在实现碳达峰,碳中和目标的背景下,作为31个制造业门类中碳排放量最大的行业,钢铁行业节能减排压力巨大。
在国家工信部出台的《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见》中,明确指出,钢铁行业力争到2025年率先实现碳达峰,将通过建立以碳排放,污染物排放,能耗总量为依据的存量约束机制,确保逐步实现这一目标。
钢铁行业落地实施双碳目标是一项复杂的系统工程,那么,在钢铁生产过程中哪个工序能耗最为严重呢。
节能钢铁行业的关键
高炉鼓风机是高炉系统中最重要的动力设备,其运行的可靠性关系着整个高炉生产,如果高炉鼓风机意外停机将导致严重的安全生产事故,给钢铁企业造成巨大损失。
高炉鼓风机作为整个高炉系统中功率最大的负载,其耗电量十分巨大根据我国2019年钢铁行业碳排放测算数据,高炉设备单位钢耗电量为474千瓦时/吨,钢铁企业都想办法尽可能降低高炉风机的耗电量
山西某大型钢铁企业在新建高炉鼓风机站项目中,充分考虑到绿色节能的需要,选择创新的同轴机组BCRT技术作为高炉鼓风机的驱动方式。。
这一解决方案通过汽拖式冶金同轴机组系统,巧妙地利用了客户原有的100T/H高温高压蒸汽资源,不仅能满足客户新建高炉的正常生产,而且每小时1.5万kW的发电量也创造了很大的效益。
可是,高炉鼓风机往往配套高功率电机,电机如果直接启动,没有任何一个电网是可以承受如此巨大的电压。
针对这个问题,山西这家钢铁企业通过采用维谛技术提供的Vertiv MegaVert—G系列中压变频器,基于变频软起动在安全可靠的前提下实现了进一步的节能减碳,改善了设备的运行工艺。
可靠一次软起合闸成功
变频软启动为山西这家钢铁企业带来了多方面收益,但在设计之初变频系统面临着很大挑战。
由于同轴机组整个装置轴系长度达到了36米,具有机组电机功率大,同轴设备数量增加,启动力矩要求高等特点,对软起动时间,平稳启动提出了更高的要求。
同时,项目实施为变频系统预留的空间有限,需要采用能够满足现场条件,而且操作,维护方便的高功率密度变频系统。”齐海深进一步表示,钢铁企业正在逐步实现结构转型升级,以高能耗降低碳排放压力,不仅有利于减少对海外铁矿石的过度依赖,也有利于整体钢铁行业向高质量,低能耗,可持续发展方向稳步升级,让优胜劣汰后的钢板更具长期投资价值。
挑战还不止如此高炉风机的顺利启动是工厂投入生产的核心前提,而高炉点火工艺程序复杂,关联设备众多,因此要求变频系统尽可能实现一次软起合闸成功
Vertiv MegaVert—G系列中压变频器凭借优异的设计和性能,成功应对了所有挑战,并为客户业务运营创造了显著价值:
middot,功率单元采用抽屉形式设计,具有良好的互换性,极大方便了系统的安装,调试,维护。
middot,启动力矩大,启动平稳且对电网无任何冲击,从而能够延长电机及风机使用寿命。
middot,具备高阶飞车起动功能,能够快速识别电机飞车转速,比普通飞车启动速度提升80%— 90%。
middot,同步切换技术,实现无扰动切换,设备从起动转到工作状态没有二次冲击。
middot,内置多种电机参数功能,可以实现对多种不同参数电机的软启动。同时,行业整体具备较强的‘双控’能力,足够的稳价保供能力和较强的抗压韧性。
能够为客户带来如此出色的应用效果,完全得益于Vertiv MegaVert—G系列中压变频器在技术性能指标上的优势。
多年来,MegaVert先后在高炉鼓风机,LNG压缩机,空分装置,化工离心压缩机等多种大功率设备上成功应用,所有产品在投入使用后运行稳定,特别是软起运行一次合闸成功率达到100%。“因此,在碳排放政策的加持下,国家对钢铁产品的调控取得了良好的效果,也形成了强大的‘反向机制’,起到了稳定钢材价格,抑制铁矿石涨价的作用。
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