Udviklingsrum For Blast Furnace Gas CCPP Strømproduktionsteknologi

Forstærkning af samarbejde om energieffektivitet og karbonreduktion

Takahiro Kawaguchi, formand for Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd., sagde i sin tale: "I første halvdel af dette år har den indtrængende efterspørgsel, tilfyningschokker og udbruddet af nyt koronavirus betydet, at stålvarens overskud er blevet betydeligt mindre, og priserne på produkterne er blevet ved med at være lave. Over hele verden har den hurtige udvikling inden for nul-karbonisering, brug af hydrogene energi og digitale teknologier ført til dramatiske ændringer i markedsmiljøet samt i kundernes behov. Over for komplekse markedsforhold er Mitsubishi villig til at gå hånd i hånd med kinesiske stålforetagender for at forstærke samarbejdet om energibesparelser og reduktion af kulstof."

Xu Xiufu, genereldirektør for Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd., sagde: "Med åbningen af den nationale karbonemissionshandelsmarked bliver karbonreduktionen af CCPP-generatoranlæg (gas-steam kombineret cyklus generatoranlæg) en ny profitpunkt for stålindustrien udover selvgenereret elektricitet og samtidig vinder mere sociale og miljømæssige fordele for virksomheden. På baggrund af ingen ændringer i den eksisterende produktion og energiforsyningsstruktur er CCPP-teknologien en af de effektive foranstaltninger til energibesparelser og karbonreduktion i stålindustrien. De hjemlige Mitsubishi CCPP-generatoranlæg har indtil nu produceret mere end 200 milliarder kWh elektricitet, hvilket har besparet mere end 58 millioner tons standardkul for jern- og stålindustrien og reduceret kulioxidudslippet med mere end 150 millioner tons. I sammenligning med højtemperatur-, højtryks- og ultrahøjtryks kraftværksanlæg, der blev bygget på samme tid, ligger CCPP-generatoranlæg over 30 % bedre på alle indikatorer."

Indtil dato er 33 Mitsubishi CCPP-generatoranlæg af forskellige modeller blevet implementeret i hjemlige stålfabrikker, hvoraf 30 er gået i drift og 3 er under konstruktion. Den kumulative driftstid for de indsatte anlæg har overstigit 2,37 millioner timer med en tilgængelighedsprocent på mere end 99%, hvilket har fjernet stålindustriens oprindelige bekymringer om driftsrelateret pålidelighed af CCPP-generatoranlæg.

Forbedring af lav-kulstof teknologier

Lav-kulstof udvikling er et vigtigt element for at løse miljø-, energi- og ressourcebegrænsningernes knibe og fremme den højkvalitets udvikling af industrien, samt den nøgleillustration og ultimative målsætning.

Gao Xue, næstingeniør hos Metallurgiindustris Planlægnings- og Forskningsinstitut, sagde: "Nøglen store og mellemstore jern- og stålbedrifter repræsenterer den avancerede udviklingsniveau i industrien. Ifølge data offentliggjort af Kina Iron and Steel Industry Association vil den samlede energiforbrug pr. ton stål for nøglen store og mellemstore jern- og stålbedrifter landet over i 2021 være 549,24 kg standardkul, en nedgang på 0,59 kg standardkul sammenlignet med 2020, en nedgang på 0,11%. I forhold til 2015 nåede procentvis nedgang i den samlede energiforbrug pr. ton stål op på 4%."

Gaoxue introducerede, at i forhold til 2020 så sank den frigivne koksgasprocent i 2021 med 0,39 procentpoint eller 40,17%; blastovens gasfrigivningsrate sank med 0,08 procentpoint eller 6,30%; og mængden af konverteret gas pr. ton stål nåede 119,2 kubikmeter, hvilket er en stigning på 1,40%. Det andelvise udnyttelse af affaldsvarme og selvgenerering af energi, som repræsenterer branschens niveau af sekundær energiudnyttelse, voksøgte gradvist med 10 procentpoint fra 44% i 2015 til 54% i 2021.

Ifølge ufuldstændige statistikker, blev i 2020 55 CCPP-generatoranlæg med en samlet installerede kapacitet på 6.156 MW bygget i de vigtigste statistiske stålfabrikker i Kina. I 2020 var 357 dampgeneratoranlæg med en samlet installerede kapacitet på 2.386 MW blevet bygget i de vigtigste statistiske stålfabrikker i Kina. I 2020 var der næsten 700 gasbuksegeneratoranlæg med en samlet installerede kapacitet på 34.730 MW, hvilket er en årlig stigning på 3.130 MW. Ifølge statistikker vil den nationale gennemsnitlige selvgenereringsprocent i 2021 være omkring 54%.

