在實現碳達峰、碳中和目標的背景下,作為31個制造業(yè)門類中碳排放量最大的行業(yè),鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排壓力巨大。
在國家工信部出臺的《關于推動鋼鐵工業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》中,明確指出,鋼鐵行業(yè)力爭到2025年率先實現碳達峰,將通過建立以碳排放、污染物排放、能耗總量為依據的存量約束機制,確保逐步實現這一目標。
鋼鐵行業(yè)落地實施“雙碳”目標是一項復雜的系統(tǒng)工程,那么,在鋼鐵生產過程中哪個工序能耗最為嚴重呢?
“節(jié)能”鋼鐵行業(yè)的關鍵
高爐鼓風機是高爐系統(tǒng)中最重要的動力設備,其運行的可靠性關系著整個高爐生產,如果高爐鼓風機意外停機將導致嚴重的安全生產事故,給鋼鐵企業(yè)造成巨大損失。
高爐鼓風機作為整個高爐系統(tǒng)中功率最大的負載,其耗電量十分巨大。根據我國2019年鋼鐵行業(yè)碳排放測算數據,高爐設備單位鋼耗電量為474千瓦時/噸,鋼鐵企業(yè)都想辦法盡可能降低高爐風機的耗電量。
山西某大型鋼鐵企業(yè)在新建高爐鼓風機站項目中,充分考慮到綠色節(jié)能的需要,選擇創(chuàng)新的同軸機組BCRT技術作為高爐鼓風機的驅動方式。
這一解決方案通過汽拖式冶金同軸機組系統(tǒng),巧妙地利用了客戶原有的100T/H高溫高壓蒸汽資源,不僅能滿足客戶新建高爐的正常生產,而且每小時1.5萬kW的發(fā)電量也創(chuàng)造了很大的效益。
然而,高爐鼓風機往往配套高功率電機,電機如果直接啟動,沒有任何一個電網是可以承受如此巨大的電壓。
針對這個問題,山西這家鋼鐵企業(yè)通過采用維諦技術(Vertiv,NYSE:VRT)提供的Vertiv MegaVert-G系列中壓變頻器,基于變頻軟起動在安全可靠的前提下實現了進一步的節(jié)能減碳,改善了設備的運行工藝。
“可靠”一次軟起合閘成功
變頻軟啟動為山西這家鋼鐵企業(yè)帶來了多方面收益,但在設計之初變頻系統(tǒng)面臨著很大挑戰(zhàn)。
由于同軸機組整個裝置軸系長度達到了36米,具有機組電機功率大、同軸設備數量增加、啟動力矩要求高等特點,對軟起動時間、平穩(wěn)啟動提出了更高的要求。
同時,項目實施為變頻系統(tǒng)預留的空間有限,需要采用能夠滿足現場條件,而且操作、維護方便的高功率密度變頻系統(tǒng)。
挑戰(zhàn)還不止如此。高爐風機的順利啟動是工廠投入生產的核心前提,而高爐點火工藝程序復雜,關聯設備眾多,因此要求變頻系統(tǒng)盡可能實現一次軟起合閘成功。
Vertiv MegaVert-G系列中壓變頻器憑借優(yōu)異的設計和性能,成功應對了所有挑戰(zhàn),并為客戶業(yè)務運營創(chuàng)造了顯著價值:
能夠為客戶帶來如此出色的應用效果,完全得益于Vertiv MegaVert-G系列中壓變頻器在技術性能指標上的優(yōu)勢。
多年來,MegaVert先后在高爐鼓風機、LNG壓縮機、空分裝置、化工離心壓縮機等多種大功率設備上成功應用,所有產品在投入使用后運行穩(wěn)定,特別是軟起運行一次合閘成功率達到100%。