中原特鋼股份有限公司綜合節(jié)能技術(shù)改造工程

PAGEPAGE19河南省工程咨詢公司第一章總論１.1項目名稱中原特鋼股份有限公司綜合節(jié)能技術(shù)改造工程１。2項目建設(shè)單位中原特鋼股份有限公司（以下簡稱“中原特鋼”）1.3項目建設(shè)單位法人代表法人代表：閻飛１。4項目建設(shè)地點中原特鋼股份有限公司廠區(qū)1．5報告編制單位編制單位：河南省工程咨詢公司資格證書號：12０2０0７00２81。6可行性研究報告編制依據(jù)1、項目承辦單位編制本項目可行性研究報告的委托書。２、《中華人民共和國節(jié)約能源法》;3、《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》；4、《國務(wù)院關(guān)于加強節(jié)能工作的決定》(國發(fā)［2006］２8號）;5、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國發(fā)［2007］15號）；６、《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見》;7、《國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)<節(jié)能中長期專項規(guī)劃〉的通知》(發(fā)改環(huán)資〔20０4〕25０5號)；8、《河南省節(jié)約能源條例》；9、《省政府關(guān)于批轉(zhuǎn)省發(fā)展改革委等部門河南省重點用能單位節(jié)能管理辦法的通知》(豫政[2００6］53號);10、《關(guān)于印發(fā)河南省重點耗能行業(yè)“351５節(jié)能行動計劃”的通知》（豫發(fā)改資源[２0０６］１0８7號）;11、項目承辦單位有關(guān)本項目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、技術(shù)資料等.1.7項目單位概況中原特鋼股份有限公司是以經(jīng)營特殊鋼鍛材鍛件和限動芯棒、石油鉆具等超長軸類機械加工產(chǎn)品為主的專業(yè)特殊鋼材料及機械加工制造企業(yè)。長期以來,中原特鋼股份公司堅持實施差異化競爭戰(zhàn)略和名牌精品戰(zhàn)略，不斷加快新產(chǎn)品開發(fā)和市場開發(fā)步伐，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整得到不斷優(yōu)化，形成了自己獨特的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品除銷售國內(nèi)市場外，還銷往東南亞、歐美等國家,擁有自主進出口經(jīng)營許可權(quán)。公司產(chǎn)品主要包括優(yōu)質(zhì)特殊鋼鍛件和機械深加工制品兩大類別，并在機械制造方面已經(jīng)形成三大系列主導(dǎo)產(chǎn)品:──石油鉆具系列產(chǎn)品：包括普通石油鉆鋌、螺旋石油鉆鋌、加重石油鉆桿、無磁石油鉆鋌、鉆具扶正器等。該系列產(chǎn)品目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)約20余家,其中主要有該公司及山西晉林等三家企業(yè),公司產(chǎn)能和市場份額均排名國內(nèi)第二,銷量占國內(nèi)市場份額的30%,其中大規(guī)格石油鉆具和無磁石油鉆鉆具占有國內(nèi)8０％以上的市場份額.無磁石油鉆具為國內(nèi)獨家生產(chǎn)企業(yè)。──以連軋管機限動芯棒為代表的工模具產(chǎn)品：該產(chǎn)品目前國內(nèi)唯有該公司能夠生產(chǎn)，銷量約占國內(nèi)市場份額的40%(其余部分仍依賴進口)，主要用戶包括天津鋼管公司、包頭鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司、成都大無縫鋼、衡陽鋼管公司等國內(nèi)大無縫鋼管生產(chǎn)企業(yè)。──以冶金軋輥、鑄管模、超臨界高壓鍋爐管、瓦楞輥等為代表的軸類、機加件毛坯及成品。公司主導(dǎo)產(chǎn)品中，無磁鋼石油鉆具、貝氏體鋼、MPM限動芯棒等產(chǎn)品填補國內(nèi)空白.無磁鋼石油鉆具榮獲國家自然科學(xué)發(fā)明三等獎,被列入國家級重點新產(chǎn)品。MPＭ限動芯棒2０06年榮獲國家重點試制新產(chǎn)品證書.無磁石油鉆鋌、MＰM限動芯棒、鑄管模、連鑄輥等產(chǎn)品獲得河南省高新技術(shù)產(chǎn)品證書。石油鉆具、鑄管模、冶金軋輥、超臨界高壓鍋爐管等產(chǎn)品為目前國內(nèi)獨家具備完整生產(chǎn)線的生產(chǎn)企業(yè)，在國內(nèi)和國際市場上都具有較強競爭優(yōu)勢.公司目前已形成煉鋼25萬噸、鍛造10萬噸的年綜合生產(chǎn)能力和年產(chǎn)石油鉆具1200０支、限動芯棒成品３０００噸、鑄管模成品8０0支、瓦楞輥毛坯6０00支等機械加工生產(chǎn)能力.截至2００7年年底，公司擁有資產(chǎn)總額１41７７3萬元，占地面積２83萬平方米，建筑總面積約39萬平方米,主要工藝設(shè)備2８４７臺（套）,公司從業(yè)人員4277人，專業(yè)技術(shù)和管理人員１30０余人。自20００年以來，公司銷售收入保持20％以上的增長速度.20０7年公司資產(chǎn)總計為14１773萬元,資產(chǎn)負債率為4５．1２%。中原特鋼股份公司目前擁有居國內(nèi)裝備、技術(shù)領(lǐng)先水平的精密鍛造生產(chǎn)線，部分核心手段為國內(nèi)獨有，運轉(zhuǎn)高效流暢,產(chǎn)能國內(nèi)最大。公司主生產(chǎn)線工藝裝備擁有從煉鋼到鍛造、機械加工、熱處理“一條龍"生產(chǎn)線所需的具有國內(nèi)先進水平的工藝裝備和理化檢測手段.公司中心試驗室為國家一級理化檢測單位，計量為國家二級計量機構(gòu)。1９97年9月,公司通過ＩSＯ90０2質(zhì)量體系認證,并于２0０2年完成由ISO９０02向ISO2000族過渡轉(zhuǎn)換工作。2０06年公司軍工產(chǎn)品質(zhì)量保證體系通過GJB9001A認證審核。公司在民品方面還先后取得了大規(guī)格軸承鋼、石油鉆鋌、超臨界高壓鍋爐管、人造水晶高壓釜等產(chǎn)品國內(nèi)生產(chǎn)許可證、美國石油協(xié)會（AＰＩ）鉆鋌產(chǎn)品會標(biāo)使用證、Ａ1級超高壓容器設(shè)計制造許可證、船用鍛件美國船級社ＡＢS和德國船級社ＧＬ等認證。2005年銷售收入72０7２萬元，利潤３955萬元,利稅8290萬元;2006年銷售收入9732９萬元,利潤4978萬元，利稅4647萬元；2007年銷售收入12３７16萬元，利潤總額11953萬元，利稅1７0１9萬元.１．８項目基本情況１.8。1項目建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模本項目為能量系統(tǒng)優(yōu)化工程，采用先進技術(shù)進行綜合節(jié)能改造，以達到降低電、天然氣、煤炭消耗的目的。根據(jù)企業(yè)實際情況，本次擬建項目主要包括，對現(xiàn)有2３臺加熱爐、退火爐進行蓄熱燃燒技術(shù)改造;新增一套KDON（Ar）-320０/3200／８0制氧系統(tǒng)；對全廠負荷變化大的電機進行變頻改造，電機總負載功率為１948kWh;舊變壓器更換新型變壓器,其總功率２76６0ｋVA；20噸鏈條式鍋爐改造成15噸流化床鍋爐。1．8。2廠址概述中原特鋼位于河南省濟源市陳留鎮(zhèn)小寨村，地理位置處于北緯３５.0５°，東經(jīng)112．3８°.交通便利,焦枝鐵路、侯月鐵路在濟源境內(nèi)交匯，各類貨運站8處。２０7國道、濟新公路、濟陽公路穿境而過。高速公路形成十字框架.濟(源)洛（陽)高速與連霍高速公路相連,長（垣)濟（源）高速與京珠高速相交，正在建設(shè)的濟（源）晉（城）高速與太晉高速公路相接，正在建設(shè)的濟（源)運(城）高速與大運高速公路相連,均將于2008年上半年建成通車.１。8．３基礎(chǔ)設(shè)施條件1、供電:利用公司改造后35ＫV變電站供配電系統(tǒng)，新供配電系統(tǒng)能滿足本項目的需求。2、供水:利用公司原有供水系統(tǒng)提供水源。3、天然氣供應(yīng)：利用公司原有天然氣供應(yīng)系統(tǒng)。4、煤炭：利用公司原有煤炭供應(yīng)系統(tǒng)。5、通訊:利用公司原有通訊系統(tǒng)。１.8。4項目總投資及資金來源本項目總投資為7213萬元。總投資由企業(yè)全部自籌.項目建設(shè)期2年，第一年投入60％，第二年投入40％。1。9主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)表序號指標(biāo)名稱單位數(shù)據(jù)備注Ｉ技術(shù)指標(biāo)1節(jié)約天然氣萬立方米/年110４。０02節(jié)電量萬ｋWh18６5。0０3節(jié)煤量萬噸0．18ＩI經(jīng)濟數(shù)據(jù)1總投資萬元７２13其中:建設(shè)期利息萬元02資金籌措萬元7213其中:自有資金萬元7213銀行借款萬元0３經(jīng)營收入萬元3055年平均4總成本費用萬元８28年平均5利潤總額萬元217６年平均6稅金及附加萬元52年平均7所得稅萬元544年平均8凈利潤(稅后利潤）萬元16３２年平均III融資前盈利能力分析指標(biāo)1投資利潤率％２9．9％２投資利稅率％3７．８％３融資前盈利能力分析指標(biāo)3．1全部投資內(nèi)部收益率%２8.91％所得稅前３．2全部投資投資回收期年４。95所得稅前3。3全部投資財務(wù)凈現(xiàn)值萬元7374所得稅前３．4全部投資內(nèi)部收益率%２3.２3％所得稅后3.５全部投資投資回收期年5．65所得稅后3.6全部投資財務(wù)凈現(xiàn)值萬元4６36所得稅后4融資后盈利能力分析指標(biāo)4。