天豐鋼鐵低品位余熱回收

近年來(lái)，天津天豐鋼鐵股份有限公司在鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能?chē)乐剡^(guò)剩、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困難、節能環(huán)保形勢嚴峻的情況下，大膽改變，勇于突破，率先采用多項先進(jìn)節能減排新技術(shù)、新工藝，通過(guò)余熱回收發(fā)電，使自發(fā)電率提高到78%左右，達到行業(yè)良好水平，加快了升級改造步伐，保持了快速發(fā)展勢頭，為推動(dòng)行業(yè)綠色轉型發(fā)展做出表率。

四年前，天津天豐鋼鐵低壓飽和蒸汽發(fā)電機組采用了浙江開(kāi)山壓縮機股份有限公司的螺桿式蒸汽膨脹機串聯(lián)ORC螺桿膨脹機兩級發(fā)電技術(shù)。這也是國內螺桿式蒸汽膨脹機串聯(lián)ORC螺桿膨脹機兩級發(fā)電站。天豐廠(chǎng)區整潔，井然有序，而開(kāi)山的電站經(jīng)過(guò)近四年的運行，其高效、可靠、變工況能力強的特點(diǎn)經(jīng)過(guò)了時(shí)間的驗證。

實(shí)現發(fā)電效率比較大化

鋼鐵企業(yè)可有效利用的各種蒸汽熱能組合相對應的不同形式發(fā)電機組，才可以發(fā)揮大的發(fā)電效用。對于高品位、大流量的過(guò)熱蒸汽，應用于速度型的膨脹機，如汽輪機等，能取得比較大的效益；對于低品位的蒸汽熱能，如較低壓力的水蒸汽，存在于汽液兩相之間(或純粹是熱水)，采用容積式的螺桿膨脹機更為合理。

天豐鋼鐵遵循分布式能源綜合利用理念，實(shí)施梯級能源綜合利用，將煉鋼廠(chǎng)的轉爐飽和蒸汽（小于0.8MPa）、軋鋼廠(chǎng)的蓄熱式加熱爐飽和蒸汽（小于0.6MPa）等低壓飽和蒸汽集中并網(wǎng)。針對蒸汽壓力波動(dòng)大等不利因素，開(kāi)創(chuàng )性地采用了開(kāi)山有機朗肯循環(huán)（ORC）螺桿膨脹發(fā)電技術(shù)，建設兩個(gè)兆瓦級發(fā)電機組。2013年6月建成全國靠前的套螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機組，2014年3月建成ORC螺桿膨脹發(fā)電機組。

天豐鋼鐵飽和水蒸氣通過(guò)蒸汽式螺桿膨脹發(fā)電站做功后，排出的更低壓力的飽和水蒸氣供ORC螺桿膨脹發(fā)電機再次發(fā)電。螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機利用蒸汽的余壓，ORC螺桿膨脹發(fā)電機利用蒸汽的潛熱。凝汽式系統不僅浪費了蒸汽的潛熱，而且需要大量的冷卻耗功。天豐鋼鐵將螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機串聯(lián)ORC螺桿膨脹發(fā)電機，實(shí)現發(fā)電效率比較大化。

發(fā)電效果

截止目前，天豐鋼鐵螺桿蒸汽膨脹機和ORC螺桿膨脹機發(fā)電站運行良好，各項經(jīng)濟技術(shù)指標都能達到設計標準。據統計，2013-2016年度累計實(shí)現發(fā)電3028.5萬(wàn)千瓦時(shí)；按1度電0.7元計算，產(chǎn)值達2120萬(wàn)元左右；節約標煤約10600噸；減少二氧化碳排放約25137噸。

天豐鋼鐵低品位余熱發(fā)電經(jīng)驗具有重大的推廣意義，天豐鋼鐵打開(kāi)了“一扇門(mén)”，把鋼鐵企業(yè)以前難以回收利用的低品位余熱高效利用起來(lái)，使企業(yè)自發(fā)電率又創(chuàng )新高。如果全國更多的鋼鐵企業(yè)都如天豐鋼鐵一樣，將螺桿式蒸汽膨脹發(fā)電機與ORC螺桿膨脹發(fā)電機串聯(lián)，不僅可以回收利用低品位余熱，還可以實(shí)現發(fā)電效率的比較大化，促進(jìn)能源的梯級利用，創(chuàng )造巨大的經(jīng)濟價(jià)值和社會(huì )價(jià)值