王斌

摘 要：對國內某鋼鐵廠高爐煤氣發(fā)電的經濟性進行分析，對國產超高壓135MW機組，和引進型180MW聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組進行比較，指出采用國產發(fā)電機組，投資回收期更短。更有利于鋼鐵企業(yè)降本增效的快速提升。

關鍵詞：靜態(tài)投資回收期 超高壓機組 聯(lián)合循環(huán)機組

前言

鋼鐵廠一方面是能源消耗大戶，低熱值高爐煤氣仍然大量放散，另一方面鋼鐵廠是耗電大戶，噸鋼耗電在500KW左右，需要從外部電網上大量購電。鋼鐵廠的電力成本相當高。2014年全國高爐煤氣散放量達到614億m3。若能夠將高爐煤氣中的50%用于發(fā)電，總量將達50-61億kWh（約相當于全國鋼鐵企業(yè)總電耗的5%）每年SO2、NOx和煙塵排放量可減少4.5萬噸、2.7萬噸和0.6萬噸，預計可以減少環(huán)境損失3億元以上，目前煤氣回收利用再發(fā)電技術已經得到足夠的重視，鋼廠普遍采用熱電聯(lián)產解決煤氣的大量放散，同時可以提供企業(yè)自用電，還可以動態(tài)平衡鋼廠的蒸汽需求。

常規(guī)國產發(fā)電機組，即燃氣鍋爐加汽輪發(fā)電機，這一設備制造技術已經非常成熟，本文以國內現(xiàn)在正成為主流的135MW發(fā)電機組為典型，若考慮提高效率，聯(lián)合循環(huán)機組（燃氣輪機+余熱鍋爐+汽輪機）是首選，但需要國外引進，兩種發(fā)電機組近年來在鋼鐵企業(yè)都得到了廣泛的應用，兩種發(fā)電裝置都可以消化煤氣，提供企業(yè)自用電，還可以提供蒸汽（靠鍋爐產汽或汽輪機抽氣）滿足鋼鐵企業(yè)蒸汽平衡。

1、項目概況

以國內華東某鋼鐵廠高爐煤氣為例，扣除生產自用后，煤氣富余量如下表：

該鋼廠剩余高爐煤氣約40萬Nm3/h左右，擬選擇引進180MW聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，和國產超高壓135MW發(fā)電機組進行比較。

2、建設成本

受制于技術限制，100MW級別以上聯(lián)合循環(huán)機組需要國外進口，而且國外也僅有少數幾個廠家可以生產，導致設備成本非常高， 180MW聯(lián)合循環(huán)機組的建設成本約為9.8個億，折算發(fā)電成本每KW 5444元；國產135MW機組建設成本約為4.0個億，折算發(fā)電成本每KW 2962元，從建設成本上看，國產機組優(yōu)勢明顯，建設成本約為引進機組的54.4%。

3、發(fā)電效益及自用電

180MW聯(lián)合循環(huán)機組效率為46%，扣除廠用電效率3.2%，供電效率為42.8%；國產135MW機組效率37.7%，扣除廠用電效率6.5%，供電效率為31.2%。從機組效率角度看，國產機組低于進口機組11.6個百分點。需要指出的是，以上效率比較是在標準工況下進行，若是氣候變化，聯(lián)合循環(huán)機組效率下降比較明顯，特別在夏天，實際出力可能比銘牌出力少10%以上，而國產發(fā)電機組一年四季對效率影響相對較小，對出力影響不大。而當環(huán)境和負荷同時下降的時候，進口聯(lián)合循環(huán)機組的效率約下降10-12%，國產機組在這一情況下效率約下降4%-5%。

4、發(fā)電成本及其他

高爐煤氣原被鋼鐵廠放散掉，按照熱值折算計入成本價約為0.1-0.15元/m3，兩者消耗的煤氣價格為同一值，聯(lián)合循環(huán)進口機組備件需要從國外進口，備件價格約是國產機組的5-6倍，且都為單一廠家獨供，面臨無替代風險，另外，機組每隔3-8年不等要進行中修大修，核心技術掌握在外商手中，目前大修更換成本約是國產機組的5-6倍。部分壟斷型國外機組備件費用更高，和國產機組備件差別更大。國產機組大修和事故狀態(tài)廠家響應快速，且備件價格可以提前鎖定，生產運營備件成本低。

5、項目建設周期

項目建設周期主要受限于核心設備的供貨周期，進口聯(lián)合循環(huán)機組主機設備制造周期約為9-12個月，國產機組約為7-9個月，考慮設備談判等其他綜合因數，國產機組建設周期比進口機組約短4-8個月左右。

6、經濟比較匯總表

7、結論

1.在目前鋼鐵行業(yè)普遍降本增效的情況下，選擇國產發(fā)電機組投資回收期更短。

2.聯(lián)合循環(huán)機組能源利用效率更高，但受制于投資成本高，長期看聯(lián)合循環(huán)機組國產化將大大降低成本，是一個發(fā)展趨勢。

3.國產發(fā)電機組投資少，建設周期短，業(yè)主投資回收年限較進口聯(lián)合循環(huán)機組短，有利于業(yè)主投資積極性。

4.對于調節(jié)負荷和平衡煤氣為主的鋼鐵企業(yè)，國產發(fā)電機組在適應鋼鐵廠煤氣波動性上較聯(lián)合循環(huán)機組更具靈活性。

5.無論采取哪種機組，鋼鐵廠高爐煤氣綜合利用，都具有環(huán)保性和經濟性的雙重利好，高爐煤氣用于發(fā)電自用已是各鋼鐵企業(yè)的首選。

（作者單位：中冶賽迪上海工程技術有限公司項目管理部

上海市 200940）