1項目資本金內(nèi)部收益率%２3.2３%所得稅后4.2總投資收益率％2９.92％4．3資本金凈利潤率％22.６2％5盈虧平衡點（BET）％27。62％1。１0結(jié)論與建議1．１0.1結(jié)論１)、本項目符合我國產(chǎn)業(yè)政策，屬鼓勵類項目。２)、本項目技術(shù)方案合理、可行。３）、本項目在建設(shè)規(guī)模、建設(shè)方案方面合理可行.4）、經(jīng)測算，本項目財務(wù)內(nèi)部收益率高于基準(zhǔn)收益率,投資利潤率、投資利稅率較高，投資回收期低于行業(yè)基準(zhǔn)投資回收期，貸款清償能力較強，且有一定的抗風(fēng)險能力，在財務(wù)上是可行的.5）、項目建成后可實現(xiàn)節(jié)能21２１7噸標(biāo)煤的目標(biāo)。該項目節(jié)能效果顯著，環(huán)保和社會效益好，經(jīng)濟效益好，財務(wù)上可行，項目可行.1.10．2建議建議有關(guān)主管部門大力支持,使該項目盡快發(fā)揮節(jié)能效果、經(jīng)濟效益及社會環(huán)保效益。第二章項目建設(shè)背景及必要性２．1項目的提出在人類的現(xiàn)代化進程中，無論是工業(yè)化還是科學(xué)技術(shù)的突飛猛進都是以自然資源的開發(fā)和利用為基礎(chǔ)的，人類在開發(fā)和利用自然資源的能力空前提高的同時，也造成了一些由于對科學(xué)技術(shù)運用不當(dāng)和控制失調(diào)所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，最明顯的表現(xiàn)是對自然的過度開發(fā)、資源浪費、環(huán)境污染等生態(tài)平衡遭到破壞所引發(fā)的生態(tài)危機。特別是我國已進入經(jīng)濟增長的加速時期，對能源的需求和消耗都很高，國內(nèi)能源供應(yīng)緊張的狀況也日益嚴(yán)重。粗放式增長方式使我國的資源，環(huán)境狀況與經(jīng)濟增長之間的矛盾進一步加劇，而能源利用率低正是我國能源緊張的主要原因之一,目前我國能源利用率只有23％左右,比發(fā)達國家低１0多個百分點,差距很大.因此提高能源利用率成為我國能源政策的首要選擇。為此國家“十一”規(guī)劃中明確提出單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低２0％的目標(biāo)。河南省“十一五”規(guī)劃綱要將GDP能耗作為衡量經(jīng)濟社會發(fā)展的主要指標(biāo)，并將節(jié)能率作為一項約束性指標(biāo)。河南省高耗能產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟中占有較大比重，鋼鐵、有色、煤炭、電力等９個行業(yè)的能源消耗量占全社會能源消耗總量的６0％以上,其中被列入“3515節(jié)能行動計劃"的30０家企業(yè)的能源消耗量占全部工業(yè)的50％以上,占全省的3５％以上。“十一五”期間河南省需要節(jié)約標(biāo)煤1500萬噸，節(jié)能降耗任務(wù)十分艱巨。改革開放2０多年，我國是世界上經(jīng)濟增長最快的國家之一，經(jīng)濟增長率長期穩(wěn)定在1０％左右，與此同時我國也是一個能源需求大國和環(huán)境污染大國，如果扣除發(fā)展過程中所付出的環(huán)境破壞與資源消耗等代價，我國GDP實際增長率要降低1/3.地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展策略普遍存在“重發(fā)展、輕保護”的意識,“發(fā)展=GDP增長”的片面發(fā)展觀成為我國環(huán)境持續(xù)惡化的直接誘因。在發(fā)展過程中,能源、經(jīng)濟和環(huán)境三著之間密切聯(lián)系，經(jīng)濟增長需要能源供應(yīng)支撐,能源消耗帶來環(huán)境污染，環(huán)境污染反過來又造成濟濟損失，破壞經(jīng)濟持續(xù)增長的基礎(chǔ)。增長過程中出現(xiàn)的環(huán)境污染、生態(tài)惡化、資源浪費等問題成為阻礙我國經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和社會和諧的關(guān)鍵問題.面對嚴(yán)峻的資源浪費、環(huán)境污染等生態(tài)平衡遭到破壞所引發(fā)的生態(tài)危機，在2０07年４月２７日國務(wù)院召開的全國節(jié)能減排工作電視電話會議，溫家寶總理動員和部署加強節(jié)能減排工作，他強調(diào)，要認真貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,統(tǒng)一認識，明確任務(wù)，加強領(lǐng)導(dǎo),狠抓落實,以更大的決心、更大的力力、更有效的措施,確?！笆晃?節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)，促進國民經(jīng)濟又快又好發(fā)展.各地區(qū)、各部門要認真貫徹黨中央、國務(wù)院的部署，充分認識節(jié)能減排工作的重要性和緊迫性,進一部增強緊迫感和責(zé)任感，下大力氣,下真工夫,實現(xiàn)“十一五"規(guī)劃確定的節(jié)能減排目標(biāo),履行政府向人民的莊嚴(yán)承諾。２.２項目建設(shè)的必要性2007年中原特鋼消耗電力18６1８萬ｋWh、原煤1３66６噸、天然氣365５萬立方米，折合標(biāo)煤1１9300噸，萬元產(chǎn)值電耗14５5kWh，萬元產(chǎn)值氣耗28６立方米。隨著中原特鋼生產(chǎn)能力的逐步提高,公司對水、電、天然氣、氧氣、蒸汽的需求將大大增加，為了解決產(chǎn)能提高和能源供應(yīng)緊張的矛盾,降低能源消耗,實施清潔生產(chǎn)，建設(shè)環(huán)境友好型企業(yè)，公司決定進行綜合節(jié)能改造，提高能源利用效率，降低能耗，減少污染排放，保護環(huán)境，降低生產(chǎn)成本,實現(xiàn)公司可持續(xù)發(fā)展。1、本改造工程是積極貫徹國家節(jié)能降耗工作目標(biāo)和任務(wù),落實節(jié)約資源基本國策，促進河南省能耗指標(biāo)達到要求的需要河南省“十一五”規(guī)劃綱要將單位ＧDＰ能耗作為衡量經(jīng)濟社會發(fā)展的主要指標(biāo)，并將節(jié)能率作為一項約束性指標(biāo)。河南省高耗能產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟中占有較大比重,鋼鐵、有色、煤炭、電力等９個行業(yè)的能源消費量占全社會能源消費總量的6０％以上,其中被列入“３515節(jié)能行動計劃”的300家企業(yè)的能源消費量占全部工業(yè)的50％以上，占全省的35％以上?！笆晃濉逼陂g河南省需要節(jié)約標(biāo)煤1500萬噸，節(jié)能降耗任務(wù)十分艱巨。因此，本項目建設(shè)是促進河南省能耗指標(biāo)達到要求的需要。２、是公司實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會的需要中原特鋼股份有限公司在“十一五"期間雖然迎來難得的發(fā)展機遇,但同時也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。一是2０05年國際礦石價格上漲71．5％后，將在今后很長一段時間處于高位水平運行,導(dǎo)致國內(nèi)鐵礦石和廢鐵、廢鋼價格持續(xù)上漲，給鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本帶來巨大的壓力.二是宏觀經(jīng)濟過熱會使“煤、氣、電、油、運”緊張的局面不能在短時間內(nèi)根本緩解。三是隨著我國加入WTO以后過渡期條款的逐步取消,放寬市場準(zhǔn)入,國內(nèi)外市場競爭加劇。另外,隨著國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能進一步釋放，上游資源漲價導(dǎo)致成本大幅上升,鋼材市場行情發(fā)生重大變化.因此，公司在實現(xiàn)煉鋼25萬噸、鍛造15萬噸的同時，必須根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策加快改革和發(fā)展,克服企業(yè)面臨的困難，將節(jié)能降耗作為公司發(fā)展的一個工作重點，采用先進節(jié)能技術(shù)，大力進行節(jié)約天然氣、電力、煤炭的能源，降低生產(chǎn)成本,增加企業(yè)的競爭力.在我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展時期,在企業(yè)發(fā)展與資源、能源和環(huán)境產(chǎn)生尖銳矛盾的關(guān)鍵時刻，中原特鋼股份有限公司提出的改造工程順應(yīng)時代發(fā)展要求,對公司的可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會具有重要的意義.第三章建設(shè)規(guī)模及建設(shè)方案3。1建設(shè)規(guī)模本工程為中原特鋼股份有限公司綜合節(jié)能改造工程，具體包括5個子項目:1、對現(xiàn)有23臺加熱爐,退火爐進行蓄熱燃燒技術(shù)改造2、新增一套KＤON（Ar）—３２０0/320０／80制氧系統(tǒng)3、對全廠負荷變化大的電機進行變頻改造，（電機總負載功率為1９48KWh）4、46臺舊變壓器更換新型變壓器（其總功率27660kVA）5、20噸鏈條式鍋爐改造成15噸流化床鍋爐3。