مساحة تطوير تكنولوجيا توليد الطاقة بغاز الفرن العالي CCPP

تعزيز التعاون في مجال كفاءة الطاقة وخفض الكربون

وقال تاكاهيرو كاواجوتشي، رئيس مجلس إدارة شركة ميتسوبيشي باور لتكنولوجيا هندسة توربينات الغاز (نانجينغ) المحدودة، في كلمته: "في النصف الأول من هذا العام، بسبب انكماش الطلب وصدمات العرض وتفشي مرض الالتهاب الرئوي الجديد". ومع ذلك، فقد تقلصت أرباح صناعة الحديد والصلب بشكل كبير، واستمرت أسعار المنتجات في الانخفاض في جميع أنحاء العالم، وقد أدى التطور السريع في مجال عدم الكربنة، واستخدام الطاقة الهيدروجينية، والتكنولوجيا الرقمية إلى تغييرات جذرية في وبيئة السوق وكذلك باحتياجات العملاء، وفي مواجهة ظروف السوق المعقدة، فإن شركة ميتسوبيشي مستعدة للعمل جنبًا إلى جنب مع شركات الصلب الصينية لتعزيز التعاون في مجال توفير الطاقة وخفض الكربون.

وقال Xu Xiufu، المدير العام لشركة Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) المحدودة، "مع افتتاح سوق تداول دائرة انبعاثات الكربون الوطنية، تم تقليل الكربون في مجموعات توليد CCPP (مجموعات توليد الدورة المركبة بالبخار والغاز) ) ستصبح نقطة ربح جديدة لصناعة الصلب بالإضافة إلى الكهرباء المولدة ذاتيًا وفي نفس الوقت تحقق المزيد من الفوائد الاجتماعية والبيئية للمؤسسة على أساس عدم تغيير عملية الإنتاج الحالية وهيكل إمدادات الطاقة، وتكنولوجيا CCPP يعد هذا أحد التدابير الفعالة لتوفير الطاقة وخفض الكربون في صناعة الصلب، وقد أنتجت وحدات توليد الطاقة المحلية CCPP من شركة Mitsubishi حتى الآن أكثر من 200 مليار كيلووات في الساعة من الكهرباء، مما أدى إلى توفير أكثر من 58 مليون طن من الفحم القياسي لصناعة الحديد والصلب. وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 150 مليون طن، مقارنة بمجموعات مولدات الغلايات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي والضغط العالي جدًا التي تم إنشاؤها خلال نفس الفترة، تتقدم مجموعات مولدات CCPP بأكثر من 30٪ في جميع المؤشرات. ".

حتى الآن، تم تطبيق 33 مجموعة مولدات Mitsubishi CCPP من نماذج مختلفة في شركات الصلب المحلية، منها 30 تم تشغيلها و3 قيد الإنشاء. لقد تجاوز وقت التشغيل التراكمي للوحدات التي تم تشغيلها 2.37 مليون ساعة، مع معدل توفر يزيد عن 99%، مما يزيل المخاوف الأولية لصناعة الصلب بشأن الموثوقية التشغيلية لمجموعات مولدات CCPP.

تحسين التقنيات منخفضة الكربون

تعد التنمية منخفضة الكربون محتوى مهمًا لحل عنق الزجاجة بسبب القيود البيئية وقيود الطاقة والموارد وتعزيز التنمية عالية الجودة للصناعة، فضلاً عن كونها التجسيد الرئيسي والهدف النهائي.

وقال جاو شيويه، نائب كبير المهندسين بمعهد تخطيط وأبحاث الصناعة المعدنية: "تمثل شركات الحديد والصلب الرئيسية الكبيرة والمتوسطة الحجم المستوى المتقدم لتطوير الصناعة. وفقًا للبيانات التي نشرتها جمعية صناعة الحديد والصلب الصينية، فإن الإنتاج الشامل للحديد والصلب سيكون استهلاك الطاقة لأطنان الفولاذ في شركات الحديد والصلب الرئيسية الكبيرة والمتوسطة الحجم على مستوى البلاد في عام 2021 هو 549.24 كجم من الفحم القياسي، بانخفاض قدره 0.59 كجم من الفحم القياسي مقارنة بعام 2020، بانخفاض قدره 0.11٪ مقارنة بعام 2015 من الانخفاض في الاستهلاك الشامل للطاقة لكل طن من الصلب وصل إلى 4٪.

