钢铁企业躲峰节电对策实施与效益分析

宋海凤　朱向雷

摘要：主要要介绍了躲峰生产在钢铁厂电力系统中的应用，通过检修计划安排，生产品种排产及用电设备峰谷运行控制优化，利用峰谷电价差别，优化操作，加强用电管理，实施躲峰生产，实施节电降电措施，从而降低用电负荷高峰，填补用电负荷低谷，實施“削峰填谷”调控用电负荷，既能保证生产任务圆满完成，又减少电费支出，达到降低成本的目的。

关键词：躲峰生产；钢铁企业；峰谷运行控制；用电管理

0 引言

近年来电力部门为提高用电负荷率减少热电损耗，实行电价市场调控制度制。2021年12月份冀北电力发布公告，用电电价上涨，同时河北省发展和改革委员会也发布了《河北省发展和改革委员会关于进一步完善分时电价机制的通知》，通知对用电峰谷时段进行了调整，冬季增加了两小时尖峰时段。同时电单价进行调整，浮动比例为平段电价按市场价格或代理购电平均价格执行，高峰和低谷电价在平段基础上下浮动50%，尖峰电价在高峰基础上上浮20%。那么，是否能通过加强用电管理，利用这种差别电价，实施躲峰生产，实施节电降电措施，既能保证生产任务圆满完成，又减少电费支出，从而达到降低成本的目的。

1 目前冀北电网峰谷时间及电价

冀北电力峰平谷时间划分，夏季6月-8月尖峰段10：00-11：00、17：00-18：00、20：00-21：00，高峰段11：00-12：00、14：00-17：00、19：00-20：00，平段7：00-10：00、12：00-14：00、18：00-19：00、21：00-23：00，谷段0：00-7：00、23：00-24：00。冬季1月、11月、12月尖峰段17：00-19：00，高峰段8：00-9：00、10：00-11：00、14：00-17：00、19：00-20：00，平段7：00-8：00、9：00-10：00、11：00-14：00、20：00-23：00，谷段0：00-7：00、23：00-24：00。其他季节2月-5月、9月、10月无尖峰段，高峰段9：00-12：00、15：00-18：00、19：00-21：00，平段7：00-9：00、12：00-15：00，谷段0：00-7：00、23：00-24：00。根据国家电网制度及电价分段计价制度，尖峰段电价0.79元/kwh，高峰段电价0.66元/kwh、平段电价0.44元/kwh，谷段电价22元/kwh，尖峰段电价比谷段电价高2.6倍，高峰段电价比谷段电价高2倍，平段电价比谷段电价高1倍。

公司月耗电量平均已达3亿度以上，电费成本占能源成本的80%以上。而且目前电价呈上涨趋势，电费日趋增长。因此研究降低用电负荷高峰，填补用电负荷低谷，实施“削峰填谷”调控用电负荷，降低公司电费。

2 躲峰用电实施方案

2.1 生产计划安排

公司在制定生产计划时，根据峰、平、谷、尖时间段考虑错峰生产，合理安排各时间段的生产计划。根据各品种的机时产量、电单耗实际情况，将单位时间总用电量小的品种安排在电价峰段时间内。

2.2 检修计划安排

根据生产计划制定详细的检修计划，制定检修计划《峰谷段停机检修时间》参照表，充分利用峰段时间制定检修、定修、轧钢大型换辊、隐患处理等计划性停机时间时，检修时间与电价峰段同步或涵盖。

2.3 炼钢系统变频可控设备躲峰用电运行

炼钢系统除尘共有17台除尘器，除尘器运行状态切合生产运行负荷，根据末端风量与除尘器风速匹配调整运行频率。

200 t转炉炼钢系统除尘器现场除尘阀门随主线设备开关，其中炉口和屋顶除尘阀门随转炉冶炼状态不同开度联锁调节。除尘器实行峰段、平段、谷段不同频率运行，二次除尘谷段38HZ，峰段35HZ，三次除尘谷段40HZ，峰段36HZ，根据现场除尘效果可适当调整。转炉正常冶炼暂不调整除尘风机运行频率，转炉补炉、打炉嘴、换出钢口等情况时，二次除尘风机降低到30HZ运行。三次除尘风机暂不做调速运行。100 t精炼除尘在LF炉侧吸和顶吸除尘阀随冶炼状态联锁调整不同开度。LF炉和RH炉停止冶炼后，除尘器降频到25HZ，精炼关闭所有除尘阀门，钢包热修滑包位除尘阀门长打开状态。铸余渣除尘钢包倾倒铸余渣时，提前开启铸余渣倾倒位除尘阀门，频率运行至45HZ，待渣罐烟尘量下降后，频率降至40HZ。

100 t转炉转炉炼钢系统根据转炉节奏生产调频运行，除尘器实行峰段、平段、谷段不同运行频率运行，二次除尘器谷段频率35HZ，平段、峰段频率32HZ；三次除尘器，谷段频率35HZ，峰段频率32HZ。当转炉处于补炉、换出钢口等状态时，相对应的二次除尘器降低到25HZ运行，工作完成后恢复原速运行，当转炉停炉小于10小时，对应二次除尘器降低到20HZ运行；当转炉停炉大于10小时，对应二次除尘器停止运行。200 t精炼除尘在精炼生产期间，实行峰段、平段、谷段不同运行频率运行。精炼除尘器，谷段频率35HZ，峰段频率32HZ，根据现场情况可动态调整，当两座精炼均不生产且时长大于10小时，除尘器停止运行。铁水预处理除尘器，谷段频率39HZ，峰段频率32HZ，根据现场情况可动态调整，当扒渣及脱硫工序均不生产大于10小时，对应除尘器停止运行。

