、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)組成。制冷單元制造出冷水經(jīng)高效換熱器降溫，使相對濕度≤100%的空氣進(jìn)入除濕器，在這里，過濾后的空氣放出的熱量被冷水吸收，冷卻到預(yù)先設(shè)定的飽和溫度。此時(shí)，由于溫度的降低，空氣中所含的水蒸氣凝結(jié)成液滴，大部分液滴因重力作用而被析出匯集到排水系統(tǒng)排出除濕器。另外一部分直徑為5～20μm的液滴仍混在空氣中，再通過除霧器去除這部分被攜帶的液滴（除霧效率98%以上），最后將處理完的空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)吸入口負(fù)壓作用吸入鼓風(fēng)機(jī)中。除霧器的設(shè)置有效地防止了小液滴混入空氣中，從而有效地避免了除濕器做虛功而使脫濕能力下降。

圖1　空氣脫濕原理示意圖

圖2　空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置工藝流程圖

鼓風(fēng)脫濕廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)及其他需要大量鼓風(fēng)參加反應(yīng)的項(xiàng)目。

該項(xiàng)目對武漢鋼鐵股份有限公司5號高爐鼓風(fēng)進(jìn)行脫濕改造，改造方案是高爐鼓風(fēng)的現(xiàn)有空氣過濾器保留，在現(xiàn)有空氣過濾器旁空地5號高爐鼓風(fēng)增設(shè)1套空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置與原空氣過濾器采用并聯(lián)方式與鼓風(fēng)機(jī)吸入口管道連接。新增建的空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置出風(fēng)管并聯(lián)接入兩鼓風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口，并在兩個(gè)管道送入鼓風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口前位置設(shè)置撥風(fēng)閥門且對現(xiàn)有空氣過濾器的出風(fēng)口進(jìn)行改造，在現(xiàn)有出風(fēng)口處增加堵板。在脫濕季，關(guān)閉現(xiàn)有空氣過濾器出風(fēng)口上的堵板，開啟新建的空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置出風(fēng)管上的撥風(fēng)閥門實(shí)行高爐的脫濕鼓風(fēng)。在非脫濕季，開啟現(xiàn)有空氣過濾器出風(fēng)口上的堵板，關(guān)閉空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置出風(fēng)管上的撥風(fēng)閥門，現(xiàn)有空氣過濾器運(yùn)行。采取這種改造方案，可以盡可能地減少項(xiàng)目建設(shè)對鼓風(fēng)機(jī)正常工作的影響時(shí)間，同時(shí)也有利于在項(xiàng)目建設(shè)完成后非脫濕季鼓風(fēng)空氣阻力的減少，從而減少鼓風(fēng)機(jī)的能耗。

2．節(jié)能改造具體內(nèi)容

該項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容如下：空氣過濾器1套，脫濕器1套，制冷站1套，循環(huán)冷卻水塔1套，高低壓配電開關(guān)站1套，空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置電器、儀表控制系統(tǒng)1套，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)電器、儀表控制系統(tǒng)1套。

主要建（構(gòu)）筑物包括制冷站廠房，空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置基礎(chǔ)，循環(huán)水冷卻塔，泵房1套。

3．項(xiàng)目實(shí)施情況

5號高爐鼓風(fēng)脫濕改造項(xiàng)目于2014年12月土建開始動工，該項(xiàng)目涉及與現(xiàn)有設(shè)施對接以及對原有設(shè)施的改建等，比新建項(xiàng)目要復(fù)雜很多。經(jīng)過各方努力該項(xiàng)目于2015年7月正式驗(yàn)收投產(chǎn)，經(jīng)過3個(gè)月的運(yùn)行反映很好，不僅給武鋼帶來了節(jié)能效益，還使煉鐵廠的爐況更加穩(wěn)定，爐子運(yùn)行調(diào)整減少了一個(gè)變數(shù)，高爐運(yùn)行平穩(wěn)是保產(chǎn)、增產(chǎn)的必要條件。

四、項(xiàng)目年節(jié)能量及節(jié)能效益

1．年節(jié)能量

（1）改造前后系統(tǒng)節(jié)能主要體現(xiàn)在煉鐵廠高爐節(jié)省焦炭和鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能（即節(jié)省的軸功率），本項(xiàng)目僅考慮節(jié)省的焦炭作為節(jié)能量。項(xiàng)目考核的主要指標(biāo)：

脫濕器出口空氣含濕量≤10±1g/Nm3；

脫濕器進(jìn)出口壓差≤800 Pa；

空氣過濾器進(jìn)出口壓差≤800 Pa。

（2）高爐按每天生產(chǎn)8000t生鐵計(jì)算，每月生產(chǎn)時(shí)間30天；節(jié)焦按鼓風(fēng)含濕量每降低1g/ Nm3，焦比降低計(jì)算；節(jié)能量計(jì)算方法是按每Nm3空氣脫出冷凝水量乘上tFe，再乘上0.8 kg/ tFe，理論計(jì)算每年脫濕季可節(jié)省焦炭11495噸，折標(biāo)煤11166.24tce。

2．年節(jié)能效益

年節(jié)能效益主要體現(xiàn)在冷凝水價(jià)格上，而冷凝水價(jià)格是根據(jù)上一年度運(yùn)行情況。如脫濕系統(tǒng)自耗電、補(bǔ)水量，鼓風(fēng)機(jī)節(jié)省軸功率即節(jié)電量，產(chǎn)冷凝水量以及大塊冶金焦上一年平均價(jià)格等。每年平均脫出冷凝水量約為13800噸，平均節(jié)能效益為每個(gè)脫濕季1000萬元。

五、商業(yè)模式

該項(xiàng)目采用節(jié)能效益分享型合同能源管理模式，合同期10年。項(xiàng)目的所有投資均由節(jié)能服務(wù)公司投入，在項(xiàng)目運(yùn)行期內(nèi)，項(xiàng)目的所有資產(chǎn)為節(jié)能服務(wù)公司所有，節(jié)能服務(wù)公司提供項(xiàng)目全過程服務(wù)。雙方約定綜合考慮節(jié)約焦炭、鼓風(fēng)機(jī)節(jié)電、鼓風(fēng)脫濕系統(tǒng)自耗電、冷卻塔補(bǔ)水等多方面因素折合到析出冷凝水的單價(jià)計(jì)算節(jié)能效益，在合同期內(nèi)節(jié)能服務(wù)公司與客戶按照合同約定分享節(jié)能效益，合同結(jié)束后設(shè)備和節(jié)能效益全部歸用能企業(yè)所有。

項(xiàng)目全過程服務(wù)包括：前期現(xiàn)場考察，節(jié)能量的測算；節(jié)能改造方案設(shè)計(jì)；簽訂該項(xiàng)目的EPC能源管理合同；施工設(shè)計(jì)，在合同簽訂后，節(jié)能服務(wù)公司組織對該節(jié)能項(xiàng)目進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，對項(xiàng)目管理、工程時(shí)間、資源配置、預(yù)算、設(shè)備和材料的進(jìn)出協(xié)調(diào)等進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，確保工程順利實(shí)施并按期完成。

六、融資渠道

該項(xiàng)目投資額約6000萬元，由節(jié)能服務(wù)公司自籌。