钢铁联合企业电力的分析和探讨

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1、冶金之家网站钢铁联合企业电力的分析和探讨刘精宇，蔡九菊，杨靖辉(东北大学国家环境保护生态工业重点实验室，辽宁沈阳110004)摘要：电力是钢铁企业生产中的重要能源，对其进行深入研究具有非常重要的意义。以国家下达的对电力调整的政策为背景，对钢铁企业的电力来源、生产进行了详细的分析，并结合具体的企业案例对钢铁联合企业“只买煤不买电”进行了探讨；提出了对钢铁企业电力采取移峰填谷措施，可以做到节省企业的电力开支，进而降低企业生产成本。关键词：电力；只买煤不买电；余热余能；移峰填谷电力是钢铁企业生产中的重要能源，在能源消耗结构中，电力所占比例大致在20%～30%，电力成本占生产总成本的10%左

2、右。因此，对于钢铁联合企业而言，开展科学、合理的电力生产与外购策略，对于落实企业节能减排工作、降低企业生产成本和提高企业的效益具有十分重要的意义。国内外研究人员和学者对钢铁联合企业生产中的电力网络问题做了不同程度的研究工作，并取得了许多成果。但是大部分都是针对钢铁企业电力需求所做的研究，比较常见的有负荷预测、负荷调度等[1-8]，而把电力作为能源介质，从理论上和经济上对钢铁联合企业电力源头上进行分析和研究很有限[9-11]。本文以国家下达的对电力调整的政策为背景，对钢铁企业的电力来源、生产及应对措施进行了描述和分析，并结合具体的企业案例来探讨，并提出应对政策和措施，以达到企业节省电力

3、开支。1国家电力调整的方针不久前，国家发展改革委宣布将全国销售电价每千瓦时平均提高0．028元。此次电价调整，对钢铁行业影响较大。2010年以后，如何采取积极措施应对电价调整带来的进一步影响是钢铁企业亟待解决的课题。据测算，2008年重点大中型钢铁企业电力总消耗为2153亿kW·h，其中钢厂自发电比例约占总用电量的28%左右，外购电量约占72%，即1550．2亿kW·h；如果全国销售电价每千瓦时平均提高0．028元，按此测算，仅此一项2010年钢铁行业成本预计就将增加43．4亿元，是一个不小的数字。除此之外，按照规定，可再生能源电价附加标准由每千瓦时0．02元提高到每千瓦时0．04元

4、，上涨了0．02元；为解决“一表一户”改造投资还本付息，将销售电价每千瓦时又提高了0．02元。2钢铁联合企业应对电价调整的措施和手段钢铁行业是高耗能产业，全行业年耗电2000亿kW·h以上，占年工业用电量和全社会用电量的比重分别为16%和11%左右。面对能源价格的上涨，全行业节能节电具有相当的紧迫性，节能降耗任重而道远，因此，钢铁企业必须在内部挖潜、节能降耗上下功夫。国家《钢铁产业发展政策》中也明确提出了要求“钢铁企业必须发展余热余能回收发电，500万t以上规模的钢铁联合企业，要努力做到电力自供有余，实现外供”。钢铁企业应积极利用二次能源发电，提高自发电量。目前钢铁企业的二次能源发电

5、主要有3类：①可燃气体，主要是焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气；②余热，各工序用于设备、产品冷却及加热炉窑的烟气、废气等，以水、蒸气、油、惰性气体等为主的高温介质，如烧结矿显热、焦炭显热、转炉冷却水蒸气、加热烟气余热等；③余压，高炉炉顶压差发电等。这次电价调整主要是电网提高销售电价，因此，具备条件的钢铁企业应积极利用二次能源发电，扩大自发电量，这是节约能源和降低成本的最有效措施。3钢铁联合企业冶金之家网站“只买煤不买电”的可行性探讨为了解决钢铁企业的电力经济成本，殷瑞钰院士很多年前就提出了冶金联合企业要努力做到“只买煤不买电”的方针，那么这个方针是否可行呢?带着这个问题，以北方一家钢铁联

6、合企业为例，对该企业进行综合分析。该企业生产1t热轧材具体的能量输入和能量输出见表1和表2。针对高炉—转炉长流程的钢铁生产过程，沿着物质流和能量流的耦合匹配关系分析，由图1所示。从图1中可以看出，能量以炼焦煤和煤粉的碳素形式输入，能量以焦化产品、副产煤气、焦炭、烧结矿、高炉渣显热、转炉渣显热、炼焦、烧结、炼铁、炼钢、连铸、连轧工序过程能耗以及各种烟气、热辐射散热等热损失方式的碳素形式输出。考虑该企业散热损失可知，吨材产生的余热余能包括煤气的化学热8．778GJ、物料物理热4．305GJ、烟气的物理热1．365GJ，合计共14．448GJ，而吨钢耗电折合热量420kW·h×3．6MJ/

7、kW·h=1．512GJ。可见这些余热余能要是单纯全部用于发电，是吨钢耗电的9倍多，很容易实现钢铁企业用电自给。如果该企业回收的余热资源总量全部单纯地用于发电，即(22－7．88)×30%=4．236GJ，远远大于1．512GJ，即产生的电量远远大于需求的电量，供过于求。由于电力不能被储存，因此要不就是白白浪费掉，要不就是上网。据数据统计，钢铁企业生产电力的成本为大约每千瓦时0．23元，而上网后的价格为每千瓦时0．50元，差额为0．27元；以年耗32亿kW