Çelik Fırınları Gazı CCPP Elektrik Üretimi Teknolojisi Geliştirme Alanı

Enerji verimliliği ve karbon azaltma konusundaki işbirliğini güçlendirme

Mitsubishi Power Gaz Turbini Mühendislik Teknolojisi (Nanjing) Co., Ltd. Başkanı Takahiro Kawaguchi, konuşmasında şunları söyledi: "Bu yılın ilk yarısında, talebin daralması, tedarik şokları ve Yeni Koronavirüs Enfeksiyonu'nun patlayışı nedeniyle, demir ve çelik endüstrisinin kârlılığı büyük ölçüde azalmıştır ve ürün fiyatları devam eden düşük seviyede kalmıştır. Dünyanın dört bir yanındaki sıfır-karbonlaşma, hidrojen enerjisi kullanımı ve dijital teknoloji gibi alanlarda hızlı gelişmeler, pazar ortamında ve müşteri ihtiyaçlarında önemli değişikliklere neden olmuştur. Karmaşık pazar koşulları karşısında Mitsubishi, Çinli demir-çelik şirketleriyle el ele vererek enerji tasarrufu ve karbon azaltma konusundaki işbirliğini güçlendirmeye hazır."

Mitsubishi Power Gaz Turbini Mühendislik Teknolojisi (Nanjing) Co., Ltd'nin Genel Müdür Yardımcısı Xu Xiufu, "Ulusal karbon emisyonları çevrimiçi ticaret pazarının açılmasıyla birlikte, CCPP jeneratör kümelerinin (gaz-buhar kombinasyonlu döngülü jeneratör kümeleri) karbon azaltımı, elektrik üretimi yanı sıra çelik endüstrisi için yeni bir kâr noktası olacak ve aynı zamanda kuruma daha fazla sosyal ve çevresel fayda sağlayacaktır. Mevcut üretim sürecini ve enerji tedarik yapısını değiştirmeden, CCPP teknolojisi, çelik endüstrisinde enerji tasarrufu ve karbon azaltımı açısından etkili önlemlerden biridir. Yurt içi Mitsubishi CCPP jeneratör kümeleri şu ana kadar 200 milyar kWh'den fazla elektrik üretmiş, bu da demir-çelik endüstrisinde 58 milyon ton standart kömürün tasarruf edilmesine ve 150 milyon tondan fazla karbon dioksit emisyonunun azaltılmasına yol açmıştır. Aynı dönemde inşa edilen yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve ultra-yüksek basınaklı buhar jeneratör kümelerine kıyasla, CCPP jeneratör kümeleri tüm göstericilerde %30'dan fazla ileridedir." dedi.

Bugüne kadar, 33 adet farklı modellere sahip Mitsubishi CCPP jeneratör takımı, bunların 30'ının faaliyete geçirildiği ve 3'ünün inşaat aşamasında olduğu domestic çelik işletmelerinde kullanılmıştır. Faaliyete geçirilen birimlerin kümülatif çalışma süresi 2.37 milyon saati aştı, kullanılabilirlik oranı %99'un üzerinde oldu ve bu da çelik endüstrisinin CCPP jeneratör takımlarının işleyiş güvenilirliğiyle ilgili başlangıçtaki kaygılarını yok etti.

Düşük-karbon teknolojilerinin geliştirilmesi

Düşük-karbon gelişimi, çevresel, enerji ve kaynak kısıtlamalarının boğazını açmak ve endüstrinin yüksek kaliteli gelişimini teşvik etmek için önemli bir içeriği olup, ana gösterge ve son hedefidir.

Çelik Sanayii Planlama ve Araştırma Enstitüsü Baş Mühendis Yardımcısı Gao Xue, "Ana büyük ve orta boyuttaki demir ve çelik işletmeleri, sanayinin gelişmiş düzeyini temsil eder. Çin Demir ve Çelik Endüstrisi Birliği tarafından yayınlanan verilere göre, 2021 yılında ulusal ana büyük ve orta boyutlu demir ve çelik işletmelerinin ton çelik başına toplam enerji tüketimi 549,24 kg standart kömür olacaktır, bu da 2020'a kıyasla 0,59 kg standart kömür azalma, yani %0,11 oranında bir düşüş anlamına gelmektedir. 2015'e kıyasla, ton çelik başına toplam enerji tüketiminin azalış oranı %4'tür." dedi.

