CCPP與蓄熱式裝置效益比較
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本文作者：吳世華單位：鞍山江南能源技術(shù)開(kāi)發(fā)研究所
2012年3月進(jìn)行新工藝的加熱爐試驗(yàn)。所以鞍鋼全部軋鋼加熱爐都燃用高焦?fàn)t混合煤氣，年產(chǎn)鋼材1500萬(wàn)t。我國(guó)年產(chǎn)鋼已超5億t，大型鋼企的年產(chǎn)軋鋼鋼材量至少也有1億t。表明還有很多座加熱爐還在燃燒混合煤氣，意味著尚有極其巨大的節(jié)能減排潛力，等待去挖掘。同時(shí)還有巨大的環(huán)保價(jià)值，所以這個(gè)課題是很值得深入研究的，從理論上搞清了，將對(duì)我國(guó)鋼企是很有指導(dǎo)意義的。
下面就某Y廠中板加熱爐采用蓄熱式技術(shù)可行性研究獲得的經(jīng)濟(jì)效益與某A廠300MWccpp所獲得的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析比較，能略見(jiàn)端倪。某Y廠中板軋鋼年產(chǎn)量為120萬(wàn)t，原來(lái)有三座50t/h產(chǎn)量的加熱爐，燃燒9614kJ/m3的高、焦?fàn)t混合煤氣，用量為33288m3/h，設(shè)有315kW煤氣加壓機(jī)供送，設(shè)計(jì)年工作7500h（此數(shù)據(jù)是北京鋼鐵設(shè)研總院編制煤氣平衡提供的）。在采用蓄熱式技術(shù)的可行性研究中：新建一座160t/h產(chǎn)量的加熱爐，燒純高爐煤氣，熱值為3260kJ/m3，用量為73610m3/h，年工作6500h。某Y廠的煤氣價(jià)格：高爐煤氣9.3元/GJ，焦?fàn)t煤氣28元/GJ。
計(jì)算煤氣費(fèi)用的節(jié)省計(jì)算：純高爐煤氣小時(shí)費(fèi)用為：2232．84元混合煤氣熱量比是：焦?fàn)t煤氣占83％，高爐煤氣占17％計(jì)算：焦?fàn)t煤氣小時(shí)費(fèi)用為7440.36元高爐煤氣小時(shí)費(fèi)用為506.79元，兩者共計(jì)為7947.15元兩種煤氣小時(shí)消耗費(fèi)用差為5717.3元，年工作7500h計(jì)算，年節(jié)省煤氣價(jià)值4285.7萬(wàn)元?；旌厦簹獾募訅簷C(jī)電耗和人工費(fèi)為150萬(wàn)元/年，也屬于節(jié)省的費(fèi)用。
采用蓄熱式技術(shù)，燒純高爐煤氣爐子的金屬燒損可減少0.1%，按年產(chǎn)量120萬(wàn)t計(jì)算，按節(jié)余價(jià)3000元/t算，可獲利360萬(wàn)元/年。
蓄熱爐設(shè)備運(yùn)行維修成本分析（按t鋼計(jì)）燒高爐煤氣引風(fēng)機(jī)增加電耗1.5~1.8kW，值1.0~1.2元/t鋼。
噸鋼消耗蜂窩體0.3~0.6元3）換向閥維修費(fèi)0.05~0.10元與常規(guī)加熱爐金屬換熱器4年一更換，噸鋼增加費(fèi)用0.4元三者權(quán)加噸鋼設(shè)備運(yùn)行成本增加0.95~1.4元，按年產(chǎn)120萬(wàn)t計(jì)算增加168萬(wàn)元。總的節(jié)省費(fèi)用為:1+2+3-4=4627.7萬(wàn)元。該蓄熱式加熱爐項(xiàng)目總投資也就2000萬(wàn)元，所以可行性研究的結(jié)論是應(yīng)采用此技術(shù)。如果煤氣單價(jià)按某A廠的價(jià)格：高爐煤氣11元/GJ，焦?fàn)t煤氣55元/GJ。
計(jì)算煤氣的節(jié)省費(fèi)用：12573元／h，年節(jié)省為9430萬(wàn)元。若再按上述的1+2+3-4算，總的節(jié)省為9772萬(wàn)元／a，上述數(shù)值是按年產(chǎn)120萬(wàn)t中板軋鋼產(chǎn)量計(jì)算的，實(shí)際上某A廠的軋鋼鋼材產(chǎn)量約有1500萬(wàn)t，所以項(xiàng)目的年經(jīng)濟(jì)效益為12.215億元。
下面再對(duì)某A廠的300MWCCPP的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。引進(jìn)300MWCCPP裝置的總投資約為20億元，要求用高爐煤氣47萬(wàn)m3/h，用焦?fàn)t煤氣4.2萬(wàn)m3／h，發(fā)電效率47％，自用電為5％，年設(shè)備維修費(fèi)為2億元，現(xiàn)按小時(shí)效益進(jìn)行分析：
按銘牌發(fā)電量30萬(wàn)kW/h，值15萬(wàn)元／h（電價(jià)0．5元／kW•h）。
高爐煤氣0.035元/m3，費(fèi)用為1.645萬(wàn)元／h焦?fàn)t煤氣0.95元／m3，費(fèi)用為3.59萬(wàn)元/h兩者相加為5.235萬(wàn)元／h。
自用電5％則為15×0.05＝0.75萬(wàn)元/h。
維修費(fèi)用2億元/年，按年工作8000h算，為2.5萬(wàn)元/h三者相加為8.845萬(wàn)元/h收入－支出＝15－8.485＝6.155萬(wàn)元／h全年收益為6.155×8000＝4.9億元／a這樣CCPP投資回收期4年多一點(diǎn)，對(duì)鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)是可以的。但是與采用蓄熱式技術(shù)所獲年效益12.215億元比較，還是后者更合算，而且蓄熱式加熱爐工程投資一年就可以回收。
還有一種工況：當(dāng)高爐煤氣用于蓄熱式加熱之后，置換出來(lái)的焦?fàn)t煤氣再用于CCPP的情況。
此時(shí)CCPP所用的焦?fàn)t煤氣除原來(lái)的4.2萬(wàn)m3／h之外，再加上47萬(wàn)m3／h的高爐煤氣轉(zhuǎn)換為焦?fàn)t煤氣是9.4萬(wàn)m3／h此時(shí)的煤氣費(fèi)用為8.93＋3.59＝12.52萬(wàn)元／h。這樣CCPP的效益：15－（12.52＋2.5＋0.75）＝1.25萬(wàn)元／h。年效益僅為1億元。即使CCPP使用焦?fàn)t煤氣的效率由原為的47％提高至51％，發(fā)電量可達(dá)326.4MW，計(jì)算年收益也就是2億元。
凡可用蓄熱式軋鋼加熱爐的鋼企，再加上燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火采用高爐煤氣，已經(jīng)沒(méi)有太多余的高爐煤氣，不必引進(jìn)CCPP裝置?，F(xiàn)有已經(jīng)引進(jìn)CCPP裝置的鋼企要逐步改造為用蓄熱式軋鋼加熱爐。多余出來(lái)的焦?fàn)t煤氣要用于往高爐噴吹（或?qū)?lái)作化工原料）。