蒸汽系统节能改造项目案例一碳素行业

桑特汽轮淄博智能制造有限公司

山东前昊炭素有限公司余热发电项目

一、案例名称

山东前昊炭素有限公司余热发电项目

二、案例业主

山东前昊炭素有限公司是一家中外合资冶金炭素企业。公司位于中国山东省淄博市桓台县唐山镇。

山东前昊炭素有限公司主要生产品有：预焙阳极、阳极碎、石墨电极、阳极糊、增炭剂、煅后焦等，年产值58000万元。

山东前昊炭素有限公司拥有国内先进炭素产品生产线，技术力量雄厚，生产工艺先进，拥有从瑞士、美国进口领先国际水平的检测化验设备，公司严格执行国际质量/环境/职业健康安全管理体系进行生产经营管理。主要出口俄罗斯、哈萨克斯坦、印度、荷兰、日本等国际市场。

三、项目实施单位

桑特汽轮（淄博）智能制造有限公司

四、案例内容

1、节能改造具体内容

山东前昊炭素有限公司年产2万吨煅烧石油焦，石油焦在罐式燃烧炉中进行煅烧，燃烧炉内的生焦受热产生的挥发物，被引入到火道内作为煅烧的燃料，煅烧温度一般在1300℃左右。火道内的挥发物充分燃烧所产生的热量被炉内的生焦充分吸收。但是烟气热量被吸收后，从罐式燃烧炉导出时的温度仍然很高，温度大约在900℃以上。为了不让这一部分烟气所含热量浪费掉，做到资源的充分利用，可以将排放出的烟气导入到锅炉系统中作为加热介质使用，但是该公司现有锅炉的结构都是具有专门的燃烧室，炉膛内部的结构也与燃烧室相配合使用，对直接用烟气做加热介质并不适用。

根据该公司需求上一套余热发电系统，高温烟气进入余热锅炉释放热量，将锅炉中的水加热成为压力为2.4MPa、温度为350℃的过热蒸汽，蒸汽流量为11t/h，蒸汽进入工业汽轮机做功拖动发电机发电。

我公司在该项目中负责汽轮机发电部分，采用型号为N3-2.4冷凝式汽轮机拖动发电机，汽轮机进汽压力2.4 MPa、温度为350℃，输出功率3000kW。

项目实施后，不改变原生产装置，产品方案保持不变，不影响企业的产品工艺和生产规模。

2、技术原理及优势

大部分企业在工业生产中会产生大量余热（蒸汽、高温尾气等），部分企业余热存在浪费和使用不合理现象，造成能源的浪费，同时污染环境。

余热发电是指利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。

余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。汽轮机余热发电技术，可以充分利用余热中的热量，实现资源综合利用，提高能源利用率，改善环境，做到无公害发电。产生的电力可直接用于企业生产或生活，降低生产成本。

企业余热先经过余热锅炉将热能转化为蒸汽送入汽轮机膨胀做功，冲转汽轮机转动（热能转换成机械能），汽轮机带动发电机发电（机械能转化为电能），做功后排汽进入凝汽器冷凝后作为锅炉供水。

余热发电示意图

3、余热发电项目优点

（1）实现能源的梯级利用，提高能源利用率；

（2）汽轮机驱动发电机发电代替外购电，降低生产成本，提高企业竞争力。

4、项目具体实施内容

本项目为新建项目，具体实施包括以下工作：

（1）汽轮机、发电机、凝汽器基础施工；

（2）汽轮机及其附属设备安装；

（3）蒸汽管道与汽轮机进汽口连接，汽轮机排汽口与凝汽器进汽管连接；

（4）汽轮机控制柜就位及仪表连接；

（5）汽轮机本体及蒸汽管道保温；

（6）汽轮机进行暖管、疏水等；

（7）汽轮机运行调试及验收。

5、项目实施情况

项目开工时间为*开通会员可解锁*，目前已完成建设并正常运行。

四、项目年产节能量及年节能效益

1、年节能量

该项目完成后，每小时可提供发电量3000kW用于厂内用电，全年可减少外购电：

3000kW×7200h=21600000kWh,折合标准煤7452t,减排二氧化碳18579t。

2、节能效益

根据项目单位现有电价0.65元/kWh计算，全年可节省电费21600000kWh×0.65元/kWh=1040万元。

五、小结

余热发电系统应用于煅烧石油焦生产工艺中，利用煅烧炉中产生的高温烟气的热量生产蒸汽，蒸汽用于发电。汽轮机排汽可应用于其他用汽工艺。有效减少热量的排烟损失，并且降低企业成本，提高企业市场竞争力。