2建設(shè)方案1、對現(xiàn)有23臺加熱爐，退火爐采用數(shù)字化高溫低氧脈沖蓄熱燃燒技術(shù)進行節(jié)能改造2、新增一套KDＯN（Ar)—３2００/３200／80制氧系統(tǒng)，提高煉鋼廠噸鋼吹氧量，降低噸鋼電耗.3、對全廠負荷變化大的電機采用變頻調(diào)速技術(shù)進行改造(電機總負載功率為194８kW）4、舊變壓器更換新型S11系列變壓器降低空、負載損耗(其總功率2７６60kVA)5、２０噸鏈條式鍋爐采用循環(huán)流化床技術(shù)改造為SHX15-1．25－AⅡ流化床鍋爐第四章建設(shè)條件4。1廠址位置中原特鋼股份有限公司位于河南省濟源市承留鎮(zhèn)小寨村。4。２建設(shè)條件４．2。1自然條件氣象條件濟源市屬大陸季風(fēng)型暖溫帶半干旱性氣候，冬冷夏暖，四季分明，各主要氣候數(shù)據(jù)如下：年平均氣溫14。4℃極端最高氣溫41。４℃極端最低氣溫－18．３℃年平均降雨量６00—70０mｍ年最大降雨量1203.5ｍm年最小降雨量342。5ｍｍ冰凍期12月－2月最大凍結(jié)深度330mｍ最大降雪量6３４mｍ積雪厚度150—２9０mｍ主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)最大風(fēng)速30m／s年平均風(fēng)速2.5m/s最大風(fēng)速32ｍ/s地形地貌及水文地質(zhì)條件本項目場區(qū)內(nèi)地貌為丘陵地形,根據(jù)相鄰區(qū)域內(nèi)巖土工程勘察報告，項目區(qū)內(nèi)地基巖土為第四紀(jì)全新世沖洪積物,自上而下依次為五個工程地質(zhì)單元.據(jù)附近地質(zhì)資料水質(zhì)分析結(jié)果,地下潛水位埋深3。7米,地下水水質(zhì)良好,對混凝土無侵蝕性。本項目所在地抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度值為0.１0g。4．2．2基礎(chǔ)設(shè)施條件中原特鋼供電電壓等級為1０KV、35ＫV，由濟源市供電局220KV虎嶺變提供，電力供應(yīng)能滿足公司生產(chǎn)生活需求。天然氣利用“西氣東輸”的天然氣，由濟源市中裕燃氣公司供應(yīng)，供應(yīng)能力能滿足公司生產(chǎn)需求。公司自建地下水井,取供水能力可以滿足生產(chǎn)生活需求，供排水設(shè)施齊全。公司鍋爐消耗的煤炭采購濟源附近的煤炭。公司通訊設(shè)施齊全,中國網(wǎng)通、中國移動、中國聯(lián)通等電信運營商在公司建有基站。4.２。3社會經(jīng)濟條件濟源市1９８８年撤縣設(shè)市，199７年列為河南省直管市,共管轄8鎮(zhèn)４鄉(xiāng)４個街道辦事處、521個行政村，全市人口66萬人市區(qū)面積28ｋ㎡.工業(yè)起步較早,目前已形成門類較全的工業(yè)體系,主要工業(yè)行業(yè)有：以煤、電為主的能源工業(yè)，以燒堿、樹脂、化肥為主的化學(xué)工業(yè),以金、銀、鉛鋅、鋼鐵為主的冶金工業(yè)，以玻璃、水泥為主的建材工業(yè)，以防暴開關(guān)、高低壓控制設(shè)備為主的機械電子工業(yè)，以焦炭、煤焦油深加工為主的煤化工業(yè)及輕紡、食品加工、醫(yī)藥保健工業(yè)等,產(chǎn)品達1500余種，裝備較先進，具備一定的技術(shù)創(chuàng)新能力和較大生產(chǎn)規(guī)模的工業(yè)體系。2005年濟源市國內(nèi)生產(chǎn)總值126.３4億元,增長１6。6％，規(guī)模以上工業(yè)增加值、規(guī)模以上產(chǎn)品銷售收入、進出口總值等經(jīng)濟指標(biāo)增幅位居河南省十八個省轄市前茅。第五章工程技術(shù)方案５．1加熱爐、退火爐進行蓄熱燃燒技術(shù)改造５.1。1概述中原特殊鋼股份有限公司鍛壓廠現(xiàn)有加熱爐１１臺，退火爐1２臺,均是間歇式爐。主要是對鋼錠在鍛壓前進行加熱和鍛后退火熱處理，采用的是車底式加熱爐和熱處理爐。在生產(chǎn)過程中加熱爐的尾氣溫度達950—10５０℃，熱處理溫度達65０-８00℃。２007年噸鍛件消耗天然氣3６８立方米,年消耗天然氣3499。5多萬立方米。目前生產(chǎn)過程中廢氣污染嚴(yán)重，熱損失較大，爐子能耗高，能源浪費。為提高能源利用率，將加熱爐尾氣的余熱用來加熱入爐前的空氣是節(jié)能的好的措施.高溫空氣燃燒（HTAC）技術(shù)綜合了極限回收余熱技術(shù),高風(fēng)溫?zé)o焰燃燒技術(shù)和無污染低NＯx技術(shù)；火焰無峰值溫度，溫度均勻；且燃料在爐內(nèi)（非燒嘴內(nèi)部)進行高風(fēng)溫?zé)o焰燃燒，燃燒噪聲減低，有效地抑制了熱力型NOx的生成.采用該技術(shù)后，不僅能提高能源利用效率，而且能減少對大氣的污染，有重要的環(huán)保意義。５.1．2設(shè)計方案的選擇及建設(shè)規(guī)模5.１.2。1蓄熱燃燒技術(shù)原理20世紀(jì)９0年代以來，國際上在蓄熱式燃燒技術(shù)的研究和應(yīng)用方面取得很大進展，并把節(jié)能和環(huán)保結(jié)合起來，稱之為“高溫空氣燃燒（HTAＣ）技術(shù)”。ＨＴAC技術(shù)綜合了極限回收余熱技術(shù)，高風(fēng)溫?zé)o焰燃燒技術(shù)和無污染低NOｘ技術(shù);火焰無峰值溫度，溫度均勻；且燃料在爐內(nèi)（非燒嘴內(nèi)部）進行高風(fēng)溫?zé)o焰燃燒,燃燒噪聲減低,有效地抑制了熱力型NOｘ的生成。其工作原理圖如下所示:狀態(tài)一，空氣到達蓄熱室一時,與蓄熱室一的蓄熱體發(fā)生熱交換，經(jīng)過預(yù)熱的高溫空氣與燃料共同進入燃燒室燃燒，產(chǎn)生的煙氣與蓄熱室二的蓄熱體發(fā)生熱交換，將大部分熱量留給蓄熱體，最后低溫?zé)煔饨?jīng)過換向系統(tǒng)(兩位四通換向閥）,被排煙風(fēng)機排出。經(jīng)過一定時間（３０～200秒）后,電控系統(tǒng)發(fā)出指令,換向系統(tǒng)發(fā)出動作，空氣、煙氣、天然氣同時換向，燃燒系統(tǒng)切換到狀態(tài)二。狀態(tài)二，同狀態(tài)一相似，空氣經(jīng)蓄熱室二預(yù)熱后,與燃料共同進入燃燒室,燃燒產(chǎn)生的煙氣同蓄熱室一的蓄熱體進行熱交換后排出。狀態(tài)一、狀態(tài)二交替進行實現(xiàn)蓄熱式燃燒。最終排煙溫度為１50℃以下。燃燒室蓄熱室燃燒室蓄熱室蓄熱室12天然氣煙氣空氣狀態(tài)一燃燒室蓄熱室蓄熱室21222222222211天然氣煙氣空氣狀態(tài)二蓄熱式燃燒技術(shù)已經(jīng)在各類型連續(xù)式加熱爐和熱處理爐上廣泛應(yīng)用，取得了在節(jié)能和環(huán)保等方面令人矚目的成果。5.1．2．2數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)是專門為控溫精度要求高的高、中、低溫間歇式工業(yè)爐研發(fā)的蓄熱式燃燒技術(shù)和控制技術(shù)。該技術(shù)利用蓄熱式燃燒的換向特性，引進了擺動燃燒的特點，結(jié)合了高速脈沖燃燒對爐氣的攪動作用，采用低氧燃燒技術(shù)，有效地降低了火焰溫度，開發(fā)了一系列的控制器和執(zhí)行元件，將燃燒技術(shù)與控制技術(shù)有機地結(jié)合起來，使得爐溫的精密控制成為了現(xiàn)實。數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)將蓄熱式燃燒的應(yīng)用范圍由高溫爐和連續(xù)爐推廣至需要精密控溫的熱處理爐和間歇式工業(yè)爐.該技術(shù)處于國際燃燒技術(shù)的前沿，由以下技術(shù)組成：1、蓄熱式高速火焰燃燒技術(shù)數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒器有著與常規(guī)高速燃燒器完全相同的火焰速度，火焰速度設(shè)計為10０ｍ／s，高速沖擊的火焰，造成爐氣的強烈攪拌。特殊的燒嘴孔型設(shè)計，將爐膛上部煙氣強制回流，進一步強化爐氣的攪拌,使?fàn)t溫更均勻2、切換擺動控制技術(shù)利用擺動燃燒特點，使?fàn)t氣方向不斷變換，并對爐氣流動方向的控制進行了優(yōu)化組合，找到了熱傳導(dǎo)最快,溫控效果最好，爐溫均勻性最好的切換擺動方式.3、火焰溫度控制技術(shù)由于天然氣蓄熱式燃燒的火焰溫度極高，接近250０℃.大大超過耐火材料和工件承受能力，很容易將工件熔化造成報廢。因此，有效的降低火焰溫度成為保障工業(yè)爐使用壽命、精密控溫和保證工藝的關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)采用了CFLＯＸ燃燒技術(shù),使最終燃燒在低氧狀態(tài)下進行（氧含量2—11。5％）,有效降低了火焰溫度，火焰溫度只有14０0℃左右，提高了燒嘴和爐襯的使用壽命。由于火焰溫度與爐溫接近，控溫精度和爐溫均勻性大大提高。另外，由于采用CＦLOX燃燒技術(shù),空氣預(yù)熱溫度只比爐溫低10０℃左右，只需補充很少的熱量就可以達到工藝要求的溫度。提高了熱效率，節(jié)約了能源.采用CFLOX燃燒技術(shù),保溫段爐膛內(nèi)沒有熱點。而對于采用常規(guī)的高速燒嘴的熱處理爐，燒嘴噴孔附近的溫度較爐膛其他部位溫度高，直接影響爐溫均勻性.4、蓄熱式脈沖燃燒控制技術(shù)根據(jù)蓄熱式脈沖燃燒控制技術(shù)的特點，研制開發(fā)了蓄熱式脈沖燃燒控制器和時序控制程序。將蓄熱式脈沖燒嘴、空/煙比例脈沖系統(tǒng)、煙／煙比例噴射系統(tǒng)有機地結(jié)合起來。大大簡化了排煙系統(tǒng)，去掉了煙囪,降低了成本.5、雙段燃料控制技術(shù)由于900℃與600℃的爐溫的能量供給差距為40％左右（具體計算參考下圖)，無論采用何種控制手段,都會超過自動控制的最佳控制范圍，產(chǎn)生溫度過沖和火焰不穩(wěn)的現(xiàn)象。由于蓄熱式脈沖燒嘴的特點，低溫下穩(wěn)定性非常好，采用雙段燃料供給控制.燒嘴變成高速調(diào)溫?zé)欤M一步降低火焰溫度,達到在低溫精密控溫的目的。