Gaoxue, 2020 ile karşılaştırıldığında, 2021'de kok santralı gaz salınım oranının %0.39 veya %40.17 azaldığını, dökme demir furnesi gazı salınım oranının %0.08 veya %6.30 azaldığını ve bir ton çelikten geri kazanılan dönüştürücü gazının 119.2 metreküp ulaştığını, bu da %1.40 artışı gösterdiğini açıkladı. Endüstride ikincil enerji kullanımı seviyesini temsil eden atık ısı oranı ve enerji kendi üretim oranı, 2015'teki %44'ten 2021'deki %54'e kadar %10 artarak giderek arttı.

Eksik istatistiklere göre, 2020 yılında Çin'deki ana istatistiksel çelik işletmelerinde toplam 6.156 MW yükleme kapasiteli 55 adet CCPP jeneratör kümesi inşa edildi. 2020 yılında Çin'deki ana istatistiksel çelik işletmelerinde toplam 2.386 MW yükleme kapasiteli 357 buhar jeneratör kümesi inşa edilmiştir. 2020 yılında toplam 34.730 MW yükleme kapasitesine sahip yaklaşık 700 adet gaz kotel jeneratör kümesi inşa edilmiştir, yıllık oranla 3.130 MW artış göstermiştir. İstatistiklere göre, 2021 milli ortalama kendinden üretim oranı %54 etrafta olacaktır.

Düşük-karbon dönüşüm teknolojilerinin uygulama seviyesini artırmak için Gao Xue üç öneri ortaya koydu: İlki, kok santrallerinde otomatik kömür dağıtımının seviyesini geliştirmek, buhar tesislerinde kömür tasarrufu ve koktaz azaltma gibi ileri süreç teknolojilerini teşvik etmek, kömür kullanım verimliliğini artırmak ve enerjiyi daha verimli bir şekilde dönüştürmek. İkincisi, demir çelik endüstrisindeki son enerji tüketiminde elektrik oranını artırmak, enerji kullanımı verimliliğini sistemli olarak geliştirmek ve CCPP yüksek verimlilikli elektrik üretim teknolojisini teşvik etmek ve yaygınlık kazandırmak. Üçüncüsü, enerji depolama teknolojisinin gelişimine destek olmak, demir çelik şirketlerinin gaz ile elektrik üretimini ve atık ısı ünitelerini kullanarak katı ısı depolama ve eriyen tuz ısı depolama teknolojilerine dayanarak, enerji dijitalizasyon platformuna bağlı olarak, zaman dilimi tarifeleri, elektrik ticareti vb. ile çoklu-enerji senkron kontrol teknolojilerini kullanarak demir çelik şirketlerinin enerji sistemindeki ayarlanabilir kapasitesini artırmak, böylece demir çelik şirketlerinin zirve kesme ve dolgu yapma gibi önemli işlevleri üstlenebilmeleri, talep tarafına yanıt vererek yenilenebilir enerji kaynaklarının tüketimini teşvik etmek ve büyük ölçekli yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonundan kaynaklı sorunları çözmek. Ayrıca, büyük ölçekli yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonundan kaynaklı bölgesel kaynak-yük uyumsuzluklarını gideriyor, kaynak-ağ-yük etkileşim kapasitesini artırıyor, bölgesel enerji kullanımını dengeliyor ve enerjinin değernessini artırıyor.

Kendi üretim verimliliğinin geliştirilmesi

"14. Beş Yıl Planı" döneminde, karbon azaltma ve enerji tüketimi çift kontrolü altında, demir çelik endüstrisinin üretimi sıkı bir şekilde denetlenecek ve bu da işletmelerin verimliliğini artırmaya, karbonu azaltmaya, maliyetleri düşürmeye ve kazancı artırmaya zorlayacak.