قدم Gaoxue أنه مقارنة بعام 2020، انخفض معدل إطلاق غاز فرن فحم الكوك في عام 2021 بنسبة 0.39 نقطة مئوية أو 40.17%؛ انخفض معدل إطلاق غاز الفرن العالي بمقدار 0.08 نقطة مئوية أو 6.30%؛ وبلغ طن الفولاذ المسترد من غاز المحول 119.2 متر مكعب بنسبة زيادة 1.40%. وارتفع معدل الحرارة المهدرة والتوليد الذاتي للطاقة، والذي يمثل مستوى استخدام الطاقة الثانوية في الصناعة، تدريجياً بنسبة 10 نقاط مئوية من 44% في عام 2015 إلى 54% في عام 2021.

وفقًا لإحصاءات غير كاملة، في عام 2020، تم بناء 55 مجموعة مولدات CCPP بسعة إجمالية مثبتة تبلغ 6,156 ميجاوات في شركات الصلب الإحصائية الرئيسية في الصين. شركات الصلب الإحصائية في الصين. في عام 2020، تم إنشاء ما يقرب من 357 مجموعة مولدات غلايات غازية بقدرة إجمالية مركبة تبلغ 2,386 ميجاوات، بزيادة سنوية قدرها 2020 ميجاوات. ووفقا للإحصاءات، فإن متوسط ​​معدل التوليد الذاتي الوطني في عام 700 سيبلغ حوالي 34,730٪.

من أجل تحسين مستوى تطبيق تقنيات التحول منخفضة الكربون، طرح Gao Xue ثلاثة اقتراحات: أولاً، تعزيز مستوى التوزيع الآلي للفحم في أفران فحم الكوك بقوة، وتقنيات المعالجة المتقدمة مثل توفير الفحم وتقليل فحم الكوك في أفران الصهر، وتحسين كفاءة استخدام الفحم، وتعزيز التحول الفعال للطاقة. والثاني هو زيادة نسبة الطاقة الكهربائية في استهلاك الطاقة النهائي لصناعة الحديد والصلب، وتحسين كفاءة استخدام الطاقة بشكل منهجي، والدعوة وتعزيز تكنولوجيا توليد الطاقة عالية الكفاءة CCPP. ثالثًا، تطوير تكنولوجيا تخزين الطاقة بقوة، والاعتماد على وحدات توليد الطاقة بالغاز ووحدات توليد الحرارة المهدرة في شركات الحديد والصلب، استنادًا إلى تكنولوجيا تخزين الحرارة الصلبة وتخزين حرارة الملح المنصهر، والاعتماد على منصة رقمنة الطاقة، واستخدام التحكم التآزري متعدد الطاقة. التكنولوجيا جنبًا إلى جنب مع تعريفات تقاسم الوقت، وتجارة الطاقة، وما إلى ذلك، لتعزيز القدرة القابلة للتعديل لنظام الطاقة في شركات الحديد والصلب، حتى تتمكن شركات الحديد والصلب من القيام بالوظائف المهمة المتمثلة في حلاقة القمم وملء الوديان، والاستجابة إلى جانب الطلب، وتشجيع استهلاك مصادر الطاقة الجديدة، وحل المشاكل الناجمة عن الوصول إلى مصادر الطاقة المتجددة على نطاق واسع. كما أنه يحل مشاكل عدم تطابق حمل المصدر الإقليمي الناجم عن الوصول إلى الطاقة المتجددة على نطاق واسع، ويعزز القدرة التفاعلية لأحمال شبكة المصدر، ويوازن استخدام الطاقة الإقليمي، ويعزز قيمة الطاقة.

تحسين كفاءة التوليد الذاتي

خلال فترة "الخطة الخمسية الرابعة عشرة"، في ظل السيطرة المزدوجة على خفض الكربون واستهلاك الطاقة، سيتم التحكم بشكل صارم في القدرة الإنتاجية لصناعة الحديد والصلب، مما يجبر الشركات على تحسين الكفاءة وخفض الكربون وخفض التكاليف وزيادة كفاءة.

