鋼鐵企業(yè)躲峰節(jié)電對(duì)策實(shí)施與效益分析

宋海鳳　朱向雷

摘要：主要要介紹了躲峰生產(chǎn)在鋼鐵廠電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過(guò)檢修計(jì)劃安排，生產(chǎn)品種排產(chǎn)及用電設(shè)備峰谷運(yùn)行控制優(yōu)化，利用峰谷電價(jià)差別，優(yōu)化操作，加強(qiáng)用電管理，實(shí)施躲峰生產(chǎn)，實(shí)施節(jié)電降電措施，從而降低用電負(fù)荷高峰，填補(bǔ)用電負(fù)荷低谷，實(shí)施“削峰填谷”調(diào)控用電負(fù)荷，既能保證生產(chǎn)任務(wù)圓滿完成，又減少電費(fèi)支出，達(dá)到降低成本的目的。

關(guān)鍵詞：躲峰生產(chǎn)；鋼鐵企業(yè)；峰谷運(yùn)行控制；用電管理

0 引言

近年來(lái)電力部門為提高用電負(fù)荷率減少熱電損耗，實(shí)行電價(jià)市場(chǎng)調(diào)控制度制。2021年12月份冀北電力發(fā)布公告，用電電價(jià)上漲，同時(shí)河北省發(fā)展和改革委員會(huì)也發(fā)布了《河北省發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》，通知對(duì)用電峰谷時(shí)段進(jìn)行了調(diào)整，冬季增加了兩小時(shí)尖峰時(shí)段。同時(shí)電單價(jià)進(jìn)行調(diào)整，浮動(dòng)比例為平段電價(jià)按市場(chǎng)價(jià)格或代理購(gòu)電平均價(jià)格執(zhí)行，高峰和低谷電價(jià)在平段基礎(chǔ)上下浮動(dòng)50%，尖峰電價(jià)在高峰基礎(chǔ)上上浮20%。那么，是否能通過(guò)加強(qiáng)用電管理，利用這種差別電價(jià)，實(shí)施躲峰生產(chǎn)，實(shí)施節(jié)電降電措施，既能保證生產(chǎn)任務(wù)圓滿完成，又減少電費(fèi)支出，從而達(dá)到降低成本的目的。

1 目前冀北電網(wǎng)峰谷時(shí)間及電價(jià)

冀北電力峰平谷時(shí)間劃分，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。其他季節(jié)2月-5月、9月、10月無(wú)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。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)制度及電價(jià)分段計(jì)價(jià)制度，尖峰段電價(jià)0.79元/kwh，高峰段電價(jià)0.66元/kwh、平段電價(jià)0.44元/kwh，谷段電價(jià)22元/kwh，尖峰段電價(jià)比谷段電價(jià)高2.6倍，高峰段電價(jià)比谷段電價(jià)高2倍，平段電價(jià)比谷段電價(jià)高1倍。

公司月耗電量平均已達(dá)3億度以上，電費(fèi)成本占能源成本的80%以上。而且目前電價(jià)呈上漲趨勢(shì)，電費(fèi)日趨增長(zhǎng)。因此研究降低用電負(fù)荷高峰，填補(bǔ)用電負(fù)荷低谷，實(shí)施“削峰填谷”調(diào)控用電負(fù)荷，降低公司電費(fèi)。

2 躲峰用電實(shí)施方案

2.1 生產(chǎn)計(jì)劃安排

公司在制定生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，根據(jù)峰、平、谷、尖時(shí)間段考慮錯(cuò)峰生產(chǎn)，合理安排各時(shí)間段的生產(chǎn)計(jì)劃。根據(jù)各品種的機(jī)時(shí)產(chǎn)量、電單耗實(shí)際情況，將單位時(shí)間總用電量小的品種安排在電價(jià)峰段時(shí)間內(nèi)。

2.2 檢修計(jì)劃安排

根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃制定詳細(xì)的檢修計(jì)劃，制定檢修計(jì)劃《峰谷段停機(jī)檢修時(shí)間》參照表，充分利用峰段時(shí)間制定檢修、定修、軋鋼大型換輥、隱患處理等計(jì)劃性停機(jī)時(shí)間時(shí)，檢修時(shí)間與電價(jià)峰段同步或涵蓋。

