贵州省铁合金行业余热利用技术研讨会综述.doc

加快推动余热发电技术在我省铁合金行业的实施应用-贵州省铁合金行业余热利用技术研讨会综述为落实“十二五”期间贵州工业节能五大攻坚计划实施方案，促进铁合金行业的烟气余热利用，助推铁合金行业转型升级，12月6日，由省经信委主办，黔东南州工信委协办的贵州铁合金行业余热利用技术研讨会在黔东南州镇远县召开。研讨会主要内容和有关问题综述如下：1 会议集中分析了我省铁合金行业状况及余热利用现状我省是全国铁合金重点生产省份之一。我省铁合金企业户数多，分布散，全省50个县(市、区)有铁合金企业，主要分布在黔东南州、黔南州、黔西南州、铜仁市、贵阳市、遵义市。到目前全省约有铁合金企业218户，年产能约600万吨以上（含工业硅、电解锰），实际年产量300万吨左右。铁合金产业工业增加值约占规模以上工业增加值的2%，铁合金工业用电量约占全省用电量的14%。全省已形成硅锰合金系、工业硅系、电解锰系、镍铁系和高碳铬铁系共五大产品体系，从单一产品走向了多产品格局，铁合金行业已成为重要的产业门类和经济增长点。经过近几年的淘汰落后和升级改造，铁合金行业的技术装备得到了改善，为进一步实现铁合金行业的节能降耗创造了条件。铁合金、建材、化工、有色、煤炭等行业在生产过程中都会产生大量的余热余压以及其他余能，如加以利用，可以产生巨大的节能效果。国务院印发的节能减排“十二五”规划和工业和信息化部制定的工业节能“十二五”规划以及我省工业节能五大攻坚计划实施方案，都明确将余热余压回收利用作为重点节能工程之一。“十一五”期间，国家对余热再利用产业实施的专项扶持政策，有力地促进了我国余热再利用技术进步和产业发展。“十二五”对余热再利用产业扶持政策力度的加大，更将推动余热再利用产业及余热回收技术进步迈向一个快速发展阶段。我省在余热余压利用方面起步较晚，与发达省区相比差距较大，例如我省铁合金行业的余热余压利用率不足35%，建材行业的余热余压利用率仅为40%，化工行业余热余压利用率稍高，达到了70%。以水泥行业为例，目前全省已建成投产的新型干法水泥生产线共计63条，产能约6800万吨，而已建成投运的纯低温余热发电机组仅有26台，总装机不足130MW，还有60%的余热未得到有效利用。我省工业能源消费量占全社会能源消费总量的70%左右，而铁合金行业的能源消费占全省工业能源消费量的10%以上。目前我省铁合金企业生产1吨硅锰合金的单耗在42004400千瓦时，国家准入门槛是4200千瓦时。“十一五”期间，铁合金行业实施了短网改造、低压无功补偿等节电措施，部分企业实施了烟气余热的低端利用（即用余热来烘干原料），大部分余热还没有得到充分利用，我省在铁合金余热利用方面的潜力巨大。2 会议深入探讨了铁合金行业余热发电技术及其应用 会议认为，我省铁合金行业转型升级迫在眉睫，在坚持以国家产业政策为指导，淘汰落后产能，坚持产品结构调整，消化吸收国内外先进技术装备，加强技术改造，推广示范项目的同时，加快实施余热发电项目是铁合金行业余热利用的有效途径。会议围绕铁合金行业余热发电技术的应用实践，集中从四个方面进行深入研讨。一是铁合金行业余热发电的原理及工艺路线问题。铁合金行业余热发电是利用铁合金行业矿热炉生产过程中产生的400以下的废气余热作为热源，进入余热锅炉，经过锅炉换热后，将给水加热成为过热蒸汽，该过热蒸汽进入汽轮机做功，带动发电机发电。余热发电系统包括的设备主要有余热锅炉、汽轮发电机组、水处理设备等，增加的辅助机电设备有锅炉给水泵、循环水泵、射水泵、凝结水泵、除盐水泵、回水泵、中间水泵、冷却塔风机等。目前在福建、云南、湖南、青海、宁夏、广西、内蒙古等省区都有了成功的建设案例。二是如何解决铁合金余热发电中余热锅炉积灰问题。铁合金烟气中的粉尘容易导致余热锅炉受热面积灰，其粉尘成分主要是二氧化硅，具有粘附性极强和非常高的阻热、隔热特性，如果积灰清理不干净，锅炉很难正常运行。重庆渝经节能技术研究院的解决办法是，首先通过改变锅炉受热面形式减少积灰，将传统的片式受热面改为针式受热面，在烟气流过时破坏其正常气流的流动方向，而且针式受热面是悬臂状，可以产生微小晃动，使受热面积灰大量减少。