熱處理爐爐底熱強度6、點火技術(shù)采用直接點火方式點火，保證點火的穩(wěn)定性.與采用常規(guī)燒嘴的工業(yè)爐一樣，全部可以低溫點火、低溫換向,保證了工業(yè)爐的熱效率。無需象現(xiàn)在的間歇式蓄熱爐,先要將爐溫升到燃點以上才開始蓄熱換向,或者升溫初期不敢關(guān)爐門。7、爐壓控制技術(shù)爐壓控制技術(shù)是穩(wěn)定燃燒、精密控溫、保證爐溫均勻性和工業(yè)爐壽命的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)能保證燃料爐象電爐一樣工作.在常規(guī)的脈沖燃燒系統(tǒng)中,由于脈沖速度遠遠快于執(zhí)行器的速度，一般情況下，爐壓處于手動或失控狀態(tài)下.容易發(fā)生熄火，爐溫均勻性難以控制，精密控制難以實現(xiàn)。特別嚴(yán)重的,可以造成爐門壽命降低和維護工作量增加.通過空/煙比例脈沖閥和煙/煙比例噴射，使空氣和煙氣同步比例脈沖，結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)使?fàn)t壓得到完美控制。5．1．2。3數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)特點在間歇式爐上采用普通連續(xù)爐的蓄熱式燃燒和控制方式，很難得到滿意的效果。數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)針對間隙式爐的特點，專門對蓄熱式燃燒技術(shù)進行了系統(tǒng)的開發(fā)和研究,形成了獨特的控制技術(shù)和燃燒技術(shù).1、解決了蓄熱式爐爐壓問題，爐壓精密控制在0~5０Pa內(nèi)。研制開發(fā)的空/煙比例脈沖系統(tǒng)、煙／煙噴射器技術(shù)和的時序控制系統(tǒng)配合變頻電機可精確控制爐壓,使用情況與使用電爐相似。2、、不需要排放高溫?zé)煔獾拇u制高煙囪，只需要排放低溫?zé)煔獾蔫F皮低煙囪，煙氣的排放完全依靠排煙風(fēng)機。對于小型蓄熱爐完全可不設(shè)置煙囪。3、采用脈沖燃燒控制技術(shù),多分區(qū)燃燒控制.使控溫精度可達到±1℃。4、采用CＦLOＸ燃燒技術(shù)的蓄熱式脈沖燒嘴，有效地降低了火焰溫度，使?fàn)t溫均勻性達到±5℃。有效地防止了被加熱工件過燒和有效地提高了燒嘴地使用壽命.同時，有效抑制了NOＸ的生成，是一種環(huán)保型燃燒技術(shù)。5、特別研究的點火技術(shù)和火焰檢測技術(shù)為間隙式工業(yè)爐的安全操作提供了可靠的保證.蓄熱式脈沖燒嘴的操作使用與常規(guī)高速燃燒器完全相同。６、特別研制的蓄熱式脈沖燒嘴控制器,可作為現(xiàn)場控制器與蓄熱式脈沖燒嘴組合成基礎(chǔ)的控制單元。也可以與上位機連接,組成遠程控制單元.7、有效的降低了系統(tǒng)的控制成本，綜合成本與常規(guī)爐綜合成本相當(dāng).8、直接低溫點火，直接低溫換向.保證工業(yè)爐熱效率。5。1。３本項目蓄熱燃燒技術(shù)方案本項目采用數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)對２3臺加熱爐、退火爐采用空氣單預(yù)熱,每臺爐子的每個分區(qū)進行燃燒控制。蓄熱式燒嘴成對布置在爐子側(cè)墻上,火焰在臺車墊鐵下方的空擋中穿過避免火焰直接沖刷工件。大部分煙氣被排入對面的燒嘴，很小部分煙氣則排入爐子后墻上的一個輔助排煙口，匯集排入大氣中。參考爐子的供熱與排煙結(jié)構(gòu),由于高溫空氣燃燒能大大增大火焰體積，甚至可輻射到整個燃燒室空間,所以被加熱工件的上、下、左、右四面都得到了火焰的輻射加熱,爐子采用微正壓控制和有效的密封可保證工件得到快速和均勻的加熱效果；并且可以調(diào)整火焰,以避免直接沖刷工件.蓄熱式燒嘴由空氣蓄熱室、天然氣噴槍和點火系統(tǒng)組成.空氣蓄熱室內(nèi)置陶瓷蜂窩體作為蓄熱體，它以極小的體積就可完成煙氣蓄熱和空氣預(yù)熱的雙重功能,同時蜂窩體的氣流阻力相對很小，其傳熱和阻力特性都優(yōu)于陶瓷球狀蓄熱體.蓄熱式燒嘴的天然氣噴槍置于燒嘴中心，經(jīng)蜂窩體蓄熱體預(yù)熱后的高溫空氣由燒嘴磚上的多個小孔噴出，與天然氣相交后混合燃燒。燒嘴可實現(xiàn)點火自動化。天然氣管路系統(tǒng)，引到燒嘴前天然氣總管道上裝有截止閥,快速切斷閥等，分成支管分別接至爐內(nèi)各個溫區(qū),然后每區(qū)支管再分成兩路，分別接至爐兩側(cè)。空氣管路系統(tǒng):由一臺鼓風(fēng)機提供助燃空氣，從總管接換向閥，再經(jīng)換向閥后分兩路分別接至燒嘴。壓縮空氣管路：壓縮空氣用于換向系統(tǒng)、臺車兩側(cè)密封結(jié)構(gòu)、爐門壓緊機構(gòu).本系統(tǒng)包括氣動三聯(lián)件、氣缸、電磁換向閥、管道等。排煙管路系統(tǒng)：燒嘴排出的煙氣，從爐前空氣管路流至三通換向閥,由換向閥煙氣出口接入煙氣總管，然后再由排煙機抽出。5．1.４本項目蓄熱式爐燃燒改造系統(tǒng)組成涉及的蓄熱式工業(yè)爐類型為:臺車式蓄熱式加熱爐、臺車式蓄熱式退火爐和室式蓄熱式熱處理爐。其與中溫爐的配置不完全相同.其主要的區(qū)別是:排煙設(shè)置、燒嘴以及控制分區(qū)等方面不同,其余設(shè)置全部相同。臺車式蓄熱式退火爐和室式蓄熱式熱處理爐只需要空/煙比例脈沖系統(tǒng)。燒嘴為高速火焰的蓄熱式脈沖燒嘴。臺車式蓄熱式加熱爐需要增設(shè)煙/煙比例噴射系統(tǒng)，燒嘴為中速火焰的蓄熱式脈沖燒嘴.控制分區(qū):臺車式蓄熱式加熱爐為兩個區(qū),臺車式蓄熱式退火爐為4個區(qū)，室式蓄熱式熱處理爐為1個區(qū).蓄熱式燃燒系統(tǒng)由蓄熱式燒嘴、換向裝置、天然氣、空氣和排煙管路,以及管路上的各種閥門,強制排煙裝置等組成。合理的配置系統(tǒng)管路和閥門，使系統(tǒng)具有可調(diào)性和安全性。1、蓄熱式脈沖燒嘴先進的蓄熱式燒嘴除了能夠充分回收煙氣余熱外,還具有良好的組織火焰，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維修方便,爐體結(jié)構(gòu)簡單等特點.蓄熱式燒嘴由空氣蓄熱室、天然氣噴槍和點火系統(tǒng)組成.空氣蓄熱室內(nèi)置陶瓷蜂窩體作為蓄熱體,它以極小的體積就可完成煙氣蓄熱和空氣預(yù)熱的雙重功能，同時蜂窩體的氣流阻力相對很小，其傳熱和阻力特性都優(yōu)于陶瓷球狀蓄熱體。蓄熱式燒嘴的天然氣噴槍置于燒嘴中心，經(jīng)蜂窩體蓄熱體預(yù)熱后的高溫空氣由燒嘴磚上的多個小孔噴出，與天然氣相交后混合燃燒。燒嘴可實現(xiàn)點火自動化。為降低火焰溫度和減少NＯX的排放量，蓄熱燃燒采用CFLOX燃燒技術(shù)。火焰速度根據(jù)爐溫和爐寬確定。2、換向裝置換向裝置是實現(xiàn)蓄熱式燒嘴換向工作的關(guān)鍵設(shè)備，它具有密封好,性能可靠等特點.本設(shè)計采用空氣單預(yù)熱的蓄熱式燒嘴和三通換向閥。系統(tǒng)要求兩側(cè)天然氣在每個換向周期交替通斷，因此還必須設(shè)置一種切斷天然氣的快速切斷閥。兩位三通換向閥是一種專供蓄熱式爐使用的，并已被實踐證明的安全、可靠的換向裝置。其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、密封性能好。閥桿采用壓縮空氣驅(qū)動，閥門動作迅速而平穩(wěn),調(diào)試與維修都很方便。而且外部接管方便靈活，便于車間布置。3、管路系統(tǒng)合理的配置系統(tǒng)管路和閥門，使系統(tǒng)具有可調(diào)性和安全性。(１)天然氣管路系統(tǒng)，引到燒嘴前天然氣總管道上裝有截止閥,快速切斷閥等,分成支管分別接至爐內(nèi)各個溫區(qū)，然后每區(qū)支管再分成兩路,分別接至爐兩側(cè).（2）空氣管路系統(tǒng):由一臺鼓風(fēng)機提供助燃空氣，從總管接換向閥,再經(jīng)換向閥后分兩路分別接至燒嘴。(3）壓縮空氣管路：壓縮空氣用于換向系統(tǒng)、臺車兩側(cè)密封結(jié)構(gòu)、爐門壓緊機構(gòu).本系統(tǒng)包括氣動三聯(lián)件、氣缸、電磁換向閥、管道等。（4）排煙管路系統(tǒng):燒嘴排出的煙氣，從爐前空氣管路流至三通換向閥，由換向閥煙氣出口接入煙氣總管，然后再由排煙機抽出。4、爐壓自動控制系統(tǒng)爐壓控制系統(tǒng)由空／煙比例脈沖系統(tǒng)、煙/煙比例噴射系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)和爐壓檢測和執(zhí)行系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)可將爐壓精密控制在０～50Pa。5、觸摸屏為上位機的自動控制系統(tǒng)采用以觸摸屏為上位機的控制系統(tǒng)的控制流程如下：操作人員通過控制柜上的按鈕或觸摸屏操作設(shè)備的機械部分(如爐門升降，工件的進出，啟停風(fēng)機等），將工件置入爐內(nèi),使設(shè)備處于預(yù)備狀態(tài)→將升溫工藝輸入儀表(可直接輸入智能儀表，也可在觸摸屏中編輯后傳送至智能儀表）→啟動儀表→設(shè)備將按預(yù)定工藝升溫→完成工藝過程后，發(fā)出聲光報警，提示工作人員→工作人員操作控制柜上的按鈕或觸摸屏將工件取出→結(jié)束。對升溫曲線的設(shè)定、記錄、修改，以及對智能儀表、工作狀態(tài)的記錄的監(jiān)控,均可在觸摸屏上完成.5．1．５加熱爐、退火爐技術(shù)改造主要設(shè)備本方案對23臺加熱爐、退火爐采用空氣單預(yù)熱,每臺爐子的每個分區(qū)進行燃燒控制。