2.3 煉鋼系統(tǒng)變頻可控設(shè)備躲峰用電運(yùn)行

煉鋼系統(tǒng)除塵共有17臺(tái)除塵器，除塵器運(yùn)行狀態(tài)切合生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷，根據(jù)末端風(fēng)量與除塵器風(fēng)速匹配調(diào)整運(yùn)行頻率。

200 t轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)除塵器現(xiàn)場(chǎng)除塵閥門隨主線設(shè)備開關(guān)，其中爐口和屋頂除塵閥門隨轉(zhuǎn)爐冶煉狀態(tài)不同開度聯(lián)鎖調(diào)節(jié)。除塵器實(shí)行峰段、平段、谷段不同頻率運(yùn)行，二次除塵谷段38HZ，峰段35HZ，三次除塵谷段40HZ，峰段36HZ，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)除塵效果可適當(dāng)調(diào)整。轉(zhuǎn)爐正常冶煉暫不調(diào)整除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率，轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐、打爐嘴、換出鋼口等情況時(shí)，二次除塵風(fēng)機(jī)降低到30HZ運(yùn)行。三次除塵風(fēng)機(jī)暫不做調(diào)速運(yùn)行。100 t精煉除塵在LF爐側(cè)吸和頂吸除塵閥隨冶煉狀態(tài)聯(lián)鎖調(diào)整不同開度。LF爐和RH爐停止冶煉后，除塵器降頻到25HZ，精煉關(guān)閉所有除塵閥門，鋼包熱修滑包位除塵閥門長(zhǎng)打開狀態(tài)。鑄余渣除塵鋼包傾倒鑄余渣時(shí)，提前開啟鑄余渣傾倒位除塵閥門，頻率運(yùn)行至45HZ，待渣罐煙塵量下降后，頻率降至40HZ。

100 t轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐節(jié)奏生產(chǎn)調(diào)頻運(yùn)行，除塵器實(shí)行峰段、平段、谷段不同運(yùn)行頻率運(yùn)行，二次除塵器谷段頻率35HZ，平段、峰段頻率32HZ；三次除塵器，谷段頻率35HZ，峰段頻率32HZ。當(dāng)轉(zhuǎn)爐處于補(bǔ)爐、換出鋼口等狀態(tài)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的二次除塵器降低到25HZ運(yùn)行，工作完成后恢復(fù)原速運(yùn)行，當(dāng)轉(zhuǎn)爐停爐小于10小時(shí)，對(duì)應(yīng)二次除塵器降低到20HZ運(yùn)行；當(dāng)轉(zhuǎn)爐停爐大于10小時(shí)，對(duì)應(yīng)二次除塵器停止運(yùn)行。200 t精煉除塵在精煉生產(chǎn)期間，實(shí)行峰段、平段、谷段不同運(yùn)行頻率運(yùn)行。精煉除塵器，谷段頻率35HZ，峰段頻率32HZ，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)兩座精煉均不生產(chǎn)且時(shí)長(zhǎng)大于10小時(shí)，除塵器停止運(yùn)行。鐵水預(yù)處理除塵器，谷段頻率39HZ，峰段頻率32HZ，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)扒渣及脫硫工序均不生產(chǎn)大于10小時(shí)，對(duì)應(yīng)除塵器停止運(yùn)行。

2.4 生產(chǎn)工序躲峰運(yùn)行方案實(shí)施

（1）燒結(jié)工序躲峰運(yùn)行

燒結(jié)機(jī)限速生產(chǎn)時(shí)，控制好高爐燒結(jié)礦槽位，生產(chǎn)組織中在用電低谷時(shí)滿負(fù)荷生產(chǎn)追槽位，在用電高峰時(shí)降低主抽電機(jī)變頻。燒結(jié)根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)量情況，可躲峰的設(shè)備緩沖倉(cāng)除塵風(fēng)機(jī)、燃料破碎除塵風(fēng)機(jī)，1月、11月、12月燒結(jié)躲峰時(shí)間7：00停，20：00啟，停機(jī)躲峰時(shí)間完全安排在峰段進(jìn)行。2月-5月、9月、10月，停機(jī)躲峰時(shí)間調(diào)整為7：30停、12：00啟，15：00停、21：00啟，停機(jī)躲峰時(shí)間均完全安排在峰段進(jìn)行。

