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为钢铁高质量发展创造“绿动力”——陕鼓技术创新激发中国钢铁装备新动能纪实
杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 银河白 http://www.steelhome.cn[钢之家 SteelHome] 2018-08-31 12:02:04[打印]A+ A-  +关注 
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【摘要】历经50年的发展,陕鼓专注于能量转换领域压缩机组、工业流程能量回收装置和透平鼓风机组等各种透平机械及系统、制造和系统服务及解决方案的开发,技术创新之路走得坚定、坚实。

    当陕西鼓风机(集团)有限公司(以下简称“陕鼓”)创新研制的国产化轴流压缩机进入中国制造业“单项冠军产品”榜单时,当陕鼓自主开发的冶金余热余压能量回收同轴机组BPRTSHRT应用技术荣获国际“十大节能技术和十大节能实践”奖时,当一项项技术创新成果支撑起一个个国民经济重大工程时,创新绿色动力的发展实践与中国钢铁工业绿色升级、实现高质量发展的目标结合得更加紧密。

    近年来,陕鼓坚持创新发展,在以分布式能源一体化系统方案为圆心,实现设备、EPC(工程总包)、服务、运营和金融等产业共同发展的同时,持续强化科技创新和系统方案实践,以持续创新的产品技术、精准的系统方案对接市场,已成为我国分布式能源领域系统解决方案商和系统服务商中的佼佼者。

 

    创新,根植于实践沃土

   

    历经50年的发展,陕鼓专注于能量转换领域压缩机组、工业流程能量回收装置和透平鼓风机组等各种透平机械及系统、制造和系统服务及解决方案的开发,技术创新之路走得坚定、坚实。其绿色产品和系统服务已覆盖国民经济各个领域,客户总数已达3000余家,其中钢铁领域客户已达1350余家,这使得陕鼓的技术创新始终根植于实践的土壤中。

    轴流压缩机是工业流程中的核心动力设备,具有效率高又节能、调节范围宽、工况适应性强等技术先进性,是冶金大型高炉炼铁系统中不可或缺的“心脏”。

    20159月,陕鼓为宝钢湛江项目5050立方米高炉精心制造的高炉鼓风机正式点火,技术性能均达到了国际先进水平。”陕鼓动力总工程师陈余平介绍说。这是国际上为数不多的大型高炉,鼓风机组及其能量回收透平装置更是目前国产的最大装备,研发、设计、制造难度之大可想而知。为推动钢铁行业大型高炉的国产化,陕鼓已在大型高炉鼓风机技术领域潜心研发数十年,开发了轴向进气结构的大型轴流式压缩机和先进的控制技术,打破了国外垄断。

    针对宝钢湛江这样一个我国钢铁工业绿色环保、循环经济的示范工程项目,陕鼓与宝钢、中冶赛迪以共同推动大型高炉国产化为目标,进行三方联合攻关,开发了轴流压缩机全新叶型、轴向进气结构设计以及防喘振、防阻塞设计等多项全新技术,提升了该高炉鼓风机的运行效率;通过联合攻关,陕鼓形成了全新防喘振设置及其动态修正、防阻塞、喉部差压换算流量、内机械运转试验等5项技术规范,为我国大型轴流压缩机整体技术水平提升提供了保障,体现了陕鼓在大型高炉领域的研发制造硬实力。目前,陕鼓自主创新研制的高效节能主导产品之一轴流压缩机,产量累计已达1860余台套,居全球第一,让中国钢铁装备制造在国际竞争中挺起了“脊梁”。

 

    创新,基于市场需求

   

    “陕鼓作为分布式能源领域系统解决方案和系统服务商,创新性地开发出满足用户需求的产品,无疑是为用户提供解决方案最直观的体现。在大型高炉的整个工艺装置中,即使单一机组硬件设备性能再好,如果整个系统满足不了用户需求,装备操作复杂,维修检修周期长,也很难体现出单一机组的真正价值,用户需要的是高度智能化的解决方案。”陈余平这样说道。