主要設(shè)備見下表：主要設(shè)備表序號分類項目子項目材質(zhì)或廠家單位數(shù)量1管道供風(fēng)及抽煙風(fēng)機管道型鋼組合Ｔ1６0膨脹節(jié)只１8４２調(diào)節(jié)閥門空氣蝶閥ＤＮ２0０只1８4煙氣調(diào)節(jié)閥只184點火調(diào)節(jié)閥DN2０只184天然氣調(diào)節(jié)閥DＮ50只1８4天然氣分配閥DＮ40只3683燒嘴脈沖式蓄熱式燒嘴重慶套１８44燒嘴控制器火焰檢測器德國霍克德套184點火器套1845工業(yè)爐控制系統(tǒng)各類線纜套２3電控柜只４6主電磁閥或氣動閥DN１０0Honｙwｅlｌ或同質(zhì)產(chǎn)品只23控制管路系統(tǒng)（氣動元件）亞德克套23空氣低壓保護開關(guān)德國霍克德只23燃氣低壓保護開關(guān)德國霍克德只2３壓縮空氣保護開關(guān)電接點壓力表只23三位五通電磁換向閥亞德克只4１4點火電磁閥DN２0Honyｗell或同質(zhì)產(chǎn)品只184電磁閥ＤN５0Honyｗｅlｌ或同質(zhì)產(chǎn)品只３6８空/煙比例脈沖閥DN２０0重慶只３68煙氣電動調(diào)節(jié)閥DＮ500天津臺23智能型微壓力表只23熱電偶WRN-332，K分度只46微壓壓力傳感器川儀只2３ＰＬC及通訊模塊歐姆龍?zhí)?36流量計帶遠短接口，控制柜標(biāo)方顯示天津套235．1。６加熱爐、退火爐節(jié)能效果加熱爐在為未采用數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)前的尾氣溫度為９5０-10５０℃，退火爐的尾氣溫度為65０℃－80０℃，在采用數(shù)字化高溫低氧脈沖燃燒技術(shù)改造后,加熱爐、退火爐尾氣溫度小于1５0℃，加熱爐尾氣余熱回收8０0—9０0℃，退火爐尾氣余熱回收5００—650℃，空氣預(yù)熱后的溫度只比爐溫低１50~200C左右，空氣預(yù)熱溫度每提高100℃,就可節(jié)約5％左右的能源，可使間歇式爐熱效率提高至50％以上,噸鍛件平均節(jié)約天然氣率可達30％以上。根據(jù)已經(jīng)改造的7號加熱爐的天然氣消耗量測試計算，噸鍛件耗天然氣節(jié)能率在３０％以上，本項目改造后節(jié)氣率按３０%計算，噸鍛件耗天然氣由原來368m3,降到２58ｍ３，噸鍛件可節(jié)約１10.４m3,按全年鍛件產(chǎn)量10萬噸計算，年節(jié)約天然氣：368m３×３０%×10萬噸/年＝1１0４萬立方米。折合標(biāo)煤:1１０4×12。１43tｃe=13４0５ｔｃe(天然氣折標(biāo)系數(shù)：１2。143tce/萬m3)5．1.7加熱爐、退火路節(jié)能改造后天然氣供需狀況加熱爐、退火爐節(jié)能改造前中原特鋼年消耗天然氣3499．5萬立方米，節(jié)能改造后年減少天然氣采購量1104萬立方米，天然氣供需不存在問題。５。１．8加熱爐、退火爐技術(shù)改造主要廠房布置對加熱爐、退火爐進行蓄熱燃燒技術(shù)改造是在原有爐子的基礎(chǔ)之上進行，故不需要新的土建和廠房建設(shè)。5.２新增一套ＫＤＯＮ(Ar）-3200/3２00/80制氧機組5．2.1概述煉鋼廠主要設(shè)備有４0噸ＥBT電爐兩座，４0噸LF精煉爐二座，VＤ（VOＤ)爐一座，采用ＥＢＴ—LF—ＩG或ＥBＴ—ＬF—VD（VＯD）-IG工藝冶煉。目前公司制氧設(shè)備為KZON-30０／1０00-II，制氧能力滿足不了生產(chǎn)工藝需求,制氧能力為８０0m３/h，噸鋼吹氧量為４５m3左右，電耗為５１０ｋWｈ/t折合重，與先進水平差距很大.５．2.2設(shè)計方案的選擇及建設(shè)規(guī)模根據(jù)公司煉鋼25萬噸的生產(chǎn)規(guī)模,電弧爐單爐產(chǎn)量為3７。8噸，冶煉周期為90miｎ,噸鋼耗氧量為7０m３，煉鋼廠用氧負荷為：70m3/t×37。8t×2×６0min／９０min/爐＝3528m3/h根據(jù)上述分析,公司用氧最大負荷為35２8m3/h，結(jié)合公司現(xiàn)有制氧機組的制氧能力為８０0m3/h,需要新增一套KDＯN(Ar）—3２00/３２０0/８0制氧機組，同時新增制氧機組配套貯氧裝置，可以滿足公司煉鋼對氧氣的需求.５．２。3ＫDON(Ar)-3２00/3２０0/80制氧裝置流程及簡述5．2。３。1流程特點本裝置采用低溫精餾原理,全低壓、高效篩板塔上塔。１、總體設(shè)計使用當(dāng)今國際上最先進的ASPEN設(shè)計軟件；2、預(yù)冷系統(tǒng)采用散堆填料塔，傳質(zhì)、傳熱效率高、阻力小、可靠性高。選用冷水機組,連續(xù)運轉(zhuǎn)周期長?？绽渌捎锰盍纤?阻力小于2KPa，換熱效率高（空氣出口與冷水進口溫差小于2℃)。水冷塔采用填料塔,阻力小，換熱效率高。冷凍機采用國際知名品牌螺桿機組，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好,操作方便.3、采用分子篩預(yù)凈化工藝,切換過程完全自動控制,流程簡單、啟動操作方便、切換損失小、工況穩(wěn)定、安全可靠。４、采用帶可調(diào)噴嘴的單級增壓透平膨脹機，葉輪設(shè)計采用三元理論計算機模擬設(shè)計，采用五軸座標(biāo)數(shù)控銑床加工,效率大于85%，增壓端增壓比大于１．５。5、精餾塔采用高效篩板塔上塔，大大降低了空壓機排壓，從而降低了單位制氧電耗。先進的計算機輔助設(shè)計手段和單體設(shè)備制造技術(shù)。使產(chǎn)品純度及提取率水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。主換熱器采用分置式，各組換熱相匹配，熱端溫差小于3℃。下精餾塔采用新型高效環(huán)流篩板塔,精餾效率高于傳統(tǒng)環(huán)流塔約12%。主冷結(jié)構(gòu)采用新型防爆結(jié)構(gòu)，可完全避免碳氫化合物在主冷單元中的積聚,消除了爆炸的危險.

6、采用系列特殊安全防護系統(tǒng),保證空分設(shè)備運行安全性。增加液氧自循環(huán)系統(tǒng)，減少碳氫化合物的積聚,并抽?。保ヒ貉跖欧艁矸乐固細浠衔镌谥骼渲械姆e累。同時液氧又冷卻了膨脹空氣，減少了膨脹空氣進上塔的過熱度，很大程度上改善了上塔的精餾工況，提高了氧產(chǎn)品的提取率。7、空分設(shè)計整套空分采用了計算機輔助設(shè)計，利用計算機對工藝流程計算進行優(yōu)化，對分餾塔內(nèi)管道利用計算機優(yōu)化設(shè)計并進行應(yīng)力分析,避免了管道在低溫條件下發(fā)生斷裂。5。2．3.２流程簡述原料空氣在空氣吸入過濾器中去除了灰塵和機械雜質(zhì)后,進入空氣透平壓縮機中，借助中間冷卻器進行中間冷卻,將空氣壓縮至約0.6２MＰａ(Ａ），然后進入空氣冷卻塔中冷卻?？諝庠谥崩涫娇諝饫鋮s塔中與水進行熱質(zhì)交換,降溫至~10℃,然后進入交替使用的分子篩吸附器。用于冷卻空氣的水有兩部分：一部分為循環(huán)水,由泵加壓后進入空冷塔中部；另一部分稱為冷凍水的則是來自循環(huán)水網(wǎng)，先進入水冷卻塔中，利用分餾塔來的廢氣（包括污氮和富余氮氣）的含水不飽和性及低溫初步降低水溫，而后經(jīng)過水泵加壓進入氟里昂冷水機組，進一步降溫后進入空冷塔的頂部.出空冷塔空氣(10~1２℃)進入分子篩吸附器，分子篩吸附器為立式單床層,用來清除空氣中的水份、二氧化碳和一些碳氫化合物，從而獲得干凈而又干燥的空氣。兩臺吸附器交替使用,即一臺吸附器吸附雜質(zhì),另一臺吸附器則由污氮氣進行純化再生。凈化后的加工空氣（~15℃）分成兩路:一路被稱作膨脹空氣，首先經(jīng)過一個精細過濾器濾去機械雜質(zhì)，而后進入增壓機中增壓,增壓的空氣首先在增壓機后冷卻器中被冷凍水冷卻至～1５℃后進入主換熱器中的膨脹氣通道,被相鄰?fù)ǖ乐械姆盗鳉饫鋮s后，再從主換熱器中部抽出,進入透平膨脹機中,膨脹后的空氣首先進入熱虹吸蒸發(fā)器中,作為液氧自循環(huán)的熱動力源，同時消除自身的過熱度，而后進入上塔中部參加精餾;另一路空氣直接進入主換熱器被冷卻至露點的溫度進入下塔。已冷卻的空氣進入下塔參加精餾進行熱質(zhì)交換。進入下塔的空氣通過塔板上的篩孔使塔板上的液體蒸發(fā)，由于氧、氮、的沸點間的差異，使更多的氮氣從液體中蒸發(fā)出來，同時經(jīng)過塔板的空氣中更多的氧組分被冷凝下來.最終在下塔底部獲得含氧38%的富氧液空，而在下塔頂部獲得高純氮。下塔頂部的氮氣進入冷凝蒸發(fā)器，與來自上塔底部的液氧進行熱交換,液氧被蒸發(fā),而氮氣被冷凝，部分冷凝液氮再回到下塔作回流液。另一部分液氮，在過冷器中進行過冷,然后送入上塔頂部作為上塔的回流液.從下塔底部抽出富氧液空,在過冷器中過冷送入上塔中部參加精餾.以不同狀態(tài)進入上塔的各物料:液空、液氮，通過上塔的進一步分離，在上塔底部獲得純度為99.6%O2的氧氣，經(jīng)主換熱器復(fù)熱至~1２℃后出冷箱，作為氧產(chǎn)品送出。從上塔的上部抽出污氮氣,經(jīng)過冷器、主換熱器復(fù)熱后去純化系統(tǒng)作再生氣。從上塔頂部抽出的氮氣，經(jīng)過冷器、主換熱器復(fù)熱后分成兩股,一股作為產(chǎn)品氮氣并入管網(wǎng)，另一部分送入預(yù)冷系統(tǒng)的水冷塔。5。2。4主要設(shè)備及參數(shù)5.2．4．1空氣壓縮系統(tǒng)(1套)１）原料空氣過濾器ＺＫL75０1臺自潔式空氣過濾器設(shè)有自動控制系統(tǒng),可以自動定時反吹，并可以根據(jù)過濾器阻力大小調(diào)整程序型式：?自潔式處理氣量： 750m3/ｍin過濾效率：?〉9９.９9%（≤２μ雜質(zhì)）阻力：300—１０00Pa過濾精度：2μm保證值≥99。99％過濾阻損:保證值△P初≤20０Pa防腐期≥２年自潔系統(tǒng)工作可靠性：脈沖電磁閥、PLC性能可靠，能保證系統(tǒng)長期運行。2)空氣壓縮機1套排氣量：１7500Nm3／ｈ；型式：雙軸或單軸離心式；大氣壓力:0.0９5MPａ（A）；排氣壓力：０．6１MPa(A)大氣溫度:30℃排氣溫度：~９８℃相對濕度：70％軸功率:１580kW電機功率：1８00kW水耗：2７0m3/ｈ負荷調(diào)節(jié)范圍：７5~105%5.2.４.２UＦ—17５0０／6。１型空氣預(yù)冷系統(tǒng)1套采用節(jié)能型、防帶水型空冷塔.