（2）高爐工序躲峰運(yùn)行

高爐工序，焦槽、礦槽上料系統(tǒng)，在滿足生產(chǎn)工藝條件下在上午峰值前將高爐礦槽相應(yīng)物料加滿停機(jī)，峰值后啟車上料，下午峰值前追槽滿停機(jī)，晚上峰值后啟車上料隨時(shí)保持高槽位直至早上峰值前槽滿停機(jī)，嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間系統(tǒng)啟車待料。

噴煤系統(tǒng)躲峰時(shí)間長(zhǎng)短跟噴煤量息息相關(guān)，噴煤三個(gè)系統(tǒng)噴煤量在123 t/h左右時(shí)，可以躲峰3-4個(gè)小時(shí)，躲峰時(shí)間都安排在峰段，躲峰前平段、谷段將煤粉倉(cāng)控制到滿倉(cāng)，躲峰停的設(shè)備有中速磨機(jī)、風(fēng)機(jī)、帶式輸送機(jī)停機(jī)，主排風(fēng)機(jī)風(fēng)量由12萬(wàn)減到4萬(wàn)，頻率從43HZ降到20HZ，保證系統(tǒng)安全負(fù)壓，噴煤系統(tǒng)根據(jù)噴煤量很好的執(zhí)行了躲峰生產(chǎn)。

（3）煉鋼工序躲峰運(yùn)行

煉鋼工序，直供品種安排在峰段組織生產(chǎn)，雙聯(lián)品種安排在谷段組織生產(chǎn)；換斷面、補(bǔ)爐、換出鋼口安排在峰段期間進(jìn)行；八點(diǎn)班、四點(diǎn)班上料避免峰段上料，零點(diǎn)班大量上料；轉(zhuǎn)爐補(bǔ)爐、換出鋼口時(shí)，一次風(fēng)機(jī)及時(shí)降速。煉鋼精煉系統(tǒng)，目前100t轉(zhuǎn)爐過(guò)精煉比例30%左右，過(guò)精煉品種安排在谷段、平段，錯(cuò)開峰段。

（4）軋鋼系統(tǒng)躲峰運(yùn)行

換輥、清潔生產(chǎn)等工作時(shí)間應(yīng)安排在尖段、峰段，軋鋼生產(chǎn)線滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)各品種的機(jī)時(shí)產(chǎn)量、電單耗實(shí)際情況，將單位時(shí)間總用電量小的品種安排在電價(jià)峰段時(shí)間內(nèi)。比如700梁、馬口鐵、減薄品種等單位時(shí)間內(nèi)耗電多的品種排產(chǎn)時(shí)安排在谷段。中型、棒材、線材等軋鋼生產(chǎn)線，不同的品種，開啟幾架軋機(jī)不一樣，開啟軋機(jī)架次多的安排在谷段，架次少的安排在峰段。例如高棒軋線在軋制14螺、16螺時(shí)少開兩架軋機(jī)，軋制18螺、20螺時(shí)少開4架軋機(jī)，軋制12螺時(shí)，全軋機(jī)軋制，品種安排生產(chǎn)時(shí)12螺品種安排在谷段進(jìn)行，18螺、20品種安排在峰段軋制。

