铁合金生产是以电能作为热源,对原料进行熔化和还原冶炼,与此同时又产生废渣、废水、烟气等废弃物需要排放,因此,对于铁合金生产企业来说,节约能源、节约资源、综合利用废弃物、减少排放、改善环境永远是一个新课题。特别是在国家不断加大环保监控力度的大背景下,做好节能减排工作,更是铁合金企业降低生产成本、提高经济效益、提高企业在国内外市场竞争力和企业自身生存与发展的客观需要。
作为中国铁合金行业龙头企业的中钢吉铁,近年来依靠科技进步和技术改造及不断提升装备水平进行综合利用进而全面推进节能减排工作,并取得了一定的成效。
一、中钢吉铁近三年来节能减排工作主要成果
中钢吉铁历来对节能减排工作十分重视,通过加强管理和技术改造,能源和环保指标有了较大幅度好转。2007年1-11月万元产值综合能耗1.40吨标煤,同比下降32%;吨铁粉尘排放量2.01Kg,同比降低了55%。
二、中钢吉铁推进节能减排的主要做法
中钢吉铁已有50多年的历史,设备陈旧能耗大,环保设施不完备,做好节能减排工作困难很多。但公司按照科学发展观的要求,制定了依靠科技进步,以强化技术改造为主线的节能减排综合工作方案,全力组织实施,使节能减排工作一年上一个台阶,并在短时间内取得了显著成果。
一)依靠科技进步,提升节能降耗工作水平
1、加速淘汰高能耗设备,降低设备能耗,提高能源利用率。
第一,对电力变压器更新改造。采用S9及以上系列节能电力变压器,逐步更换高能耗电力变压器。以一台31500KVA主变为例,新旧变压器的空载损耗分别为21.9KW和64.5KW,下降了42.6KW,达66%,负载损耗分别为135.2KW和206.9KW,下降了71.7KW,达35%,节电效果明显。几年来,累计更换了66KV31500KVA主电力变压器6台,10KV动力变压器 36台,总投资达1217万余元。按主变实际平均负荷率80%计算,年可节电525.4万KWH,折合标煤646tce。
第二,对电炉变压器进行更新改造。采用新型节能电力变压器,逐步更换高能耗电炉变压器。几年来,累计更换了12500KVA电炉变压器5台,16500KVA电炉变压器2台,3500KVA电炉变压器3台。累计投资748万元,年可节电144.3万KWH,折合标煤177tce。
第三,对电动机更新改造。采用Y3节能型电动机,逐步更换7.5KW以上高能耗电动机234台,总功率6611.6KW,总投资150万元。平均运行率按50%计算,年可节电412.5万KWH,折合标煤 507tce。
2、采用新型照明节电技术,一点一点降能耗。
采用JJY-BW系列照明调压器对全公司照明系统进行改造。JJY-BW系列照明调压器的特点是采用补偿式控制,模块化电子开关,多种过流过压保护,可以对一路(一相)或多路(三相)进行定时开关控制,这样可以使各种灯具限时、限压工作在最佳节能状态,达到节电,延长使用寿命,减少维修工作量的目的。
共安装JJY-BW系列照明调压器35台,照明总功率为525.25KW,总投资53万元。节电率可达20%。年可节电58.4万 KWH,折合标煤72tce。
3、增设电炉二次低压补偿装置,提高电炉功率因数,实现节电增产。
电炉二次低压补偿是利用现代控制技术和短网技术,将大容量、大电流的超低压电力电容器组直接接入电炉汇流排处,从而实现电炉功率因数就地补偿。同时采用了功率因数自动补偿控制技术,分相补偿,使炉内三相电极上的有功功率相等,达到提高功率因数、减小三相功率不平衡度和改善指标的效果。
几年来,累计投资1176万元,为6台16500KVA以上大电炉安装了电炉二次低压补偿装置,使电炉的功率因数由原来的0.8以下提高到0.92以上,降低了无功消耗,提高了入炉的有功功率,日产量可增加10%左右,明显地提高了设备的效率。
4、推广使用变频技术和节电器,降低动力设备运行能耗。
变频技术在风机水泵系统的应用,节能效果明显。几年来,公司在技术改造和新建项目上广泛使用该技术,先后对水泵站、循环水泵站、除尘风机等系统进行改造,共安装21套变频控制系统,总投资739.8万元,总功率达5023KW,年可节电780.8万KWH,折合标煤960tce,节水979吨。
在电力系统节电方面,公司在生产分厂的动力变压器背后分别装了19台美国英福特节电器,总投资64.6万元。节电率在10%以上,年可节电84万KWH,折合标煤103tce。
(二)加大环保投入,化害为利,提升减排工作水平。
1、狠抓烟气治理。
