供稿|方冏 / FANG Jiong

负能炼钢是转炉生产的重要生产技术指标，也是钢铁生产实现节能减排、降本增效、提高企业竞争力的有效措施。实现负能炼钢是一个系统工程，其核心指标就是提高转炉煤气回收的数量和质量。邯钢回收的高炉、焦炉、转炉等生产环节的排放煤气除供钢铁生产的工业炉窑正常使用外，还有约50%的剩余煤气基本上用于发电。

钢铁企业面临着严峻的节能减排压力。当前，供电部门已经对工矿企业实行了分段电价。煤气发电作为调节用户用电平衡的有效手段，如果采用“就峰避谷”的运行方式，即可大大增加发电效益。“就峰避谷”具体方案：在电价低的时段，尽可能少发电，把转炉煤气多储存一些（有效利用转炉煤气柜的储存能力）；在电价高的时段，尽可能多发电，把储存的转炉煤气多用一些。“就峰避谷”发电方案，可以达到增加企业效益的目的，同时也可以减少高峰时段国家电网的运行压力。这也是国家电网鼓励的发电方式，具有显著的社会效益。

转炉煤气柜

邯钢三炼钢有4座100 t转炉，2006年3月实现转炉煤气回收，回收系统为1座8万m3转炉煤气柜，吨钢回收转炉煤气130 m3。2013年11月，由于第一座8万m3转炉煤气柜大修的需要，新建成第二座8万m3转炉煤气柜，吨钢回收转炉煤气135 m3。

第二座8万m3转炉煤气柜建设初期，围绕着2座转炉煤气柜的挖潜增效攻关工作就已持续展开。除制定了吨钢转炉煤气回收增加5 m3的目标外，从多方入手，积极探索，最后确定了“就峰避谷”以单座气柜间歇运行的方式以增创效益。按每日不同时段对一座气柜进行了存吐转炉回收煤气规划（另一个气柜正常运行存吐转炉回收煤气，以保证管网安全），见表1。

表1 “就峰避谷”单座气柜间歇运行方式

转炉煤气回收

回收工艺：转炉烟气—活动烟罩—定径文氏管—可调文氏管—风机—三通阀—水封逆止阀—等径三通—2座8万m3转炉煤气柜—电除尘—加压机—用户。

回收条件：转炉煤气柜柜前CO≥30%；O2≤2%；温度≤75℃；柜容≤70000 m3；柜内压力≤3 kPa；活塞水平度高差≤22 mm；转炉煤气柜运行正常，无重大安全隐患。

回收设备：水封逆止阀后有2座8万m3转炉煤气柜；2台DB38-15电除尘器；3台D1000-11转炉煤气加压风机。

系统参数：邯钢三炼钢有4座规格为100 t的转炉，转炉冶炼周期40 min；转炉煤气回收周期5~10 min；吨钢煤气回收量一座气柜130 m3，两座气柜135 m3；瞬时最大煤气回收量为64.8万m3/h；一座气柜瞬时最大进气量（侧板内径58 m，最大升降速度3 m/min）47.53万m3/h；8万m3转炉煤气柜有效柜容7.2万m3；年回收350 d；投资4000万元。

效益计算

鉴于居民用电的极度不均衡性，为提高用电效率，降低发电成本，国家电网对工业企业实行分段电价。邯钢的分段时间和电价（非夏季，220 kV以上大型工业企业）见表2。

表2 河北220 kV以上大型工业企业分段时间和电价（非夏季）

邯钢三炼钢有4座规格为100 t的转炉，单座煤气回收气柜运行，吨钢回收量130 m3，转炉煤气单位时间产量为7.8万m3/h，按2.2 m3转炉煤气发1 kWh电量计算，邯钢三炼钢煤气回收年发电效益平均为16842万元。

如果两座气柜运行，不采用“就峰避谷”，则吨钢煤气回收量135 m3，转炉煤气单位时间产量为8.1万m3/h，按2.2 m3转炉煤气发1 kWh电量计算，年发电效益平均为17489万元。

如果两座气柜运行，采用“就峰避谷”发电方案，年发电效益为 18520万元。

就峰避谷效果

2013年11月采用两座煤气柜后，经过一年多的“就峰避谷”调负荷运行，吨钢煤气回收量由130 m3增加至135 m3，多增发电效益为1678万元。据此计算邯钢三炼钢2.4年就可回收一座投资4000万元的8万m3转炉煤气柜的投资成本，经济效益可观。在一年多的使用时间里，装置安全、可靠，完全达到预期设想和设计要求。