广西强强碳素股份有限公司余热发电项目

一、案例名称

广西强强碳素股份有限公司余热发电项目

二、案例业主

广西强强碳素股份有限公司成立于*开通会员可解锁*，位于广西省平果县，与国家特大型企业中国铝业股份有限公司广西分公司相邻,占地面积78万多平方米。

目前公司总生产能力为年产铝电解用预焙阳极52.5万吨和石墨化碳素制品2万吨;另有在建20万吨铝电解用预焙阳极生产线一条，产品除了满足国内市场需求外,还远销印度、德国、美国等亚欧国家。

三、项目实施单位

桑特汽轮（淄博）智能制造有限公司

四、案例内容

1、技术原理

部分企业在工业生产中会产生大量余热（蒸汽、高温尾气等），有些企业余热存在浪费和使用不合理现象，造成能源的浪费，同时对环境造成污染。

余热发电是指利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能，还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。它利用废气、废液等工质中的热或可燃质作热源，生产蒸汽用于发电。汽轮机余热发电技术，可以充分利用余热中的热量，实现资源综合用，提高能源利用率，改善环境，做到无公害发电。产生的电力可直接用于企业生产或生活，降低生产成本。

工业汽轮机在热-电-动力系统中使用示意图

2、余热发电项目优点

（1）实现能源的梯级利用，提高能源利用率；

（2）汽轮机驱动发电机发电代替外购电，降低生产成本，提高企业竞争力。

3、项目改造具体内容

广西强强碳素股份有限公司在预焙阳极焙烧工序中产生大量高温烟气，高温烟气通过沉灰室（燃烧室）将烟气中大颗粒的焦粉沉降后，通过余热锅炉，产生蒸气，用于生产或生活。该公司锅炉产生的蒸汽再满足生产、生活后，还有约17t/h的富余蒸汽，现利用该部分蒸汽通过汽轮机及发电机发电，充分利用能源。

（1）设备选型

当前汽轮机最常见机组形式有：背压式、冷凝式两种。

凝汽式机组是指进入机组的蒸汽在汽轮机中做完功后进入凝汽器，凝结成水，一般排汽相对压力和温度比较低。排汽压力大于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机，其排汽温度和压力都比较高，排汽不进入凝汽器，而是蒸汽管路继续用于生产过程中。

背压式汽轮机排汽压力高，蒸汽的焓降较小，与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比，发出同样的功率，所需蒸汽量大。

从投资方面比较看，凝汽式汽轮机投资建设成本较背压式汽轮机投资要高，但其运行成本要低于背压式汽轮机。

背压式与凝汽式汽轮机对比表

结合现场调研结果项目单位无需额外用汽，同时遵循以下原则“技术先进、安全可靠、经济合理、管理方便；利用原有能力和设施，节约占地、投资和运行能耗”，确定本项目采用凝汽式汽轮机。

我公司采用型号为N3-2.35凝汽式汽轮发电机组发电，汽轮机进汽压力2.35 MPa、温度为400℃，进汽量为16.1t/h，额定输出功率3000kW。

4、项目具体实施内容

本项目为新建项目，具体实施包括以下工作：

（1）汽轮机及发电机基础施工；

（2）凝汽器基础施工；

（3）蒸汽管道及凝结水管道施工；

（4）汽轮机及其附属设备安装；

（5）蒸汽管道与汽轮机进汽口连接；

（6）汽轮机控制柜就位及仪表连接；

（7）汽轮机本体及蒸汽管道保温；

（8）汽轮机进行暖管、疏水等；

（9）汽轮机运行调试及验收。

5、项目实施情况

项目开工时间为*开通会员可解锁*，目前已完成建设并正常运行。

五、项目年产节能量及年节能效益

1、年节能量

该项目完成后，每小时可发电3000kW用于厂内用电，全年可减少外购电：3000kW×7200h=21600000kWh,折合标准煤7452t，减排二氧化碳18578.6t。

2、节能效益

根据项目单位现有电价0.65元/kWh计算，全年可节省电费21600000kWh×0.65元/kWh=1404万元。

修改于

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