For at forbedre anvendelsesniveauet af teknologier til lavkarbontransformation, fremsatte Gao Xue tre forslag: Først, kraftigt fremme niveauet for automatiseret kuldistribution i koksovnene, avancerede proces teknologier såsom kulbesparelse og reduktion af kok i højovne, forbedre effektiviteten af kuludnyttelse og fremme den effektive transformation af energi. Andet, øge andelen af elektrisk energi i slutbrugsenergiforbruget inden for stålindustrien, systematisk forbedre energiudnyttelseseffektiviteten og advokere og fremme CCPP-høj-effektivitetskraftgenereringsteknologi. Tredje, kraftigt udvikle energilageringsteknologi, ved at bygge på stålforetagenders gaskraftgenerering og affaldsvarme-kraftenhed, baseret på fast varmelagering og smeltetskevarmelageringsteknologi, ved at bygge på energidigitaliseringsplatformen, og ved at udnytte multi-energi-synergistyringsteknologi kombineret med tidsafhængige priser, elhandel osv., for at forøge den justerbare kapacitet af stålforetagends energisystem, således at stålforetagender kan overtage de vigtige funktioner af toppeafsmidning og dalopfyldning, reagere på efterspørgslen og fremme forbrug af ny energi, og løse problemstillingerne forårsaget af integrationen af store mængder vedvarende energi. Det løser også problemerne forbundet med regionale kilde-belastningsmismatcher forårsaget af integrationen af store mængder vedvarende energi, forbedrer interaktionskapaciteten mellem kilde-net-belastning, balancerer regional energiforbrug og forøger energiværdien.

Forbedring af effektiviteten for selvgenerering

Under perioden "14. femårsplan", med dobbelt kontrol af kulstofreduktion og energiforbrug, vil produktionskapaciteten inden for jern- og stålindustrien blive strengt kontrolleret, hvilket yderligere tvinger virksomhederne til at forbedre effektiviteten, reducere kulstof, senke omkostningerne og øge effektiviteten.

Yong Yizheng, direktør for Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd., sagde: "Under baggrund af energibesparelser og karbonreduktion har jern- og stålindustrien hurtigt øget andelen af selvgenereret elektricitet fra gas. Uden en betydelig stigning i produktionskapaciteten er der sammenlignet med den samlede installerede selvgenerede elektricitet en stigning på 12,8 procent ved slutningen af 'Tolvte femårsplan'. Selvom den samlede selvgenerering i jern- og stålvirksomhederne har forbedret sig, udgør de mellemstore parametrgeneratører repræsenteret af dobbelt-super og subkritiske flertallet af branchen, og andelen af store effektive CCPP-generatoranlæg med en elgenereringseffektivitet på over 45% er stadig relativt lille. Den installerede kapacitet af store CCPP-generatoranlæg er 2983 MW, mens Japans stålindustri under samme periode havde en installerede kapacitet på 2363 MW af store CCPP-generatoranlæg. Gennem en sammenligningsanalyse af Kinas 1 milliard tons jern- og stålproduktionskapacitet og Japans 90 millioner tons jern- og stålproduktionskapacitet viser det, at Kinas jern- og stålindustri har meget udviklingspotentiale inden for avancerede høj-effektive brugstegngasgeneratorer."

Jiang Zuoming, direktør for driftsområdet ved Anshan Energi Kontrol Station Nr. 2, sagde: "Anshan Jernstål lægger stor vægt på miljøbeskyttelse og udvikling af genanvendelsesøkonomi og følger konstant konceptet 'genanvendelsesudvikling'. For at effektivt udnytte overskuddsgassen anvender det CCPP-elgenereringsprocessen til effektiv udnyttelse af overskuddskullegassen. I forhold til traditionelle gasgeneratorer har 180 MW CCPP-generatorsett stærk adaptabilitet og bred beregning af kullegasens varmeværdi; brandmotorerne og dampmotorerne er arrangeret på dobbelt akse, hvilket giver mulighed for offentlig opvarmning og reducerer luftforureningen i byområdet fra kulbrændte opvarmningsovne; gennem dybdegående potentialet udgraving og optimering af drift opnås en elgenereringseffektivitet på mere end 47,3%, hvilket er højere end den traditionelle gasdampmaskin."

Zhang Jianqiu, brændstofmotoringeniør i energiforingsafdelingen af Maanshan Steels Energi- og Miljøafdeling, sagde: "Virksomhedens Energi- og Miljøafdeling har valgt det første indfødte lavt varmeværdi enkeltakse M701SDAX CCPP-generatoranlæg. Enheden er designet til at have en nominal belastning på 183 megawatt, med en termisk effektivitet på over 47% og en målt effektivitet på over 48%, og en årlig elproduktionskapacitet på omkring 1.427,4 millioner kilowatttimer. Det kan fuldt ud genbruge de overskydende gasressourcer, der opstår under jern- og stålproducering, mindske gasudledning, beskytte det økologiske miljø og forbedre selveffektiviteten."

"Eftersom inddriftsningen af den 183 MW CCPP-generatorhed på Masteel Beihu Kraftværk, har det opnået kontinuerlig sikker og stabil langtidsproduktion, og fra januar til juni 2022 har det produceret i alt 780,3 millioner kWh elektricitet med en belastningsfaktor på 99%, hvilket har realiseret en vin-vin-situation med hensyn til økonomiske, sociale og miljømæssige fordele." sagde Zhang Jianqiu.

For at yderligere forbedre kvalitet og effektivitet og reducere intensiteten af kulstofudslip, udfører Mitsubishi Power i øjeblikket forskning og udvikling af mere effektive og miniaturiserede CCPP-generatoranlæg til stål virksomheder. Samtidig udvikler Mitsubishi Power også brint- og ammonia-drevne gasturbiner, en teknologi, der vil bruge fuldstændig nul-kulstof-brændstoffer og realisere nul kulstofudslip.