采用直接接觸空冷塔，降低空氣溫度，改善分子篩的工作環(huán)境,同時洗滌空氣中的機械雜質(zhì)和酸性氣體。采用高效低阻散堆填料塔，既保證了塔的換熱性能，又減少了阻力，降低了空壓機出口壓力,從而降低了能耗液體分布裝置采用新型、高效、先進的分布器，，使水與空氣充分的接觸，保證塔的換熱性能，減少冷凍水量，從而降低了能耗采用三位一體防水結(jié)構(gòu):分布器采用開封東京空分擁有的結(jié)構(gòu)，使液體分布更加均勻,而氣體通量在5０％以上，大大降低了帶水可能性(該結(jié)構(gòu)已在5０余套空分中應(yīng)用)；分布器上端設(shè)有自由分離游離水空間；在頂部設(shè)有絲網(wǎng)除霧器，確?？諝獬隹绽渌粠?。水冷塔：是節(jié)能型、防帶水型水冷塔采用高效規(guī)整填料塔，充分回收氮氣、污氮的冷量,降低冷凍機的負荷.采用三位一體防水結(jié)構(gòu)：（同空冷塔)冷水機組采用螺桿式可靠產(chǎn)品，保證裝置的可靠性冷凍水泵、冷卻水泵采用國內(nèi)可靠產(chǎn)品，且均為一用一備,保證裝置的可靠性.技術(shù)參數(shù)處理空氣量:?175０0ｍ3/h工作壓力： 0.61MPａ空氣進塔溫度:?～9５℃空氣出口溫度： 8～10℃5。2．4.3HＸＨ-175006．0型分子篩純化系統(tǒng)(1套）處理空氣量:17500m3/h最大處理氣量：２2000m３/ｈ進氣溫度： ８～10℃排氣溫度：?1２～15℃CO2含量： ≤１ppm吸附時間： 4小時再生氣量：～50０0m３／h（污氮氣）再生氣溫度:175℃分子篩一次充填量：５0０0kg×2臺分子篩型號: 13X—ＡＰG（上海雪峰)分子篩吸附器選用優(yōu)化設(shè)計的長周期分子篩吸附器,采用先進的氣流分布裝置和結(jié)構(gòu),簡單可靠的防偏流裝置.主要設(shè)備分子篩吸附器 ２臺電加熱器（一用一備）?2臺切換閥?１組放空消音器?1套分子篩型號： 1３X-ＡPG4×8目5.2。4。4FON—３200/３2０0型分餾塔系統(tǒng)（1套）整套工藝流程計算采用國際先進的ASPＥN軟件模擬計算。下精餾塔采用開封東京獨有新技術(shù)——新型高效篩板塔，精餾效率高于傳統(tǒng)環(huán)流塔約12%上塔采用高效環(huán)流篩板塔，提高效率,降低空壓機排壓，提高裝置提取率，降低能耗。采用高效主冷可使傳熱溫差＜1℃,降低了空壓機出口壓力,從而降低了能耗主冷結(jié)構(gòu)采用新型防爆結(jié)構(gòu)，可完全避免碳氫化合物在主冷單元中的積聚,消除了爆炸的危險。采用帶可調(diào)噴嘴的單級增壓透平膨脹機，葉輪設(shè)計采用三元理論計算機模擬設(shè)計,采用五軸座標(biāo)數(shù)控銑床加工，效率大于8５％，增壓端增壓比大于1．5降低能耗，提高可靠性。主換熱器采用分置式，各組換熱相匹配,熱端溫差小于3℃。主要設(shè)備:主換熱器 1組上塔?1臺下塔（包括主冷) 1臺過冷器 1臺熱虹吸蒸發(fā)器 １臺液氧噴射蒸發(fā)器 1臺氧氣放散消消音器1臺氮氣放散消消音器1臺依據(jù)美國AＳPＥＮ軟件設(shè)計計算的分餾塔系統(tǒng),利用規(guī)整填料上塔、高效篩板下塔，使裝置的氧提取率大于9８％.主換熱器采用氧、氮、污氮分別設(shè)置，調(diào)節(jié)方便，確保熱端溫差小于3℃。并且,用主換熱器中部和冷端兩股氣流的配比,靈活地調(diào)節(jié)膨脹機前溫度,以適應(yīng)啟動操作和正常運轉(zhuǎn)不同階段的工況需求．采用液氧循環(huán)系統(tǒng)(以膨脹后的空氣為熱源），有效消除膨脹空氣過熱度，增大主冷液氧蒸發(fā)量,減少上塔下段回流比，制冷和精餾相得益彰,同時對常溫吸附不徹底的某些碳氫化合物進行低溫吸附．采用安全防爆結(jié)構(gòu)的冷凝蒸發(fā)器，設(shè)置1％氧產(chǎn)量(不提取液氧時）的液氧噴射蒸發(fā)器，不積存碳氫化合物，使裝置的安全運轉(zhuǎn)至臻完善。５．２.4.５增壓透平膨脹機組1組（2臺）型式：增壓機制動、反動式、帶可調(diào)噴嘴膨脹機流量：?單臺300０ｍ３/h增壓機流量： 單臺3000m3/h增壓機進口壓力：?0．59MPa增壓機出口壓力： 0.867MPa膨脹機進口壓力： ０.842MPａ膨脹機出口壓力：?0．143ＭPa膨脹機膨脹絕熱效率：85%轉(zhuǎn)速:３4000rpm5.２.４。6氧壓系統(tǒng)2臺（一用一備）流量：?32００m3/h吸氣壓力/排氣壓力：?0。11５/3.０MPａ(A)吸氣溫度/排氣溫度：?２０/４0℃軸功率:?510kW冷卻水耗量：?80ｔ/h外形尺寸: ３200×1300×３250占地面積：?8×6系統(tǒng)主要組成壓縮機本體：2×1臺吸入濾清器:2×1臺緩沖罐:２×2臺冷卻器：2×3臺異步電機：2×１臺油站:2×1套5.2．4．7壓氮系統(tǒng)1套介質(zhì)： ?氮氣型號:ＺW－56／2。5機組布置型式: 立式四列三級,雙作用，無油潤滑活塞式流量： （0℃，１。０1３baｒ干燥）３２00ｍ3/h進口溫度: ２5℃進口壓力: ? 0。0105ＭＰａ(G）出口溫度： ? ?≤40℃出口壓力： ??2.５MPa（G）耗水量: ?８0t/h壓縮機軸功率:?５3０ｋW電機功率:? ?630kＷ5。2.4．８儀控系統(tǒng)1套智能壓力、差壓變送器 ? ?１套儀控調(diào)節(jié)閥? ?? ?1套二位三通電磁閥 3只二位五通電磁閥15只流量孔板 ?? ６塊軸位移振動監(jiān)測儀 1臺在線氣體分析儀表:產(chǎn)品氧分析儀1臺二氧化碳分析儀1臺產(chǎn)品氮中氧1臺微量水分析儀(0～100ｐpm）(川儀H＆B）1臺分析儀標(biāo)準(zhǔn)氣1套單、雙支鉑熱電阻(Pt1００)～120只機旁柜、分析盤、電磁閥柜等儀控系統(tǒng)機柜1套就地顯示、雙金屬溫度計、彈簧壓力表、液位計等１套DCS系統(tǒng):操作站2臺寬行打印機(EPＳOＮＬQ1600＝３＼＊ROMANＩII)1臺ＤCS2面各種類的I／O卡（含1５%的備用）１套5．2．5裝置主要技術(shù)指標(biāo)5.2.5.1裝置的技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)品純度流量ｍ3/h出冷箱壓力MPa(G）溫度℃?zhèn)渥⒀鯕狻?９.6%O２3２000。１312氧壓機壓至3。1MPa(A）氮氣≥99。９9%N２３２0０0。1121２氮壓機壓至3.1MＰa(A）液氬99.999％Ａr8０0．１5飽和５。２。5。2裝置的技術(shù)參數(shù)空壓機流量: ?１７500Nｍ3／h空壓機排壓：??~０。６1ＭPa（A)運轉(zhuǎn)周期(兩次大加溫間隔期):≥兩年裝置啟動時間(從膨脹機啟動到氧產(chǎn)品達到純度指標(biāo)）：～36小時解凍時間： ～36小時５.２。5.3產(chǎn)品消耗指標(biāo)：軸功率電機功率循環(huán)水量(T/Ｈ）機組數(shù)量備注空壓機組１580kW1800kW２７０１臺冷卻水泵１５kＷ１３62臺一用一備冷凍水泵20kW２臺一用一備冷水機組43kW7５kW1臺電加熱器１２6kW336kＷ2臺一用一備膨脹機油站2kW2.2kW１11臺粗氬泵7.52臺一用一備氧壓機５10kＷ６30kＷ9０2臺一用一備氮壓機30０ｋW350kW60２臺注:１、電耗指標(biāo)均指機組的軸功率。５.２。6.新增制氧機組節(jié)能量因制氧能力增加，提高噸鋼吹氧量，由目前45m3提高到７0ｍ3以上，噸鋼吹氧量提高2５m3，每吹1ｍ３氧,可節(jié)電3．5kWｈ，制氧機組每制1立方氧氣的綜合電耗為0。８0kWh，則每吹1m3氧可節(jié)電2．７0ｋWh(3．5-０.80＝2.7），噸鋼節(jié)電6７。５kWｈ（25×2.7=６7。５)，按年生產(chǎn)鋼20萬噸計算,則年節(jié)電量為：67。5kWｈ／噸鋼×20萬噸鋼/年=13５0萬ｋＷh/年。折標(biāo)煤：13５0萬kWh×３．５ｔcｅ/萬kWh＝47２５tｃe5。２。７新增制氧機組電力供應(yīng)新增制氧機組每立方氧氣耗電量為0。80kＷh,噸鋼每吹1立方氧氣節(jié)電3。5kＷh，新增制氧機組電力消耗沒有增加公司電力總供量。５。3電機變頻改造5．3．１概述電能作為中原特殊鋼股份有限公司的主要能源之一,用于風(fēng)機、水泵、傳動設(shè)備等配套電動機的電能消耗.公司2０06年的電力消耗量是約18540萬kWh,按綜合電價約０。5元/ｋWh計算，每年的電費支出9000多萬元。鑒于公司各種電動機的運行工況和生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝要求,有一部分電動機在正常的生產(chǎn)過程中可以間斷性地輕負荷運行，并不需要電動機全部滿負荷運行?，F(xiàn)在大部分的電動機一直都是在工頻電源電壓下運行,即全額定轉(zhuǎn)速運行，在其所牽引設(shè)備出力減小的情況下，電動機本身的電能消耗并沒有相應(yīng)減小,降低了電動機的實際使用效率，耗費了大量不必要的電能,造成了資源浪費.如果采取變頻技術(shù)對電動機運行工況加以控制，通過調(diào)節(jié)電源頻率從而達到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的目的，就能很好的調(diào)節(jié)電能消耗與設(shè)備出力的對應(yīng)關(guān)系,保持電能較高的實際使用效率，最大限度的節(jié)約電能,降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和綜合社會效益。５.3．２電機變頻技術(shù)原理智能化變頻節(jié)電技術(shù)，是國際國內(nèi)使用較為廣泛和成熟通用的節(jié)電技術(shù).