Простір для розвитку технології генерації електроенергії за допомогою газової турбіни від доменного цеху

Підтримка співробітництва в галузі енергоефективності та зменшення викидів вуглецю

Такахіро Кавагучі, председатель Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd, сказав у своєму виступі: "У першій половині цього року через зменшення попиту, шоки постачань та вибух нової коронавірусної хвороби прибутки сталелитейної промисловості значно скоротились, а ціни на продукцію залишаються низькими. У всьому світі швидкий розвиток нульових викидів, використання водневої енергії та цифрових технологій призвели до радикальних змін у ринковому середовищі, а також у потребах клієнтів. У обличчі складної ринкової ситуації Mitsubishi готова співпрацювати разом із китайськими сталелитейними компаніями для підкріплення співробітництва щодо економії енергії та зменшення викидів углекислого газу."

Генеральний директор Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd, Сю Сіуфу, сказав: "З відкриттям національного ринку торгівлі квотами викидів вуглецю, зменшення викидів вуглецю у газострумних електростанціях (газострумні електростанції комбінованого циклу) стане новою точкою прибутку для сталеплавильної промисловості, крім власної генерації електроенергії, а також принесе більше соціальних та екологічних переваг підприємству. На основі незмінення існуючих процесів виробництва та структури енергозабезпечення, технологія ГПЕУ є однією з ефективних заходів заощадження енергії та зменшення викидів вуглецю в сталеплавильній промисловості. Домашні ГПЕУ Mitsubishi до цього часу згенерували більше 200 мільярдів кВт·год електроенергії, заощадивши більше 58 мільйонів тонн стандартного вугілля для сталеплавильної промисловості, і зменшили викиди двокису вуглецю на більше 150 мільйонів тонн. У порівнянні з високотемпературними, високотисковими та надвисокотисковими паропоршневими установками, побудованими в той самий період, ГПЕУ вище за всі показники понад на 30%."

На даний момент у домашніх сталелитейних підприємствах застосовано 33 генератори Mitsubishi з ПДГ різних моделей, з яких 30 введено в експлуатацію, а 3 знаходяться у стадії будівництва. Накопичений час роботи введених в експлуатацію установок перевищив 2,37 млн годин, при доступності більше 99%, що вилучило початкові сумніви сталелитейної промисловості щодо операційної надійності генераторів з ПДГ.

Вдосконалення низькокарбонних технологій

Низькокарбонний розвиток є важливим елементом вирішення проблем шлаку, енергетичних та ресурсних обмежень та супроводжування високоякісного розвитку промисловості, а також ключовою реалізацією та остаточним цілею.

Гао Сюэ, заступник головного інженера Інституту планування та досліджень металургійної промисловості, сказав: "Ключові великі та середні підприємства чорної металургії представляють передовий рівень розвитку відрослю. За даними, опублікованими Асоціацією чорної металургії Китаю, у 2021 році комплексне енерговитрати на тонну сталі ключових великих та середніх підприємств чорної металургії всього країни складуть 549,24 кг стандартного вугілля, що на 0,59 кг стандартного вугілля менше, ніж у 2020 році, зменшення на 0,11%. У порівнянні з 2015 роком, відсоток зменшення комплексних енерговитрат на тонну сталі досягає 4%."

Гаоюе пояснив, що у порівнянні з 2020 роком, випуск газу коксування у 2021 році зменшився на 0,39 процентних пункта або на 40,17%; випуск газу висивищного печного зменшився на 0,08 процентних пункта або на 6,30%; а об'єм газу конвертора, який відновлюється на тону заліза, досяг 119,2 кубічних метрів, що на 1,40% більше. Коефіцієнт використання вторинної енергії та самогенерація відходової теплової енергії, яка символізує рівень використання другорядної енергії у галузі, поступово зросла на 10 процентних пунктів від 44% у 2015 році до 54% у 2021 році.

За неповними даними, у 2020 році було встановлено 55 генераторних установок CCPP з загальною встановленою потужністю 6 156 МВт у ключових сталелитейних підприємствах Китаю. У 2020 році було встановлено 357 парових генераторних установок з загальною встановленою потужністю 2 386 МВт у ключових сталелитейних підприємствах Китаю. У 2020 році було встановлено майже 700 газових котельних генераторних установок з загальною встановленою потужністю 34 730 МВт, що на 3 130 МВт більше за попередній рік. За даними статистики, середньоринковий показник власної генерації електроенергії у країні у 2021 році складав приблизно 54%.