2.4 生产工序躲峰运行方案实施

（1）烧结工序躲峰运行

烧结机限速生产时，控制好高炉烧结矿槽位，生产组织中在用电低谷时满负荷生产追槽位，在用电高峰时降低主抽电机变频。烧结根据生产产量情况，可躲峰的设备缓冲仓除尘风机、燃料破碎除尘风机，1月、11月、12月烧结躲峰时间7：00停，20：00启，停机躲峰时间完全安排在峰段进行。2月-5月、9月、10月，停机躲峰时间调整为7：30停、12：00启，15：00停、21：00启，停机躲峰时间均完全安排在峰段进行。

（2）高炉工序躲峰运行

高炉工序，焦槽、矿槽上料系统，在满足生产工艺条件下在上午峰值前将高炉矿槽相应物料加满停机，峰值后启车上料，下午峰值前追槽满停机，晚上峰值后启车上料随时保持高槽位直至早上峰值前槽满停機，严禁长时间系统启车待料。

喷煤系统躲峰时间长短跟喷煤量息息相关，喷煤三个系统喷煤量在123 t/h左右时，可以躲峰3-4个小时，躲峰时间都安排在峰段，躲峰前平段、谷段将煤粉仓控制到满仓，躲峰停的设备有中速磨机、风机、带式输送机停机，主排风机风量由12万减到4万，频率从43HZ降到20HZ，保证系统安全负压，喷煤系统根据喷煤量很好的执行了躲峰生产。

（3）炼钢工序躲峰运行

炼钢工序，直供品种安排在峰段组织生产，双联品种安排在谷段组织生产；换断面、补炉、换出钢口安排在峰段期间进行；八点班、四点班上料避免峰段上料，零点班大量上料；转炉补炉、换出钢口时，一次风机及时降速。炼钢精炼系统，目前100t转炉过精炼比例30%左右，过精炼品种安排在谷段、平段，错开峰段。

（4）轧钢系统躲峰运行

换辊、清洁生产等工作时间应安排在尖段、峰段，轧钢生产线满负荷生产时，根据各品种的机时产量、电单耗实际情况，将单位时间总用电量小的品种安排在电价峰段时间内。比如700梁、马口铁、减薄品种等单位时间内耗电多的品种排产时安排在谷段。中型、棒材、线材等轧钢生产线，不同的品种，开启几架轧机不一样，开启轧机架次多的安排在谷段，架次少的安排在峰段。例如高棒轧线在轧制14螺、16螺时少开两架轧机，轧制18螺、20螺时少开4架轧机，轧制12螺时，全轧机轧制，品种安排生产时12螺品种安排在谷段进行，18螺、20品种安排在峰段轧制。

2.5 峰谷发电组织

根据峰谷时段实时自动充柜、降柜时充分利用煤气柜的缓冲作用，提高峰段发电量，降低峰段购电量，降低外购电费。首先按峰谷平时段对煤气柜升降进行总体设计，峰段降柜供发电锅炉使用，谷段升柜，适当降低发电量，多用低价电，为峰段发电储存煤气；其次对煤气管网压力进行合理分区，既要保证煤气零放散，又要保证管网压力安全，保证煤气管网运行及用户使用安全；再次，根据管网煤气压力各区间，合理设置升降柜速度，以实现煤气管网压力的平缓升降。控制峰平谷各时间段发电系统运行参数。尖峰段、高峰段高炉煤气放散量为零，焦炉煤气尖峰段、高峰段放散为零。尖峰、高峰高炉煤气柜控制在下限，高炉煤气柜容≤8万m³，转炉煤气柜容≤3.5万m³，焦炉煤气柜容≤1万m³。谷段高炉煤气柜控制在上限，高炉煤气柜容≥24万m³，转炉煤气柜容≥11万m³，焦炉煤气柜容≥4万m³。

3 效益分析

以实施峰谷用电管理之前的2021年12月和实施峰谷用电管理之后的2022年1月为例，对比分析见表1。

由表1显而易见，实施前后两个月峰段月用电比例降低0.65%，峰段减少用电量全部转移至谷段运行，月创效50.32万元。即0.65%×18191×（0.6442-0.2186）=50.32万元。

河南济源钢铁公司关停旧烧结生产线

河南济源钢铁公司称，该公司位于河南省济源市的2条烧结生产线退役。

6月2日上午，济源钢铁集团公司举行了产能置换项目120平方米的 2号和3号烧结机退役拆除仪式，两台烧结机产能合计约为300万吨/年。3号烧结机、2号烧结机分别于2003年、2011年建成投产。两台烧结机服役期间共计生产

4031.68万吨烧结矿，虽然两台烧结机设备配备了现代生产技术，但在有关部门要求下退役，并从2022年11月29日正式停机。

两台烧结停机后，产能指标被济南济源钢铁公司用于建设一台产能308万吨/年的300 平方米烧结机。新烧结机已经于2022年底投入运行。此外，在产能置换项目。该公司建设了一座

1300立方米的3号高炉，产能为119.1万吨/年。为实施产能置换，该公司于2021年底关闭了两座508立方米的5号和6号高炉（产能计119.6万吨/年）。

河南济源钢铁公司还计划再建一座1300立方米高炉（产能119.1万吨/年）、一座104吨转炉（产能119万吨/年）和一座55吨电炉（产能41万吨/年）。为此，该公司将关闭两座508立方米的3号和4号高炉（产能合计119.6万吨/年），以及一座50吨转炉和一座60吨转炉（产能合计161万吨/年）。

据有关数据库数据，河南济源钢铁公司拥有的设备每年可生产608万吨烧结矿、280万吨生铁、400万吨粗钢和400万吨长材，包括棒材、线材和螺纹钢。