2.5 峰谷發(fā)電組織

根據(jù)峰谷時(shí)段實(shí)時(shí)自動(dòng)充柜、降柜時(shí)充分利用煤氣柜的緩沖作用，提高峰段發(fā)電量，降低峰段購(gòu)電量，降低外購(gòu)電費(fèi)。首先按峰谷平時(shí)段對(duì)煤氣柜升降進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，峰段降柜供發(fā)電鍋爐使用，谷段升柜，適當(dāng)降低發(fā)電量，多用低價(jià)電，為峰段發(fā)電儲(chǔ)存煤氣；其次對(duì)煤氣管網(wǎng)壓力進(jìn)行合理分區(qū)，既要保證煤氣零放散，又要保證管網(wǎng)壓力安全，保證煤氣管網(wǎng)運(yùn)行及用戶使用安全；再次，根據(jù)管網(wǎng)煤氣壓力各區(qū)間，合理設(shè)置升降柜速度，以實(shí)現(xiàn)煤氣管網(wǎng)壓力的平緩升降。控制峰平谷各時(shí)間段發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。尖峰段、高峰段高爐煤氣放散量為零，焦?fàn)t煤氣尖峰段、高峰段放散為零。尖峰、高峰高爐煤氣柜控制在下限，高爐煤氣柜容≤8萬(wàn)m³，轉(zhuǎn)爐煤氣柜容≤3.5萬(wàn)m³，焦?fàn)t煤氣柜容≤1萬(wàn)m³。谷段高爐煤氣柜控制在上限，高爐煤氣柜容≥24萬(wàn)m³，轉(zhuǎn)爐煤氣柜容≥11萬(wàn)m³，焦?fàn)t煤氣柜容≥4萬(wàn)m³。

3 效益分析

以實(shí)施峰谷用電管理之前的2021年12月和實(shí)施峰谷用電管理之后的2022年1月為例，對(duì)比分析見(jiàn)表1。

由表1顯而易見(jiàn)，實(shí)施前后兩個(gè)月峰段月用電比例降低0.65%，峰段減少用電量全部轉(zhuǎn)移至谷段運(yùn)行，月創(chuàng)效50.32萬(wàn)元。即0.65%×18191×（0.6442-0.2186）=50.32萬(wàn)元。

河南濟(jì)源鋼鐵公司關(guān)停舊燒結(jié)生產(chǎn)線

河南濟(jì)源鋼鐵公司稱，該公司位于河南省濟(jì)源市的2條燒結(jié)生產(chǎn)線退役。

6月2日上午，濟(jì)源鋼鐵集團(tuán)公司舉行了產(chǎn)能置換項(xiàng)目120平方米的 2號(hào)和3號(hào)燒結(jié)機(jī)退役拆除儀式，兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能合計(jì)約為300萬(wàn)噸/年。3號(hào)燒結(jié)機(jī)、2號(hào)燒結(jié)機(jī)分別于2003年、2011年建成投產(chǎn)。兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)服役期間共計(jì)生產(chǎn)

4031.68萬(wàn)噸燒結(jié)礦，雖然兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)設(shè)備配備了現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，但在有關(guān)部門要求下退役，并從2022年11月29日正式停機(jī)。

兩臺(tái)燒結(jié)停機(jī)后，產(chǎn)能指標(biāo)被濟(jì)南濟(jì)源鋼鐵公司用于建設(shè)一臺(tái)產(chǎn)能308萬(wàn)噸/年的300 平方米燒結(jié)機(jī)。新燒結(jié)機(jī)已經(jīng)于2022年底投入運(yùn)行。此外，在產(chǎn)能置換項(xiàng)目。該公司建設(shè)了一座

1300立方米的3號(hào)高爐，產(chǎn)能為119.1萬(wàn)噸/年。為實(shí)施產(chǎn)能置換，該公司于2021年底關(guān)閉了兩座508立方米的5號(hào)和6號(hào)高爐（產(chǎn)能計(jì)119.6萬(wàn)噸/年）。

河南濟(jì)源鋼鐵公司還計(jì)劃再建一座1300立方米高爐（產(chǎn)能119.1萬(wàn)噸/年）、一座104噸轉(zhuǎn)爐（產(chǎn)能119萬(wàn)噸/年）和一座55噸電爐（產(chǎn)能41萬(wàn)噸/年）。為此，該公司將關(guān)閉兩座508立方米的3號(hào)和4號(hào)高爐（產(chǎn)能合計(jì)119.6萬(wàn)噸/年），以及一座50噸轉(zhuǎn)爐和一座60噸轉(zhuǎn)爐（產(chǎn)能合計(jì)161萬(wàn)噸/年）。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，河南濟(jì)源鋼鐵公司擁有的設(shè)備每年可生產(chǎn)608萬(wàn)噸燒結(jié)礦、280萬(wàn)噸生鐵、400萬(wàn)噸粗鋼和400萬(wàn)噸長(zhǎng)材，包括棒材、線材和螺紋鋼。