Щоб покращити рівень застосування технологій низькокарбонової трансформації, Гао Щю запропонував три рекомендації: По-перше, активно продвигати рівень автоматизованого розподілу вугілля у коксувальних печах, передові процесні технології економії вугілля і зниження коксу у домених печах, покращувати ефективність використання вугілля та сприяти ефективній трансформації енергії. По-друге, збільшувати частку електроенергії у кінцевому споживанні енергії сталелитейної промисловості, системно покращувати ефективність використання енергії та пропагувати та продвигати технологію високоекфективного електропостачання CCPP. По-третє, активно розвивати технології накопичення енергії, опираючись на газову електропродукцію та одиниці виробництва електроенергії за допомогою відходячого тепла у сталелитейних підприємствах, на основі технологій солідного теплонакопичення та молюзкового теплонакопичення, опираючись на цифрову платформу енергії, та використовуючи технології синергії багатьох видів енергії разом з тарифами за період споживання, торгів електроенергією тощо, щоб підвищити регульований потенціал енергосистеми сталелитейних підприємств, щоб ці підприємства могли виконувати важливі функції згладжування піків та наповнення провалів, реагувати на сторону попиту та сприяти споживанню нових джерел енергії, а також вирішувати проблеми, пов'язані з підключенням великого масштабу відновлюваних джерел енергії. Це також вирішує проблеми неспівпадіння джерел та навантаження у регіонах через підключення великого масштабу відновлюваних джерел енергії, підвищує взаємодію між джерелами, мережею та навантаженням, балансує регіональне використання енергії та підвищує значення енергії.

Покращення ефективності самогенерації

Протягом періоду «14-го п’ятирічного плану», під дуальним контролем зменшення викидів вуглецю та споживання енергії, буде строго контролюватися продуктивність сталеплавильної промисловості, що ще більше натякуватиме на підприємства щодо підвищення ефективності, зменшення викидів вуглецю, зниження витрат та збільшення ефективності.

Йонг Йіжень, інженер-керівник компанії Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd, сказав: "У контексті заощадження енергії та зменшення викидів вуглецю, сталелитейна промисловість швидко збільшила частку самостійної генерації електроенергії з газу, і при відсутності значного зростання продуктивності порівняно з загальною встановленою потужністю самостійної генерації електроенергії, кінець 'Дванадцятого п'ятиріччя' зросло на 12.8 відсотків. Незважаючи на те, що рівень самогенерації сталелитейних підприємств покращується, багато генераторів з проміжними параметрами, такими як двопарникові і субкритичні, становлять більшість у галузі, а частка великісних високоefektyvnykh ГЕУ з ефективністю генерації більше 45% все ще досить мала. Встановлена потужність великих ГЕУ складає 2983 МВт, в той час як у Японії встановлена потужність великих ГЕУ сталелитейної промисловості дорівнює 2363 МВт. Через порівняльний аналіз 1 мільярда тонн виробництва заліза та сталі в Китаї та 90 мільйонів тонн в Японії, видно, що у сталелитейній промисловості Китаю є великий потенціал для розвитку передових високоefektyvnykh технологій генерації електроенергії з доменних газів."

Інженер-керівник оперативної зони Аншаньської енергетичної контролю №2 електростанції Цзян Цзумінг сказав: "Аншаньська залізня та стал високо цінує охорону середовища та розвиток повторного використання економіки, і завжди дотримується концепції 'повторного розвитку'. Для ефективного використання надлишкового газу вона застосовує процес генерації електроенергії CCPP для ефективного використання надлишкового вуг勒ного газу. У порівнянні з традиційними газовими генераторами, 180 МВт генераторна установка CCPP має високу адаптивність та широкий діапазон калорифікаційної потужності доменного газу; двигун згоряння та паровий двигун розташовані на подвійних вісях, що має можливість опалення для загальної маси та зменшує повітряне забруднення у міській зоні від угольних опалювальних котлів; через глибоке виявлення потенціалу та оптимізацію роботи, ефективність генерації електроенергії досягає більше 47,3%, що вище, ніж у традиційних газових котельних установок."

Інженер двигуна згоряння дільниці виробництва електроенергії департаменту Енергія та середовище Мааншаньської сталеплавильної фабрики Чжан Цзянцю сказав: "Департамент Енергія та середовище компанії використовує перший у країні низькопіковий одновалісний генератор М701SDAX на основі природного газу, що має проектну номінальну потужність 183 мегавати, проектну теплову ефективність більше 47% та виміряну ефективність більше 48%, а також річну потужність виробництва електроенергії приблизно 1,427.4 мільйонів кіловат-годин. Він може повністю переробляти і використовувати надлишкові газові ресурси, що виникають під час виробництва заліза та сталі, зменшувати розсіювання газів, захищати екологічне середовище та покращувати ефективність самовиробництва електроенергії."

«З моменту введення у експлуатацію 183-мегаватного блоку ГТУ електростанції Masteel Beihu він реалізував безперебійне, безпечне та стабільне довготривальне виробництво, згенерувавши загалом 780,3 мільйонів кВт·год електроенергії за першийsemester 2022 року, з коефіцієнтом навантаження 99%, що забезпечує трійну взаємовигідність у галузях економічних, соціальних та екологічних користь», — сказав Чжан Цзяньцю.

Щоб подальш захисти якості та ефективності та зменшити інтенсивність викидів вуглецю, Mitsubishi Power на даний момент проводить розробку більш ефективних та компактних установок ГТУ для сталеплавильних компаній. У той самий час Mitsubishi Power також розробляє газові турбіни, що працюють на водню та аммонії, технологія, яка буде використовувати повністю безвуглецеві палива та забезпечуватиме нульові викиди.