它是針對具有富余變量系統(tǒng)中的負載電動機，由變頻器內(nèi)的計算機對被控對象運行狀態(tài)反饋的信號進行運算比較,在被控對象具有富余量的情況下，降低電動機的運行電源頻率,使電動機轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低,從而達到節(jié)電的目的,其節(jié)能原理：從流體力學(xué)的原理得知，使用鼠籠型感應(yīng)電機驅(qū)動的風(fēng)機，軸功率P與風(fēng)量Q,風(fēng)壓H的關(guān)系為：當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速由n1變化到n2時,Q、H、P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下：Q2＝Ｑ1×Ｎ２/N1(1）（２)=(3)可見風(fēng)量Ｑ和電機的轉(zhuǎn)速ｎ是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系.所以當(dāng)需要80％的額定風(fēng)量時,通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80％，即調(diào)節(jié)頻率到40赫茲即可，這時所需功率將僅為原來的5１．2％。如下圖所示,從風(fēng)機的運行曲線圖來分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果.當(dāng)所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時，如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的辦法，管網(wǎng)阻力將會增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運行工況點從Ａ點變到新的運行工況點B點運行，所需軸功率P２與面積H２Q２成正比；如果采用調(diào)速控制方式，風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風(fēng)機的特性曲線將下移,因此其運行工況點由Ａ點移至C點。此時所需軸功率P３與面積HBQ２成正比。從理論上分析,所節(jié)約的軸功率Delt（Ｐ）與(H2—HB）×(C-B）的面積成正比?？紤]減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加損耗，通過實踐的統(tǒng)計，風(fēng)機類通過調(diào)速控制可節(jié)能30%以上。5.3。3ZＩNVERT型智能高壓變頻調(diào)速技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成與原理Zinvｅrt系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)成套裝置主要由：旁路柜（可選）、移相變壓器柜、功率單元柜及控制柜共四部分構(gòu)成。采用單元串聯(lián)多電平技術(shù),直接輸出3ｋＶ、6kＶ、１０kV電壓,屬高－高電壓源型變頻器。旁路柜旁路柜主要由隔離刀閘或高壓真空接觸器構(gòu)成，為成套裝置的可選配件。其主要功能在于實現(xiàn)高壓變頻主體部分檢修時,給高壓電機直接接入原系統(tǒng)主電源提供回路。采用旁路柜后可保證用戶生產(chǎn)不致于因變頻檢修而導(dǎo)致生產(chǎn)停止,尤其是采用自動切換的旁路柜后,可在控制器的控制下實現(xiàn)工頻與變頻的自動轉(zhuǎn)換.旁路柜主要有采用刀閘的手動旁路和采用真空接觸器的自動旁路兩種型式,其具體接線圖需按現(xiàn)場需要定制提供，并可同時實現(xiàn)一臺高壓變頻拖動多臺電機的功能.移相整流變壓器Zinveｒt系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在電源側(cè)采用了多重化移相整流變壓器，其主要作用在于將一次高壓（6kV或1０kV）大功率分解成若干個低壓(60０V)小功率二次單元，同時各二次繞組電壓相對于一次繞組電壓相位角度均有一定的偏移且各不相同，這樣各二次繞組電流折算到一次繞組后各波形相位不同，就可以在變壓器一次繞組中錯位疊加形成很好的正弦波。因此Ｚｉｎveｒt高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在電網(wǎng)側(cè)諧波污染小，功率因數(shù)高，無需功率因數(shù)補償及諧波抑制裝置，對同一電網(wǎng)上的其它電氣設(shè)備不產(chǎn)生諧波干擾,諧波指標(biāo)嚴(yán)格符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)格的要求.功率逆變柜功率逆變柜為成套裝置的核心部分，也是電機定子大功率變頻電源的產(chǎn)生模塊。功率逆變柜主要由功率單元箱并輔以控制構(gòu)成,各功率單元箱的原理與結(jié)構(gòu)完全相同，其輸入采用移相整流變壓器的一組二次繞組作為輸入電源，經(jīng)過優(yōu)化控制后逆變成ＰWM波輸出，由于整流變二次繞組額定電壓低(60０V),因此實際上每個功率單元箱工作在低壓狀態(tài),便于采用成熟的低壓控制技術(shù)和選擇功率器件。為直接形成高壓電源,Zinvｅrt采用了功率單元堆波技術(shù)，由若干個功率單元的輸出串聯(lián)疊加直接形成高壓輸出,由于各功率單元的輸出在疊加前已經(jīng)過移相處理,因此輸出波形質(zhì)量好、不存在諧波引起的電動機附加發(fā)熱和轉(zhuǎn)矩脈動等特點,不必加裝輸出濾波器就可以用于普通異步電動機。電壓的跳變僅為單個功率單元直流電壓值，因此dv/dt小，對電機無傷害?？刂破鱖invｅｒt的主控制部分以新型專用雙ＤSＰ（數(shù)字信號處理器)為控制核心,輔以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?實現(xiàn)ＳPWM波形控制及各種信號的檢測、分析判斷和處理?？刂破鞑捎秒p屏直觀顯示，具備虛擬示波器功能，可實時顯示輸入、輸出交流電壓、電流波形，并具有諧波分析功能和現(xiàn)場可定義的輸入／輸出數(shù)字量接口?？刂齐娫床捎萌冯娫礋o擾切換技術(shù)，保證供電可靠性,當(dāng)控制系統(tǒng)外部電源掉電后，還可由系統(tǒng)配備的UPS繼續(xù)供電?？刂破骱凸β蕟卧渲g通過光纖進行信號傳輸，可有效避免電磁干擾，增強系統(tǒng)的可靠性。5．3.4采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的主要電機本設(shè)計對全公司負荷變化大風(fēng)機、水泵電機進行變頻改造,電機總負載功率為1９48kW，主要改造的電機詳見下表:序號設(shè)備名稱數(shù)量設(shè)備型號電機容量（kW)1高壓除塵風(fēng)機1YKK6３０－108002加熱、退火爐風(fēng)機23Ｙ200L-—４37３泵站2Ｙ31５Ｍ２—4７54鍋爐鼓風(fēng)機2Y３15S－4５５5鍋爐引風(fēng)機1Y2０0Ｌ２-２375．3．5電機變頻改造技術(shù)方案中原特殊鋼股份有限公司用電系統(tǒng)用能量大、用電設(shè)備比較復(fù)雜,對整個公司供、配電系統(tǒng)及用電設(shè)備進行了較為詳細、全面的檢測,通過對３5kV進線、10kV配電變壓器、主要大功率電機，共計８0多臺輸送、供配電、電動機設(shè)備的檢測、現(xiàn)場調(diào)查后，經(jīng)過對現(xiàn)場實際檢測的數(shù)據(jù)、實際用能調(diào)查結(jié)果進行了嚴(yán)格、科學(xué)的計算分析，得出的結(jié)論是該公司目前約有1948kW電機負載存在平均20－３0％以上節(jié)電空間(詳見下表）。序號設(shè)備名稱數(shù)量設(shè)備型號電機容量（ｋＷ)電機負載率（%）1高壓除塵風(fēng)機1ＹＫK630-1080０７52加熱、退火爐風(fēng)機2３Y20０Ｌ——4３76６.63泵站2Y3１5M2—4754８4鍋爐鼓風(fēng)機２Y３15S—4５5５1５鍋爐引風(fēng)機１Y２00L2—23７86現(xiàn)以高壓除塵風(fēng)機為例描述變頻改造方案：原系統(tǒng)6kV高壓開關(guān)柜至電機,電機與風(fēng)機直接連接，通過風(fēng)門擋板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量。如按手動切換方式改造，改造后變頻裝置與電動機的連接方式見下圖手動切換方式接線圖6kＶ電源經(jīng)變頻裝置刀閘K１到高壓變頻裝置，變頻裝置輸出經(jīng)刀閘K2送至電動機；６ｋV電源還可經(jīng)刀閘K2切換至工頻側(cè)直接起動電動機.一旦變頻裝置出現(xiàn)故障，即可馬上斷開輸入側(cè)6ｋV開關(guān)及刀閘K1，將變頻裝置隔離,切換刀閘Ｋ２至工頻側(cè)，在工頻電源下起動電機運行。刀閘K1、Ｋ2之間具有閉鎖和防止誤操作功能。外觀尺寸及重量由于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)體積大、對運行環(huán)境要求高，在項目建設(shè)或行業(yè)改造過程中，對現(xiàn)場空間及布局有一定要求,安裝空間上請按照圖紙安排放置場地.ＺINＶERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)整體示意圖：圖ZＩNVERT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)整體示意圖變頻器具體尺寸:(L=長,D＝寬，Ｈ=高,單位ｍm）采用手動旁路方式：送風(fēng)機所配變頻調(diào)速系統(tǒng)型號ZINＶEＲT-Ａ6Ｈ１０00/０6YL×Ｄ×H=4２4０×１200×2500，總重４０20kｇ。5.３．