天豐鋼鐵低品位余熱回收

近年來，天津天豐鋼鐵股份有限公司在鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營困難、節(jié)能環(huán)保形勢嚴(yán)峻的情況下，大膽改變，勇于突破，率先采用多項先進(jìn)節(jié)能減排新技術(shù)、新工藝，通過余熱回收發(fā)電，使自發(fā)電率提高到78%左右，達(dá)到行業(yè)良好水平，加快了升級改造步伐，保持了快速發(fā)展勢頭，為推動行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展做出表率。

四年前，天津天豐鋼鐵低壓飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組采用了浙江開山壓縮機(jī)股份有限公司的螺桿式蒸汽膨脹機(jī)串聯(lián)ORC螺桿膨脹機(jī)兩級發(fā)電技術(shù)。這也是國內(nèi)螺桿式蒸汽膨脹機(jī)串聯(lián)ORC螺桿膨脹機(jī)兩級發(fā)電站。天豐廠區(qū)整潔，井然有序，而開山的電站經(jīng)過近四年的運行，其高效、可靠、變工況能力強(qiáng)的特點經(jīng)過了時間的驗證。

實現(xiàn)發(fā)電效率比較大化

鋼鐵企業(yè)可有效利用的各種蒸汽熱能組合相對應(yīng)的不同形式發(fā)電機(jī)組，才可以發(fā)揮大的發(fā)電效用。對于高品位、大流量的過熱蒸汽，應(yīng)用于速度型的膨脹機(jī)，如汽輪機(jī)等，能取得比較大的效益；對于低品位的蒸汽熱能，如較低壓力的水蒸汽，存在于汽液兩相之間(或純粹是熱水)，采用容積式的螺桿膨脹機(jī)更為合理。

天豐鋼鐵遵循分布式能源綜合利用理念，實施梯級能源綜合利用，將煉鋼廠的轉(zhuǎn)爐飽和蒸汽（小于0.8MPa）、軋鋼廠的蓄熱式加熱爐飽和蒸汽（小于0.6MPa）等低壓飽和蒸汽集中并網(wǎng)。針對蒸汽壓力波動大等不利因素，開創(chuàng)性地采用了開山有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）螺桿膨脹發(fā)電技術(shù)，建設(shè)兩個兆瓦級發(fā)電機(jī)組。2013年6月建成全國靠前的套螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機(jī)組，2014年3月建成ORC螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組。

天豐鋼鐵飽和水蒸氣通過蒸汽式螺桿膨脹發(fā)電站做功后，排出的更低壓力的飽和水蒸氣供ORC螺桿膨脹發(fā)電機(jī)再次發(fā)電。螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機(jī)利用蒸汽的余壓，ORC螺桿膨脹發(fā)電機(jī)利用蒸汽的潛熱。凝汽式系統(tǒng)不僅浪費了蒸汽的潛熱，而且需要大量的冷卻耗功。天豐鋼鐵將螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機(jī)串聯(lián)ORC螺桿膨脹發(fā)電機(jī)，實現(xiàn)發(fā)電效率比較大化。

發(fā)電效果

截止目前，天豐鋼鐵螺桿蒸汽膨脹機(jī)和ORC螺桿膨脹機(jī)發(fā)電站運行良好，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計，2013-2016年度累計實現(xiàn)發(fā)電3028.5萬千瓦時；按1度電0.7元計算，產(chǎn)值達(dá)2120萬元左右；節(jié)約標(biāo)煤約10600噸；減少二氧化碳排放約25137噸。

天豐鋼鐵低品位余熱發(fā)電經(jīng)驗具有重大的推廣意義，天豐鋼鐵打開了“一扇門”，把鋼鐵企業(yè)以前難以回收利用的低品位余熱高效利用起來，使企業(yè)自發(fā)電率又創(chuàng)新高。如果全國更多的鋼鐵企業(yè)都如天豐鋼鐵一樣，將螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機(jī)與ORC螺桿膨脹發(fā)電機(jī)串聯(lián)，不僅可以回收利用低品位余熱，還可以實現(xiàn)發(fā)電效率的比較大化，促進(jìn)能源的梯級利用，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值