武漢鋼鐵股份有限公司5號高爐鼓風脫濕改造項目

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一、案例名稱

武漢鋼鐵股份有限公司5號高爐鼓風脫濕改造項目

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）公司控股的、國內排名第三大鋼鐵上市公司。目前，公司總資產達300多億元，下轄燒結廠、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、質檢中心等12個單位，員工16995人。武鋼股份擁有當今世界先進水平的煉鐵、煉鋼、軋鋼等完整的鋼鐵生產工藝流程，鋼材產品共計七大類、500多個品種，主要產品有冷軋薄板、冷軋硅鋼、熱軋板卷、中厚板、大型材、高速線材、棒材等，商品材總生產能力1000萬噸，其中80%為市場俏銷的各類板材。

三、案例內容

1．技術原理及適用領域

武鋼5號高爐鼓風脫濕是動力源在武鋼成功實施6號、7號高爐鼓風脫濕項目后，又一個成功開發(fā)的項目?？諝膺^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高效換熱器降溫，使相對濕度≤100%的空氣進入除濕器，在這里，過濾后的空氣放出的熱量被冷水吸收，冷卻到預先設定的飽和溫度。此時，由于溫度的降低，空氣中所含的水蒸氣凝結成液滴，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鼓風機吸入口負壓作用吸入鼓風機中。除霧器的設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

鼓風脫濕廣泛應用于冶金行業(yè)及其他需要大量鼓風參加反應的項目。

該項目對武漢鋼鐵股份有限公司5號高爐鼓風進行脫濕改造，改造方案是高爐鼓風的現(xiàn)有空氣過濾器保留，在現(xiàn)有空氣過濾器旁空地5號高爐鼓風增設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)方式與鼓風機吸入口管道連接。新增建的空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置出風管并聯(lián)接入兩鼓風機吸風口，并在兩個管道送入鼓風機吸風口前位置設置撥風閥門且對現(xiàn)有空氣過濾器的出風口進行改造，在現(xiàn)有出風口處增加堵板。在脫濕季，關閉現(xiàn)有空氣過濾器出風口上的堵板，開啟新建的空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置出風管上的撥風閥門實行高爐的脫濕鼓風。在非脫濕季，開啟現(xiàn)有空氣過濾器出風口上的堵板，關閉空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置出風管上的撥風閥門，現(xiàn)有空氣過濾器運行。采取這種改造方案，可以盡可能地減少項目建設對鼓風機正常工作的影響時間，同時也有利于在項目建設完成后非脫濕季鼓風空氣阻力的減少，從而減少鼓風機的能耗。

2．節(jié)能改造具體內容

該項目主要建設內容如下：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）筑物包括制冷站廠房，空氣過濾脫濕聯(lián)合裝置基礎，循環(huán)水冷卻塔，泵房1套。

3．項目實施情況

5號高爐鼓風脫濕改造項目于2014年12月土建開始動工，該項目涉及與現(xiàn)有設施對接以及對原有設施的改建等，比新建項目要復雜很多。經過各方努力該項目于2015年7月正式驗收投產，經過3個月的運行反映很好，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，爐子運行調整減少了一個變數(shù)，高爐運行平穩(wěn)是保產、增產的必要條件。

四、項目年節(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)省焦炭和鼓風機節(jié)能（即節(jié)省的軸功率），本項目僅考慮節(jié)省的焦炭作為節(jié)能量。項目考核的主要指標：

脫濕器出口空氣含濕量≤10±1g/Nm3；

脫濕器進出口壓差≤800 Pa；

空氣過濾器進出口壓差≤800 Pa。

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

2．年節(jié)能效益

年節(jié)能效益主要體現(xiàn)在冷凝水價格上，而冷凝水價格是根據上一年度運行情況。如脫濕系統(tǒng)自耗電、補水量，鼓風機節(jié)省軸功率即節(jié)電量，產冷凝水量以及大塊冶金焦上一年平均價格等。每年平均脫出冷凝水量約為13800噸，平均節(jié)能效益為每個脫濕季1000萬元。

五、商業(yè)模式

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

項目全過程服務包括：前期現(xiàn)場考察，節(jié)能量的測算；節(jié)能改造方案設計；簽訂該項目的EPC能源管理合同；施工設計，在合同簽訂后，節(jié)能服務公司組織對該節(jié)能項目進行施工設計，對項目管理、工程時間、資源配置、預算、設備和材料的進出協(xié)調等進行詳細的規(guī)劃，確保工程順利實施并按期完成。

六、融資渠道

該項目投資額約6000萬元，由節(jié)能服務公司自籌。