从2004年开始,中钢吉铁相继投入6000多万元用于加快对电炉烟气的治理,取得了长足进展,为企业可持续发展和实现循环经济打下了坚实基础。
到目前,中钢吉铁26台主要生产电炉均配备了相应的烟气除尘设施,共计24套。其中,干法布袋除尘器18套(低压脉冲除尘系统11套、大布袋除尘系统7套),湿法煤气回收除尘设施6套。 电炉冶炼烟气全部实现达标排放,实现了电炉冶炼无烟气直排。单台电炉烟气经除尘器处理后达到排放浓度小于70mg/m3,厂区工业粉尘降尘量由2004年前的10000吨/年,下降到目前的1000吨/年,厂区空气环境质量得到明显改善。正在建设中的烟气治理项目--一分厂出铁排烟除尘项目总投资为550万元,建成投入使用后,将解决一分厂电炉出铁烟气弥散污染问题,使冶炼工作环境得到根本的改善。
中钢吉铁还十分注重不断加强对环保运行设施的维护和管理,使除尘设施与电炉同步运行率稳步提高,处理后的电炉烟气均能实现达标排放,从根本上改变了公司电炉烟气污染状况。
2、狠抓污水治理。
中钢吉铁水污染处理设施齐全,分别建有煤气净化污水处理站两座,处理一、四分厂封闭电炉煤气净化污水;建有水淬渣水处理系统两套,分别处理一、四分厂水淬渣水,经处理后的水均能实现达标排放。
为了提高水循环利用率,中钢吉铁在2007年再度投资2000万元,对一分厂煤气净化污水处理站和一分厂水淬渣水处理系统进行增容改造,项目建成投入运行后,实现处理后的水循环将减少外排水300万吨/年。在2008年,企业还要对四分厂煤气净化污水处理站和四分厂水淬渣水处理系统进行增容改造,同样在项目建成投入运行后,实现水循环使用,年将减少外排水100万吨。
这两个水处理项目增容后全部投入运行将减少外排水450万吨/年,同时减少新水取水量400万吨/年。水循环利用率由72%提高到85%以上,COD减排100吨/年。
(三)综合利用,变废为宝,推进产业化经营
1、大力开发炉渣综合利用。
铁合金生产产生的大量废渣对环境造成的污染很大。近年来,中钢吉铁本着综合利用,变废为宝的原则,对废渣进行实验和开发利用。过去粉渣和水淬渣主要供给水泥厂做生产原料,最近两年开发出利用废渣生产混凝土掺合料30万吨项目。现一期工程年产5万吨掺合料生产线已经竣工投产,用块渣做筑路基石和地面砖,既提高了废渣的综合利用水平,又拓宽了铁合金废渣的利用渠道,增加了附加值。从近三年的情况来看,这个企业炉渣年排放总量为43万吨左右,基本实现了当年产生的新炉渣当年全部处理完毕。
2、大力开发除尘灰和尘泥综合利用。
电炉除尘器收集下来的除尘灰主要分为三大类:锰系除尘灰由联营公司回收后团球回炉冶炼;中低微铬除尘灰由于金属含量较好,回收后回炉利用;硅铬合金除尘灰收回后做建材的原料,污水中回收的尘泥,经团球后回炉冶炼。
通过以上途径,实现了炉渣除尘灰及尘泥的全部回收利用。
3、大力开发电炉余热回收利用。
第一,实现了电炉循环水余热利用。利用电炉循环水余热作为热源,供厂区及住宅区冬季采暖,采暖面积达33.3万平方米。总投资442.5万元,利用余热量达1.08万kcal/h,年可利用余热85.5Gcal,折合标煤1.2万tce。
第二,实现了电炉烟气的回收利用。首次在国内铁合金电炉上成功采用热管换热技术与落丸清灰技术回收电炉烟气中的余热,为铁合金电炉余热的回收利用开辟了一条新途径。与传统的余热锅炉相比,换热效率明显增加,且运行稳定。同时,也为铁合金电炉除尘系统的降温提供了新途径,由于热管交换器出口温度稳定,对除尘器的稳定运行提供了保障。目前,中钢吉铁已有两台25000KVA电炉使用了该技术,单位产汽量为5t/h(0.1-0.25MPa,130℃),年可回收4万吨蒸汽,折合标煤3508tce,效果良好。
第三,实现了电炉煤气的回收利用。现有6台全封闭电炉,单位产量为19000m3/h左右。一是将原有的燃煤锅炉经大修改造成燃气锅炉,生产蒸汽供生产用气、洗浴、采暖的补充热源等。二是直接用于原料焙烧、烘干等生产环节。三是部分蒸汽作为商品供给相邻单位使用。目前,公司正在筹建电炉煤气发电项目,使煤气资源得到进一步的开发利用。
节能减排和综合利用虽任重道远但潜力巨大。在不断总结经验教训的基础之上,借鉴国内外同行的好做法,取长补短,进一步深入贯彻国家的有关政策法规,坚持科学发展观,依靠科技进步,转变增长方式,提高管理水平,走好新型工业化之路,建设资源节约型、环境友好型企业,节能减排和综合利用工作一定能够取得更大的进展,从而为中国铁合金行业的健康发展做出新贡献。