清灰装置采用配置阿基米德螺线加速装置的燃气激波除灰系统，其有效距离可达8米，吹扫范围可达96平方米。通过以上两方面的结合，保证了余热锅炉的高效、安全运行。三是螺杆膨胀机技术在铁合金行业余热发电的应用问题。螺杆膨胀机是按螺杆压缩机的逆原理工作，其基本构造与螺杆压缩机相似，工作过程相反。螺杆膨胀机最大的优势是在负荷变化不超过50范围内能平稳可靠的工作，在低负荷状态下仍能保持45以上的内效率，特别适合中、低品位的废热资源，与汽轮机相比较，具有造价低、适应性强、安全性能高、结构简单以及能适应各种工质等优点。但螺杆膨胀机同样有它的局限性：对工作介质的温度和压力要求较高，所使用的工作介质温度越高,制作时为考虑螺杆膨胀影响而预留的间隙也越大；当工作介质压力过高时将造成进出口压力差增大,对螺杆产生较大径向力,导致产生超出允许范围的机械变形。由于工作介质排出时尚带有大量热量,螺杆膨胀动力机热效率至少比汽轮机低10%。四是铁合金行业余热发电的经济性问题。据测算，冶炼生产中烟气带走的热能相当于输入矿热炉全部热能的40%-50%，这意味着铁合金企业在安装余热发电系统后，每生产1吨硅铁可以发电约700kWh。以贵州亿祥矿业（集团）镇远润达有限公司拟建设的5MW余热发电机组为例，总投资约5400万元，企业正常生产情况下每年可发电4200万kWh，供电量3700万kWh，电价按0.48元/kWh计算，每年可产生效益1776万元，大约3年收回全部投资。余热发电系统建成后，可大量回收和循环利用冶炼工业废气，在不增加任何能源消耗的前提下，余热发电系统的产品电力将回用于铁合金生产，这套系统在回收铁合金工业生产过程中产生的大量余热的同时，又减少了铁合金工业对环境的热污染以及粉尘污染。会议认为，实施纯低温余热发电项目能给铁合金企业带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。三、会议探索研究了铁合金余热发电技术在我省的应用前景通过多年的技术攻关，我国在利用铁合金烟气余热发电技术方面取得突破，从2010年我国第一个铁合金烟气余热发电项目在内蒙古鄂尔多斯冶金公司建成投产以来，一些已开始实施应用的省区取得了较好的效果，例如宁夏铁合金烟气余热电厂总装机容量250兆瓦，每年发电量可达到16亿千瓦时。但由于受铁合金行业企业规模、开工时间以及项目投资额等因素影响，目前铁合金行业余热发电技术推广尚未普及。我省铁合金行业普遍存在规模较小、开工不足等问题，以及受国内、外经济环境影响，行业效益普遍下滑，因此投资动辄数千万的铁合金烟气余热发电项目目前在我省尚没有成功实施案例。经过近几年的整合及探索，部分具有一定条件的企业正在计划实施铁合金余热发电技术改造，如黔东南州的贵州云盛矿业有限责任公司、贵州亿祥矿业（集团）镇远润达有限公司、岑巩金孟锰业有限公司三家铁合金企业拟建设的余热电站，设计装机总容量为17MW（其中云盛公司7.5 MW，润达公司5.0 MW，金孟公司4.5 MW），按照年运转7200小时，不考虑线损与自用电，每年理论发电量可达到1.22亿千瓦时，折标准煤4.27万吨。以上余热电站建成投用后，可大量回收和循环利用铁合金矿热炉废气，提高铁合金生产线的整体资源利用水平。会议认为，在我省坚持以国家产业政策为指导，实施铁合金行业结构调整，淘汰落后产能的同时，要引导、鼓励、支持铁合金企业消化吸收国内外先进技术装备，加强技术改造，积极与科研院所、节能服务结构合作，拓宽融资渠道，逐步推进铁合金行业余热发电项目的实施应用。力争“十二五”期末我省铁合金行业建成余热回收装置15条以上，余热利用率达到50%以上。此次研讨会的召开，将标志着我省铁合金余热发电技术在全省铁合金行业内的推广工作正式启动。会议建议，一是由省经信委在近期内组织相关部门和企业，赴省外铁合金余热发电项目进行专题调研。二是省经信委会同各级工业和信息化主管部门，尽快研究确定2-3个铁合金烟气余热发电示范项目，开展项目前期工作。三是争取设立铁合金余热发电项目