呂永剛  董紅梅  王 勇

（陜西龍門(mén)鋼鐵有限責(zé)任公司）

摘  要：針對(duì)高爐煤氣柜閑置狀態(tài)，提出儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高爐煤氣柜；儲(chǔ)能；峰平谷

1  前言

鋼鐵企業(yè)都建設(shè)有高爐煤氣柜，氣柜容積一般為20-30萬(wàn)m³，高爐煤氣柜最初功能主要是平衡煤氣管網(wǎng)壓力，應(yīng)對(duì)高爐截煤氣等。近年來(lái)，鋼鐵企業(yè)都建設(shè)自備電廠，用高爐煤氣來(lái)發(fā)電，當(dāng)高爐煤氣出現(xiàn)缺口時(shí)，用煤氣發(fā)電廠調(diào)節(jié)緩沖，氣柜的作用大幅度削弱。對(duì)于大多數(shù)鋼企來(lái)說(shuō)，高爐煤氣是有缺口的，管網(wǎng)壓力低造成氣柜無(wú)法并網(wǎng)運(yùn)行。故大多數(shù)高爐煤氣柜幾乎處于閑置狀態(tài)，不能產(chǎn)生效益。

2  現(xiàn)狀：

龍鋼公司二十萬(wàn)高爐煤氣柜于2015年元月31日投運(yùn)?，F(xiàn)有一座200000m3新型煤氣柜（又稱(chēng)POC柜），全稱(chēng)為圓筒形活塞稀油橡膠密封煤氣柜，四座UBZ-11C-1250型油泵，一套煤氣降溫噴淋系統(tǒng)。二十萬(wàn)高爐煤氣柜主要作用是穩(wěn)定公司高爐煤氣主管網(wǎng)壓力，降低公司煤氣燃燒放散率，補(bǔ)充公司煤氣管網(wǎng)的缺額，作為臨時(shí)儲(chǔ)存煤氣的容器，提高了全公司煤氣調(diào)度能力。同時(shí)建設(shè)100MW的單超發(fā)電機(jī)組一臺(tái)，滿(mǎn)負(fù)荷消耗煤氣28萬(wàn)Nm³/h，共6條軋線(xiàn)，每條軋線(xiàn)煤氣消耗量5-7萬(wàn)Nm³/h。公司高爐煤氣整體欠缺，造成高爐煤氣管網(wǎng)壓力低。

3  技術(shù)方案

隨著峰平谷電價(jià)在龍鋼公司的深入應(yīng)用，推動(dòng)了高爐煤氣柜的儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)，如果在電價(jià)低的時(shí)候?qū)⒚簹鈨?chǔ)存起來(lái)，電價(jià)高的時(shí)候?qū)⒚簹夥懦鰜?lái)用來(lái)發(fā)電，將會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

在煤氣柜進(jìn)口（出口）煤氣管道原來(lái)的盲板閥組位置并聯(lián)一臺(tái)煤氣6萬(wàn)的煤氣加壓機(jī)，并安裝相應(yīng)的盲板閥組。10萬(wàn)站區(qū)安裝有1臺(tái)10萬(wàn)m³的煤氣加壓機(jī)，安裝有3臺(tái)6萬(wàn)m³的煤氣加壓機(jī)，根據(jù)節(jié)省投資的原則將3^#6萬(wàn)立方米的煤氣加壓機(jī)改造為氣柜專(zhuān)用加壓機(jī)。

使用方法： 升氣柜(電廠降負(fù)荷)：關(guān)閉FZ1的蝶閥，打開(kāi)FZ2、FZ3、調(diào)節(jié)閥T，起動(dòng)煤氣加壓機(jī)向氣柜內(nèi)充煤氣。降氣柜（電廠升負(fù)荷）：關(guān)閉FZ2或FZ3的蝶閥，打開(kāi)FZ1的蝶閥，通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)（T）控制送出的煤氣量和柜速。谷電價(jià)時(shí)，電廠稍降負(fù)荷，利用煤氣加壓機(jī)將氣柜升起來(lái)。峰電價(jià)時(shí)電廠增加發(fā)電量，將氣柜降下來(lái)。平電價(jià)時(shí)，電廠稍降負(fù)荷，利用煤氣加壓機(jī)將氣柜升起來(lái)。峰電價(jià)時(shí)電廠增加發(fā)電量，將氣柜降下來(lái)。

工藝原理圖

4  效益核算

4.1國(guó)家峰平谷電價(jià)政策

表1

4.2效益核算：

4.2.1氣柜升降一次的發(fā)電量

16000×0.8÷2.8=45714度電

2.8-------2.8Nm³煤氣發(fā)一度電

4.2.2.操作辦法

（1）23:00-7:00升氣柜（8小時(shí)氣柜可以升到16萬(wàn)），8:00-11：30降氣柜，增效：45714×(0.8461-0.2279)=28260元

（2）11:30-18:30升氣柜（7小時(shí)氣柜可以升到16萬(wàn)），18:30-23:00降氣柜，增效：45714×(0.5371-0.2279)=14135元

（3）煤氣加壓機(jī)電耗每日約2000度電，費(fèi)用：2000×0.34=680元，年費(fèi)用：23.8萬(wàn)元

（4）氣柜每天升降兩次，年創(chuàng)效：1250萬(wàn)元。

4.2.3投資費(fèi)用

新建一臺(tái)6萬(wàn)的煤氣加壓機(jī)投資費(fèi)用約：300萬(wàn)元。約3個(gè)月時(shí)間就可收回投資。

4.2.4結(jié)論：效益非常可觀。

5  其他效益

正常運(yùn)行時(shí)可以利用加壓機(jī)將氣柜升起來(lái)，異常情況下氣柜可以向管網(wǎng)補(bǔ)充高爐煤氣。如此可以將20萬(wàn)高爐煤氣柜充分利用起來(lái)，服務(wù)于生產(chǎn)系統(tǒng)。同時(shí)該加壓機(jī)可以作為20萬(wàn)高爐煤氣柜的檢修風(fēng)機(jī)，一機(jī)兩用。

6  后期設(shè)想：

經(jīng)常安排在峰值檢修的煤氣用戶(hù)有以下：

電價(jià)峰值時(shí)，以上用戶(hù)少用煤氣量約10萬(wàn)Nm³/h。發(fā)電機(jī)組根本無(wú)法消化，每天富裕90萬(wàn)m³煤氣左右。

新建設(shè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)大些，正常運(yùn)行帶80%負(fù)荷。增強(qiáng)峰平谷調(diào)節(jié)能力，建設(shè)30萬(wàn)m³高爐煤氣柜一座，將多余的煤氣外售，不僅增加經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以減少高爐煤氣放散量及環(huán)保方面造成不良影響。