重慶鋼鐵(集團)有限責任公司高爐鼓風除濕節能項目
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一、案例名稱
重慶鋼鐵(集團)有限責任公司高爐鼓風除濕節能項目
二、案例業主
重慶鋼鐵(集團)有限責任公司(簡稱重鋼)是一個具有百年歷史的特大型鋼鐵聯合企業,其前身為創立于我國清代開啟民族工業的洋務運動即1890年湖廣總督張之洞創辦的漢陽鐵廠。新中國成立后,重鋼曾先后更名為西南工業部一零一廠、西南鋼鐵公司、重慶鋼鐵公司、重慶鋼鐵(集團)公司,1995年6月,改制為重慶鋼鐵(集團)有限責任公司。
目前,重鋼正在進行環保搬遷建設,重鋼長壽新區設計高爐3座,容量均為2500m3,平均鼓風量為33萬m3/h,設計總產鐵量為600萬噸/年。
三、案例內容
1.技術原理及適用領域
高爐鼓風脫濕節能技術是根據冷凝脫濕原理,在空氣過濾器和鼓風機之間安裝脫濕箱,空氣在進入鼓風機之前先通過脫濕箱被降溫至露點以下,空氣中的絕大部分水蒸氣冷凝液化從脫濕箱排水口排出,匯聚到冷凝水箱里面。空氣通過脫濕箱后溫度降至3~5℃,含濕量穩定在5g/ kg干空氣左右。該技術適用于煉鐵高爐的鼓風脫濕。
2.節能改造具體內容
該項目在重鋼新區煉鐵區內建設除濕系統,建設統一的制冷機房,通過溴化鋰制冷機制冷來對高爐進行初級脫濕以及利用螺桿制冷機對高爐鼓風進行深冷脫濕,從而實現對重鋼三臺高爐鼓風機的進口進行除濕改造。
3.項目實施情況
該項目分為三期工程建設,分別對1、2、3號高爐進行鼓風除濕改造。一期工程即重鋼一號高爐脫濕系統自2010年4月開始建設,目前已投入運營。二期工程于2011年8月啟動,2011年12月底前完工,在2012年3月上旬完成調試,投入脫濕運行。三期工程于2013年3月啟動。
四、項目年節能量及節能效益
該項目對重鋼新區3座高爐分步進行鼓風除濕改造,產生的效益包括降低綜合焦比、焦煤置換、鼓風機節電、高爐增產、熱風爐內節約煤氣等所產生的效益。
制冷工藝流程圖
根據重慶地區氣象參數計算,重鋼新區年平均空氣濕度為11.79 g/m3,高爐鼓風除濕系統全年平均除濕量為6.79g/m3(將鼓風濕度降至5 g/m3),重鋼集團鐵產量為600萬噸。其所產生效益為:
(1)降低綜合焦比的效益。
高爐鼓風含濕量每降低1g/m3,綜合焦比降低1kg/tFe,按焦炭價格為1600元/噸,降低綜合焦比的效益為6.79×1×600×1.600=6518.4萬元/年。
(2)提高噴煤的效益。
高爐鼓風含濕量每降低1g/m3,增加噴煤2.23kg/tFe,置換焦炭1.78kg/tFe,按煤粉價格1100元/噸來計算,焦煤置換的效益為6.79×(1.78×1.600-2.23×1.100)×600=1609.23萬元/年。
(3)節約鼓風機電耗。
重慶地區冬季平均溫度為7℃,除濕系統出口的鼓風溫度為4℃~5℃,所以除濕系統實施后,高爐鼓風機的運行工況點軸功率低于冬季工況點的軸功率。查閱重鋼鼓風機各個工況點及性能參數,鼓風機年平均工況點(E點)的軸功率為24682kW,鼓風機冬季工況點(D點)的軸功率為20158kW,D點和E點的軸功率之差24682-20158=4524kW。效益為4524×8400× 0.6×3=6840.29萬元/年。由于冬季氣溫已接近4~5℃及該系統會增加系統阻力使電耗增加,因此其節電效益按50%計算,產生效益3420.15萬元/年。
(4)高爐順行增產效益。
高爐鼓風含濕量每降低1g/m3,由于高爐順行增加產能約0.1%~0.5%,在這里按0.3%計算,生鐵固定費用按80元/噸計算,6.79×0.3%×600×80=977.76萬元/年。
(5)降低煤氣消耗效益。
每降低1kg/tFe焦比,高爐所需鼓風量降低2.5m3,2.5m3的風在熱風爐中升高1100℃,所需高爐煤氣0.96m3(按高爐煤氣熱值800kcal/m3),按高爐煤氣的價格為0.08元/m3,則節約費用0.077元。產生效益為6.79×0.077×600=313.70萬元/年。
五、商業模式
該項目采用節能效益分享型的合同能源管理模式,節能服務合同期為8年。在效益分享期內,前三年業主和節能服務公司雙方節能增產收益按4∶6分成,第四、第五、第六年業主和節能服務公司雙方節能增產收益按5∶5分成,第七、第八年業主和節能服務公司雙方節能收益按6 ∶4分成,付款方式采用支票、電匯。業主和節能服務公司雙方協商按照脫濕系統實際脫水量進行結算,脫濕系統封頂水量為60000噸/年,超過60000噸封頂水量之外的部分所取得的節能增產效益不再進行分配;如果全年脫水量低于50000噸水,不足部分則按雙方商定的單位水量效益進行計算并在雙方效益中予以扣除。效益分享期滿時,用戶向節能服務公司支付合同約定的金額后,則項目設備歸用戶所有。
六、融資渠道
該項目總投資1.4億元,分為三期工程建設。公司自有資金占投資額的80%,商業銀行貸款占20%。
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