Mitsubishi Power Gas Turbini Mühendislik Teknolojisi (Nanjing) Co., Ltd.'nin Direktör Mühendisi Yong Yizheng, "Enerji tasarrufu ve karbon azaltma arkaplanında, demir ve çelik endüstrisi gazdan üretilen kendi elektrik üretimini hızla artırdı ve önemli bir üretim kapasitesi artışının olmamasına rağmen, toplam kurulu kendi elektrik üretimine göre, 'On Üçüncü Beş Yıl Planı'nın sonunda %12.8 oranında bir artış oldu. Demir ve çelik şirketlerinin genel kendi üretim seviyesi artmakta olsa da, iki süper ve altkritik temsil eden ara parametreli jeneratörler endüstride çoğunluğu teşkil ediyor ve %45'ten fazla elektrik üretimi verimliliğine sahip büyük ölçekli yüksek verimlilikteki CCPP jeneratör setlerinin oranı hala nispeten küçük. Büyük CCPP jeneratör setleri kurulu güç kapasitesi 2983 MW'dir ve bu, Japonya demir ve çelik endüstrisinin büyük CCPP jeneratör setleri kurulu güç kapasitesi olan 2363 MW ile aynı dönemde karşılaştırıldığında, Çin'in 1 milyar ton demir ve çelik üretim kapasitesi ile Japonya'nın 90 milyon ton demir ve çelik üretim kapasitesi analizi göstermektedir ki, Çin demir ve çelik endüstrisinin gelişmiş yüksek verimlilikteki kömür gazı elektrik üretim teknolojisi için geliştirme potansiyeli hala çok fazladır."

Anshan Enerji Kontrol No.2 Elektrik Santrali'nin Operasyon Bölgesi Operasyon Mühendisi Jiang Zuoming, "Anshan Demir ve Çelik çevresel koruma ve geri dönüşüm ekonomisi geliştirmeye büyük önem veriyor ve her zaman 'geri dönüşüm kavramına bağlı kalıyor. Artan gazı etkin şekilde kullanmak için, artan kömür gazının etkin kullanımını sağlamak amacıyla CCPP elektrik üretim süreçsini benimsemiştir. Geleneksel gaz jeneratör setine kıyasla, 180 MW CCPP jeneratör seti güçlü uyum yeteneği ve geniş bir aralıktaki dökme fırın gazı kalorik değeri sunar; yanma motörü ve buhar motörü çift mendeleye yerleştirilmiştir, kamu için ısıtma hizmeti sağlayabilir ve kömür yakıtlı ısıtma kazanlarından kaynaklanan şehir hava kirliliğini azaltır; derin potansiyel çıkarımı ve operasyonun optimizasyonuyla elektrik üretim verimi %47,3'ten fazladır, bu da geleneksel gaz kazan ünitesinden daha yüksektir."

Maanshan Çelik'in Enerji ve Çevre Bölümü'nün jeneratör bölümü yanma motörü mühendisi Zhang Jianqiu, "Şirketin Enerji ve Çevre Bölümü, evimizdeki ilk düşük kalorik değerli tek-eksenli M701SDAX CCPP jeneratör setini kullanmaktadır. Birimin adımlı yük 183 megavat tasarlanmıştır, tasarım termal verimliliği %47'den fazla ve ölçülen verimlilik %48'den fazladır ve yıllık elektrik üretim kapasitesi yaklaşık 1.427,4 milyon kilovat-saatti. Demir ve çelik üretimi sırasında oluşan fazla gaz kaynaklarını tamamen geri dönüştürerek ve kullanarak, gaz yayılmasını azaltır, ekolojik çevreyi korur ve kendinden üretim verimliliğini artırır."

"Masteel Beihu Elektrik Santrali'nin 183 MW CCPP ünitelerinin faaliyete alınmasından bu yana, sürekli güvenli ve istikrarlı uzun süreli üretim gerçekleştirmiştir. Ocak 2022'den Haziran 2022'ye kadar toplam 780,3 milyon kWh elektrik üretmiş, yükleme faktörü %99 olarak ekonomik, sosyal ve çevresel faydalar açısından kazanç sağlayarak bir kazanç sağlamıştır." dedi Zhang Jianqiu.

Kalite ve verimliliği daha da artırmak ve karbon emisyonlarının yoğunluğunu azaltmak için Mitsubishi Power, çelik şirketleri için daha verimli ve küçüktürlü CCPP jeneratör kümeleri üzerine araştırmalarını ve geliştirmelerini sürdürmektedir. Aynı zamanda Mitsubishi Power, tamamen sıfır-karbon yakıtlarını kullanan ve sıfır karbon emisyonu gerçekleştiren hidrojen ve amonyak yakıtlı gaz türbinleri üzerinde de çalışmaktadır.