وقال يونغ ييزنغ، المدير الهندسي لشركة ميتسوبيشي باور لتكنولوجيا هندسة توربينات الغاز (نانجينغ) المحدودة: "في ظل خلفية توفير الطاقة وخفض الكربون، زادت صناعة الحديد والصلب بسرعة نسبة الكهرباء المولدة ذاتيًا من الغاز. وفي غياب زيادة كبيرة في الطاقة الإنتاجية مقارنة بإجمالي الكهرباء المولدة ذاتياً، فقد ارتفع نهاية «الخطة الخمسية الثالثة عشرة» بنسبة 12.8 في المائة، على الرغم من أن مستوى التوليد الذاتي الإجمالي للحديد والصلب تتحسن المؤسسات، وتمثل مولدات المعلمات الوسيطة التي تمثلها المولدات المزدوجة الفائقة ودون الحرجة غالبية الصناعة، ولا تزال نسبة مجموعات مولدات CCPP عالية الكفاءة واسعة النطاق ذات كفاءة توليد طاقة تزيد عن 45٪ نسبيًا مجموعات مولدات CCPP صغيرة الحجم بقدرة تركيب تبلغ 2983 ميجاوات، وهي نفس الفترة مع مجموعات مولدات CCPP الكبيرة في صناعة الصلب في اليابان بقدرة مركبة تبلغ 2363 ميجاوات، من خلال قدرة إنتاج الحديد والصلب البالغة 1 مليار طن في الصين و90 مليون طن من إنتاج الحديد والصلب في اليابان. التحليل المقارن لقدرات صناعة الحديد والصلب في الصين، تكنولوجيا توليد الطاقة بالغاز ذات الكفاءة العالية المتقدمة في الفرن العالي لديها مجال كبير للتطوير.

قال جيانغ زومينغ، مدير مهندس منطقة التشغيل في محطة توليد الكهرباء رقم 2 في آنشان للطاقة، "تعلق شركة آنشان للحديد والصلب أهمية كبيرة على حماية البيئة وتطوير اقتصاد إعادة التدوير، وتلتزم دائمًا بمفهوم "تطوير إعادة التدوير". من أجل استخدام الغاز الغني بكفاءة، فهو يعتمد عملية توليد الطاقة CCPP للاستخدام الفعال لغاز الفحم الغني. بالمقارنة مع مجموعة مولدات الغاز التقليدية، فإن مجموعة المولدات CCPP بقدرة 180 ميجاوات لديها قدرة قوية على التكيف ومجموعة واسعة من غاز الفرن العالي. القيمة الحرارية؛ يتم ترتيب محرك الاحتراق والمحرك البخاري في أعمدة مزدوجة، والتي لديها القدرة على التدفئة للجمهور وتقليل تلوث الهواء في المناطق الحضرية من غلاية التدفئة التي تعمل بالفحم من خلال استغلال الإمكانات بشكل متعمق وتحسينها من التشغيل، تصل كفاءة توليد الطاقة إلى أكثر من 47.3%، وهي أعلى من وحدة غلايات الغاز التقليدية؛"

قال Zhang Jianqiu، مهندس محركات الاحتراق في قسم توليد الطاقة في قسم الطاقة والبيئة بشركة Maanshan Steel: "تتبنى إدارة الطاقة والبيئة في الشركة أول مجموعة مولدات محلية ذات قيمة حرارية منخفضة أحادية العمود M701SDAX CCPP، وقد تم تصميم الوحدة بحيث تحتوي على ويبلغ الحمل المقدر 183 ميجاوات، وبكفاءة حرارية تصميمية تزيد عن 47% وكفاءة مقاسة تزيد عن 48%، وتبلغ قدرة توليد الطاقة السنوية حوالي 1,427.4 مليون كيلووات/ساعة، ويمكنها إعادة التدوير الكامل والاستفادة من موارد الغاز الغنية المتولدة من صناعة الحديد والصلب، وتقليل تشتت الغاز، وحماية البيئة البيئية وتحسين كفاءة التوليد الذاتي."

"منذ تشغيل وحدة توليد الطاقة CCPP بقدرة 183 ميجاوات في محطة ماستيل بيهو للطاقة، حققت إنتاجًا مستمرًا وآمنًا ومستقرًا لدورة طويلة، وولدت إجمالي 780.3 مليون كيلووات في الساعة من الكهرباء في الفترة من يناير إلى يونيو 2022، مع عامل حمل. بنسبة 99%، وتحقيق وضع مربح للجانبين من حيث الفوائد الاقتصادية والاجتماعية والبيئية. قال تشانغ جيان تشيو.

ومن أجل زيادة تحسين الجودة والكفاءة وتقليل كثافة انبعاثات الكربون، تقوم شركة Mitsubishi Power حاليًا بإجراء أعمال بحث وتطوير على مجموعات مولدات CCPP أكثر كفاءة ومصغرة لشركات الصلب. وفي الوقت نفسه، تعمل شركة Mitsubishi Power أيضًا على تطوير توربينات غازية تعمل بالهيدروجين والأمونيا، وهي تقنية ستستخدم وقودًا خاليًا من الكربون تمامًا وتحقق انبعاثات كربونية صفرية.