“累计发电2159万度，减少外购电费支出1080万元，节约标煤2653吨，减少二氧化硫排放65吨”，这是长钢公司烧结环冷余热发电项目自2016年并网发电7个月后取得的成绩。
近年来，行业微利加环保升级，倒逼钢铁企业节能项目不断开启，在先后实施转炉煤气回收、高炉TRT发电、烧结烟气脱硫及煤气综合利用发电等项目的基础上，长钢公司将节能挖潜的目标锁定到烧结工序。通过实施烧结环冷余热发电，既可降低运行成本、外购电费，还能促进资源节约，减少大气污染，保护环境。
项目建设：从无到有
目前，长钢公司共有4号(200平方米)、5号(200平方米)两台烧结机，配套两台228平方米环冷机，高达700—800摄氏度的烧结矿在环冷机上冷却过程中，会排出大量280—400摄氏度的低温烟气，如果不能加以回收利用，不仅浪费能源，而且污染环境。此前，长钢公司采用的是在环冷机高温段安装余热锅炉生产蒸汽，产生的蒸汽一部分用于烧结机混合料预热，剩余部分并入该公司蒸汽管网。运行七年来，锅炉换热器设备老化、内部结垢严重、换热效果差，每小时余热蒸汽产量仅为4—5吨，与同行业蒸汽回收指标差距较大。鉴此，长钢公司决定在不改变现有烧结工艺的前提下，对环冷机进行余热回收改造，拆除原有环冷机上安装的余热锅炉，建设两台新的余热锅炉和一套12兆瓦补气凝汽式汽轮发电机组，将烧结环冷机高中温段排放的烟气热能，通过余热锅炉转化为一定温度和压力的蒸汽，通过汽轮机做功带动发电机发电。
经过前期调研，该项目于2013年7月份首钢总公司核准立项。2015年2月，通过招标确定济钢国际作为项目EPC总承包单位，工期一年。项目于2015年3月20日开工，2016年3月试车，2016年4月11日正式并网发电。按照吨烧结矿发电15千瓦时测算，项目实施后，年发电量可达5800余万千瓦时，年净发电量4000余万千瓦时，具有可观经济效益与社会效益。
项目攻关：发电量从0到20万度/日
长钢公司余热发电项目主要由四个单位相互配合，设备处负责工程建设及设备保障，炼铁厂负责烧结生产，动力厂负责余热发电系统运行，生产技术处负责协调、考核。
并网发电初期，发电系统停机率高、发不出电，迫使余热锅炉单台运行。长钢公司领导对项目非常关注，经常去现场了解项目运行状况并坐阵指挥，多次协调指挥炼铁厂不断调整操作、工艺，稳定工况，最大限度满足余热发电需求。在并网发电后的一个月内，该公司相关领导每天下午组织召开项目攻关会，四个单位上至一把手，下至技术员全部参加，一个个制约发电量提升的“拦路虎”被接连攻克。
千方百计提高烟温。该项目主要回收烧结环冷机一、二段的烟气，长钢公司主要通过控制烧结终点温度(烧结过程结束时抽入风箱的废气温度)来达到提高烟温的目的。烧结终点是指废气温度上升到最高点以后开始下降的瞬间，而这个瞬间是通过烧结机机尾风箱来控制的。余热发电投运后，炼铁厂将烧结终点位置由之前的22号风箱后移至23号风箱，将热量后移，使更多热量进入环冷机，以保证环冷烟罩获得较高温度。同时，炼铁厂利用检修时间，分别对两台环冷机第二、三冷却区之间的风管进行了盲堵；在环冷机台车和保温罩中间的漏风部位全部用铁皮代替了原来的皮带。截至2016年10月底，通过9次检修，更换了41块环冷机动静密封，避免了密封损坏后大量热风外漏，减少了热量流失。
稳定优化烧结工艺，保证热源稳定。烧结机检修会导致烟气温度大范围波动，余热锅炉产汽量和产汽品质相应下降。为此，炼铁厂加强对设备的巡检力度，重要设备和关键部位重点监控，提高设备作业率；稳定配比，加强标准化操作，减少因空台车、换炉篦条等影响的停机。经过多次试验，在保证环冷机排料温度正常的前提下，降低环冷机速度，将环冷机内的烧结矿料层增加厚度，由之前的1.3米增加为1.4米，使热量富集，增大余热回收量。
不断调整烧结生产组织模式。针对旧区高炉停产后，两台烧结机产能富余的状况，长钢公司采用4号、5号烧结机同时控制产能的生产模式，经试验，日发电量基本维持在8到10万度，发电效果欠佳。调整烧结生产模式后，采用两台烧结机满负荷生产至存够一定的烧结矿后交替安排烧结机检修的生产方式，日发电量均保持在11万度以上水平，尤其是在两台烧结机满负荷生产期间效果更为显著，日发电量均能保持在15万度以上。其中，有连续六天日发电量达16.2万度。通过上述实践，验证了该种模式在提升发电量及控制烧结成本方面的优势，并在后续的生产组织中予以沿用。
加强沟通协调，及时调整操作。炼铁厂、动力厂初期缺乏沟通，给运行造成了麻烦。随着沟通协调机制的逐步建立，炼铁厂每天派人跟踪发电系统数据变化，及时掌握参数变化原因。在工艺发生变化或是小检修时，提前告知动力厂，以便操作人员及时采取措施，避免发电系统停运。
建立奖励机制，调动积极性。为进一步促进项目尽快达产达效并实现效益最大化，生产技术处牵头制定了《烧结环冷机烟气余热发电项目运行管理规定(试行)》，以日发电量10万度为保底指标，在实现不同台阶攻关目标后，对动力厂和炼铁厂兑现挂钩考核。“正激励制度在调动职工积极性、提高发电量上起到了促进作用，截至2016年10月底，炼铁厂、动力厂共获得奖励41.69万元。”生产技术处负责发电考核的能源主管秦建新说。
项目运行：从摸索到总结经验
一直以来，长钢公司发电项目以利用高炉煤气、焦炉煤气发电为主，利用烟气发电在长钢公司尚属首次，因此在项目运行时大多是摸着石头过河，没有成熟的经验可以借鉴。
项目上马时，动力厂选派既有20多年蒸汽锅炉操作经验又有6年煤气发电经验的李鹏毅担任烧结环冷余热发电作业区作业长。2015年11月，李鹏毅介入设备监装工作，投运阶段更是昼夜坚守，困了就在办公室地上铺上硬纸板眯一会儿。
整个作业区22名女工均由水泵工、化验工等转岗而来，经验不足。通过厂家技术人员、作业长的培训讲解，及半年来的实际操作，她们的理论和操作水平不断提高。“我们一个班要填写6张汽轮机、锅炉系统运行表，在设备试运行时，由于对各个系统界面不熟悉，填表时，在上百种参数中找一个数据很费劲，填一张表得半个多小时。随着对系统的不断熟悉，现在几分钟就可以搞定。”烧结环冷余热发电作业区甲班带班长张艳说。项目运行半年来，动力厂上下不断分析总结论证，摸索出了既保证现有条件下持续发电，又不影响设备性能的宝贵经验。随着一条条操作经验不断被总结运用到实践中，发电系统停机率大幅降低，发电量负荷最大达9.0兆瓦/小时。
在循环经济日益崛起的今天，在环保门槛越来越高的当下，长钢公司这种将污染负效益转化成资源正效益的有效尝试，必将助力企业谱写发展新篇章。 |
