本钢制氧机组合理经济用电的控制和研究

2015-12-05供稿王铁龙朱洪波刘洪宇

金属世界 2015年2期

供稿|王铁龙，朱洪波，李琦，刘洪宇

本钢制氧机组合理经济用电的控制和研究

供稿|王铁龙，朱洪波，李琦，刘洪宇

在当前经济背景下，节能降耗在钢铁企业发展中处于极为突出的战略位置。整合企业内部优势技术资源，有针对性地研究和利用设备的生产能力是建设资源节约型企业的客观要求。为了减少氧气的放散量和降低能耗,制氧机具有一定的自动负荷调节及优化性能，如何发挥和调配各制氧机组的优势技术资源，调整好制氧用电单耗是本钢板材公司能源管理部近期控制和研究的重要课题。

传统的钢铁生产是长流程，即烧结、焦化、炼铁→炼钢→轧钢，现今又发展为短流程，即电炉→连铸→连轧，因此，电炉用氧迅速增长；另外，随着钢铁质量的提高和新技术的发展，炉外精炼、顶底复合吹炼以及溅渣护炉等技术的采用，不但氧气用量迅速增加，而且氮气、氩气用量也增长较快。高炉富氧鼓风、高炉炉顶密封、煤粉喷吹等也是用氧、用氮的大户，氧氮在钢铁企业冶炼过程中发挥着举足轻重的作用。本钢板材股份有限公司现有4座高炉、6座转炉，平均日产生铁2.9万t，根据炼铁、炼钢等生产情况，配套氧氮气体供应量见表1。

氧氮气体供应

本钢设置有3200 m3/h、6000 m3/h制氧机已逐渐为10000～35000 m3/h制氧机组替代，按照上述本钢氧气、氮气体供应量，氧气厂安装的5台套制氧机及其相应机组用电量和电源点情况见表2。由于8#制氧机故障，氧气厂从2012年11月开启4#机组～7#机组，保持本钢板材氧气和氮气生产用量，平均制氧量12万m3/h，制氮量15万m3/h。

制氧机组用电电源

本钢自备电厂

本钢板材股份有限公司现有2座自备电厂，分别为老电厂和新电厂。老电厂安装有发电机组：3×30 MW +1×25 MW，正常情况下3台30 MW机组运行，带部分10 kV用户后，经3台10 kV/66 kV升压变压器后与本溪供电公司66 kV系统并网，正常运行时系统向本钢侧送电，见图1。

表1 用户氧氮计划和实际用量统计表

表2 制氧机额度产量及耗电量统计

图1 本钢老电厂与系统正常运行接线简图

新电厂安装有发电机组：2×60 MW +1×25 MW +1×15 MW，正常情况下运行2台60 MW机组，带部分10 kV系统用户后剩余电能经2台10 kV/66 kV升压变压器后带本钢冷烧变66kV系统负荷并与本溪供电公司东风变电所66 kV并网，正常运行系统向本钢侧送电，见图2。

制氧机组电源

4#机组电源来自新电厂10 kV13格，见图1；5#机组电源来自老电厂10 kV3格或新电厂10 kV33格，见图2。6#、7#、8#机组电源来自市电（本溪供电公司），由于本钢自备电厂综合电价为0.52 元/(kW·h)，市电电价为0.64 元/ (kW·h)，为降低制氧机组用电运行成本，应减少使用市电电能，最大限度的使用本钢自备电厂电能。

图2 本钢新电厂与系统正常运行接线简图

上网电量

老电厂和新电厂分别与本溪供电公司在10 kV和66 kV侧并网，正常运行时潮流由系统向本钢侧送电（购电）见图1、2，由于电网结构是固定的，在设备周期性检修或生产设备负荷减轻时，自备电厂发电电能过剩，潮流由自备电厂向本溪供电公司10 kV和66 kV系统侧送电，见图1、2，单位时间内发生的电量称为上网电量。

合理调整负荷减少上网电量

为减少上网电量, 需要及时调整老电厂、新电厂馈出供电系统的用电负荷，合理摆布由老电厂、新电厂馈出用电单位的生产设备，同时协调本钢自备发电机组发电出力及各生产单位设备的合理启停。

结算电价

老电厂和新电厂与本溪供电公司在10 kV和66 kV侧并网，正常运行时系统向本钢侧送电，在10 kV侧综合电价以0.56元/(kW·h)结算，在66 kV侧综合电价以0.64元/(kW·h)结算。上网电价，即本钢向本溪供电公司售电，电价为0.35元/(kW·h)。

调整制氧机合理运行

为了减少氧气的放散量和降低能耗,制氧机具有一定的自动负荷调节及优化性能。2013年5月，8#制氧机经修复可投入生产，如何发挥和调配各制氧机组的优势技术资源，满足本钢每日氧氮系统的供需平衡，并且使制氧机组用电更为合理经济运行，使制氧耗电量最少，本钢能源部和氧气厂共同研究并制定出制氧机组运行方案见表3。