6電機變頻改造主要設(shè)備本方案對中原特殊鋼股份有限公司總負載１978kW的電機進行變頻技術(shù)改造，所需主要設(shè)備是２９臺變頻器，其中每臺ＺINVEＲT系列智能高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實際情況配置組件名稱數(shù)量備注變壓器柜1臺內(nèi)裝H級特種干式移相變壓器功控柜1臺功率柜與控制柜組合,采用散熱高效的背靠背結(jié)構(gòu)旁路柜1臺可選件，有自動或手動兩種形式選擇5.3.7采用變頻調(diào)速技術(shù)改造后電機節(jié)電量以8００kW風(fēng)機為例:改造前工頻運行功率計算公式:其中：-—電機電壓，kＶ；——電機電流，A；——單一負荷下工頻運行功率，;—-單一負荷下運行功率因數(shù)，小于額定功率因數(shù)。其中：——全年平均運行時間，； --單一負荷下的運行功率,;?—-這種負荷下的全年運行時間比例; -—改造前總耗電量，。改造后變頻運行預(yù)計功率計算公式:利用公式:計算出的比。其中：—-工頻運行功率，KW;——額定軸功率，ＫＷ；—-運行工況與額定工況下的效率、壓力比，小功率電機取1,大功率電機取0.９根據(jù)改造流量不變的原則,有，其中為改造后的流量。所以。再根據(jù)，即計算出.其中是變頻改造后預(yù)計運行功率，η為變頻裝置的效率。 其中--改造后總耗電量，.除塵風(fēng)機改造前工頻運行功率其中，由用戶提供數(shù)據(jù)可知，運行電流85A,風(fēng)門開度8５％,取電機運行功率因數(shù)?。?７８。除塵風(fēng)機改造后變頻運行預(yù)計功率適配風(fēng)機的電機容量一般為風(fēng)機的1．０5—１．25倍，以下計算取1倍，功率參數(shù)?。?。９。由節(jié)能原理風(fēng)量與功率的關(guān)系=可知:=＝其中為額定風(fēng)量；為額定軸功率；為工頻運行下的風(fēng)量.根據(jù)改造風(fēng)量不變原則有＝，其中為改造后的風(fēng)量。所以變頻改造后風(fēng)機平均功率為其中變頻裝置的效率取保守值0。9。除塵風(fēng)機節(jié)能比例：按全年300天運行時間計算:送風(fēng)機每年最低節(jié)約電量約（689—４14)×２4×3０0＝198萬ｋＷh序號設(shè)備名稱數(shù)量設(shè)備型號電機容量（ｋW)電機負載率（％）節(jié)電率（%）1高壓除塵風(fēng)機1YKＫ６30-10800７5３9.9２加熱、退火爐風(fēng)機2３Ｙ200Ｌ－-43766.627３泵站2Y315M2－4７5４8374鍋爐鼓風(fēng)機２Y３1５S—45551245鍋爐引風(fēng)機1Y2０0L２-237862８本項目加熱爐、退火爐風(fēng)機及泵站、鍋爐鼓風(fēng)機、鍋爐引風(fēng)機采用變頻技術(shù)改造后，節(jié)電率按20％,年運行３00天計算節(jié)電量為：１14８ｋW×24小時/天×30０天×20％=１6５萬kＷｈ總節(jié)電量為：198萬kWh+165萬ｋWh=３63萬kWｈ折標(biāo)煤：３6３萬kＷh×3。5tce/萬kＷｈ=１27０tｃe5.4變壓器更新改造（總功率２7660kVA）5。4.1概述我國10kV和3５kV級變壓器絕大多數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了“６4”標(biāo)準(zhǔn)、“73”標(biāo)準(zhǔn)、“86"標(biāo)準(zhǔn)到9０年代中期的“９５”標(biāo)準(zhǔn)的不斷進步,產(chǎn)品由原來的高損耗型(ＳＪ，SＪＬ…S7）發(fā)展到了現(xiàn)行的較低損耗型（S11型等)。截至１９9８年底，S7型變壓器及以前的產(chǎn)品已由國家先后公布淘汰,停止其生產(chǎn)和銷售.隨著計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變，以及社會對節(jié)能和環(huán)保的需求，我國變壓器的效率水平將呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。目前市場上已出現(xiàn)了Ｓ１0、S1１系列更節(jié)能的產(chǎn)品。中原特殊鋼股份有限公司供配電系統(tǒng)存在47臺SJ、SJL、S７系列變壓器，這些系列變壓器屬于落后淘汰的變壓器,其負載損耗高,浪費電能。５。4。2Ｓ11配電變壓器的技術(shù)特點S11是目前推廣應(yīng)用的低損耗變壓器.非晶合金鐵心的S11系列配電變壓器系列的空載損耗較S9系列降低75％左右,但其價格僅比S9系列平均高出30%，其負載損耗與S9系列變壓器相等。改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵芯結(jié)構(gòu)，采用特制的鐵芯成形機將電工鋼帶繞制成環(huán)形鐵芯，經(jīng)過真空退火后，用專用繞線機將線圈直接纏繞在鐵芯柱上,有效地降低變壓器自身損耗和噪音，達到節(jié)能環(huán)保的效果.S11卷鐵芯配電變壓器與傳統(tǒng)的疊片式變壓器相比較,有以幾個特點:１、節(jié)約原材料，硅鋼片無橫剪工序,廢料少,材料利用率高。

２、節(jié)能,卷鐵芯充分利用硅鋼片的取向性,消除了因磁路與硅鋼片取向不一致而增加的損耗。

３、改善供電品質(zhì)，卷鐵芯無需消耗接縫的磁化容量，減小激磁電流，提高了功率因數(shù),降低了電網(wǎng)線損。

4、噪音低，卷鐵芯是一個無接逢的整體,運行時振動小，噪音只40dB左右.

5、機械化程度高，可提高生產(chǎn)效率。公司舊變壓器空載、負載與S1１變壓器空載、負載對比表公司舊變壓器空載負載S１1系列變壓器空載負載Ｓ7－1003２０2000S1１—10020０１５00SJ—10054622７2Ｓ11－100200１500SJ－750326０１147S11—8009807500ＳJ—10003800１3620Ｓ11－１００01１５51030０SJL-１０0０38０0１３620S１1—１0001１5５1030０SＪL—5６0１８789000Ｓ１1－5608056200SJＬ－６３02２0010200S1１-630805６２00ＳJ-５03３5131０Ｓ11－501３08７0SJＬ-503３５1３10S１1—501３087０SJL－３20091０032２00S1１－4000４５003８0００SＪL－１60０6500２３000S11－16００1６０01４500SJL—24090０3800S１１－２５0395３０50SJ-１8083０３586S11－200325２６00ＳJ—3151１004８０0Ｓ1１—315４753６00SＪ-125３70２45０Ｓ１1-1252351８00SJ－32０１2105７00Ｓ１1-４005654６００SJＬ-3022８８3２S１1—30９０600SＪ-302２8832S11—3０９06０05。4.3變壓器更新改造方案中原特殊鋼股份有限公司供配電系統(tǒng)存在４6臺SＪ、SJL、S7系列變壓器,這些系列變壓器屬于落后淘汰的變壓器，其負載損耗高，浪費電能,在該項目中用Ｓ1１型變壓器替代現(xiàn)有變壓器,所需設(shè)備如下：公司舊變壓器更新的新型變壓器臺數(shù)S7－1００S11－1０01SJ—１0010SJ—75０Ｓ１1—8００１ＳJL—７505SJ－100０S11—10004SＪL－１０005SJL-５60S１1—６304SJL-630S11-6３０1SJＬ7—63０1SJ—5０S11—5０2SJＬ－501SJL-3200S１1－4０002SJL—160０S11—1６0０1ＳJ—240S１1-25０1ＳJ—180Ｓ１1—２0０１SJ-315S11-31５１Ｓ7－125S１１—1251SJ-320Ｓ11-40０1ＳＪL—３０S１1—30２SJ—３０1合計４65.4．4采用新型變壓器后節(jié)電量公司４6臺舊變壓器的空載損耗為102。17ｋＷ,S1１系列變壓器的空載損耗為30.０７kW,舊變壓器負載損耗為386.65ｋW，Ｓ11系列變壓器負載損耗為２6３。66kＷ,其空載、負載節(jié)電量分別為：(１02.17-３０。07）kW×２4×3６0=6２萬ｋWh（３8６．６5-２63。6６)kＷ×２4×36０×0。８５=9０萬ｋWh變壓器更新后綜合節(jié)電量為:62＋9０＝１52萬kWh.折標(biāo)煤：152萬ｋWh×３。5ｔcｅ／萬ｋWh＝532tce5。5改造２０噸鏈條式鍋爐為15噸循環(huán)流化床鍋爐5.５．1概述公司有兩臺鍋爐提供生產(chǎn)工藝用蒸汽和采暖用蒸汽，１0t鍋爐型號為SHF—10-1。2５—ＷⅡ，20ｔ鍋爐型號為AZD2０—13－Ａ，在非采暖期１０噸鍋爐為煉鋼廠提供生產(chǎn)工藝用汽.目前公司蒸汽年消耗量為57８40噸,其中煉鋼廠年消耗蒸汽２1000噸。５。５．２現(xiàn)有鍋爐存在的問題公司生產(chǎn)和生活用蒸汽全部由公司鍋爐車間供給，鍋爐車間現(xiàn)裝配2臺工業(yè)鍋爐，合計每小時共生產(chǎn)蒸汽30t。列述如下：1０t/h的流化床鍋爐一臺，型號ＳHF—10-１。２5-WⅡ，由鄭州鍋爐廠生產(chǎn)，1９99年建設(shè).20t/h的鏈條爐一臺，型號為AZＤ20-13—Ａ,１9８2年建設(shè)，由太原鍋爐廠生產(chǎn).20噸鏈條式鍋爐使用期較長,主要部件存在老化、效率低、煤耗高、維修量大、影響正常生產(chǎn)和有潛在安全隱患等。因此，對公司２0噸鏈條式鍋爐的技術(shù)改造勢在必行。依據(jù)國家節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策和和企業(yè)通過技術(shù)改造達到“節(jié)能、降耗、減污、增效"的目的，通過對先進企業(yè)能源利用考察和調(diào)研，考慮到改造技術(shù)的先進、成熟和可靠性，認定采用循環(huán)流化床鍋爐取代2０噸鏈條式鍋爐的方案。５。5.３鍋爐設(shè)備選型經(jīng)過多種方案比較,采用目前企業(yè)普遍使用的先進、成熟和可靠的循環(huán)流化床鍋爐，它是典型的清潔生產(chǎn)技術(shù)動力設(shè)備.燃煤工業(yè)鍋爐改造工程是國家“十一五"期間推廣的十大重點