    国际“双十佳”绿色节能项目的余热余压能量回收同轴机组技术(BPRTSHRT)是陕鼓针对冶金流程工业领域余热综合利用,自主研发的高效能量转换新技术之一。BPRT创新性的三机同轴驱动技术比独立的TRT(高炉煤气余压透平发电装置)发电回收的功率提高了8%以上,回收功率占原驱动功率的50%,吨铁发电量可提高至50千瓦时/吨;SHRT可使余能回收拖动效能比独立的烧结余热发电提高6%8%,回收功率占烧结主抽风机原动机电机功率的40%60%,节能环保效果显著。BPRTSHRT同轴机组的创新研发,为钢铁行业高炉能量回收技术带来革命性变革,已成为钢铁企业节能减排的全新尝试。

    陕鼓和浙江大学历时5年合作研发推出的“提高高炉冶炼强度的顶压能量回收系统”(简称3H-TRT)是目前世界上最先进的TRT装置,不仅环保降噪,可高效回收电能,而且可确保高炉顶压稳定,使高炉增产,降低成本,具有巨大的经济效益与社会效益。该系统在保持和优化原先TRT系统将高炉顶压余热能量回收进行发电的功能的基础上,通过对高炉顶压进行高精度的智能控制,可以提高高炉顶压的设定值,增大高炉送风的质量流量,从而提高高炉冶炼效率,达到提高高炉利用系数、降低入炉焦比的功效。这个系统可应用于某钢铁公司1750立方米高炉,全年发电产值达3300余万元,全年生铁增加产值1.16亿元,全年节省焦炭成本超过1000万元,绿色发展的经济效益显著。

    当前,我国钢铁工业进入高质量发展新阶段,节能环保也迈出大步伐。但在大型高炉装置中,由于传统设计理念、设计制造水平等限制,传统流程工业普遍存在“大马拉小车”等设备能力与工况条件不相匹配的现象。而安装调试偏差,操作、运行和维护经验不足等原因,也使机组和工艺系统能效与国外先进水平存在较大差距。自2013年起,针对这些问题,陕鼓围绕市场发展趋势和分布式能源系统解决方案商和系统服务商的战略定位,开展了国家鼓励的前沿研发课题——多种工业流程的EAOC(综合能效分析与运行优化控制)技术研究,并已在冶金装置全自动先进控制技术、装置全流程能效监测技术、压缩机降温脱湿技术、机组性能控制和防喘振优化控制技术等相关流程工艺EAOC技术方面取得进展和突破,助力中国钢铁工业装置能效的优化和提升。

    如今,陕鼓创新研制的5050立方米大型高炉鼓风机组、大型高炉煤气余压透平发电装置(TRT)、国内10万标准立方米/小时等级以上大型空分装置离心压缩机组等多项节能环保技术,已填补了国内空白;同时,多年来陕鼓所研发的能量回收机组的总功率累计已达16吉瓦,接近于三峡工程装机容量的4/5,为钢铁行业和国民经济的绿色发展持续打造“绿动力”、创造“绿效应”。

 

    创新,源于绿色发展目标

   

    秉承创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,致力成为“世界一流智慧绿色能源强企”的战略目标,陕鼓创新开发出“专业化+一体化”的能源互联岛系统解决方案,对钢铁企业搬迁和升级改造,以及冶金流程中的能源高效综合利用进行整体规划和系统布局。

    针对钢铁行业现状,陕鼓以全流程供能、用能和能量转换为视角,通过对钢铁制造流程能源互联技术进行优化,在焦化荒煤气上升管余热回收、初冷水余热回收、焦化烟气余热回收、球团烟气余热回收、热风炉烟气双预热回收、加热炉烟气余热回收、轧钢连退炉余热回收等技术上进行创新,使用能端能耗最低、产能端效能最大、余能利用最大化,实现了钢企生产流程中降低能源使用量和提高能源回收量两个维度的优化平衡。

    为全面提升钢铁企业智能化水平,降低成本,提升效能,陕鼓基于成熟的远程监控技术,以“互联网+”的思维构建了智慧能源管控一体化平台,形成了能源动态管控和自动优化体系,对钢铁企业用户设备进行全生命周期的健康管理和全托式一体化“智能管家”服务,不仅保证了用户生产管理系统的稳定、高效、低耗、可视化运行,也降低了设备运行过程中的各项成本,提升了管理效能。

    目前,陕鼓已在陕西临潼工业园区投资建成首个能源系统“九联供”的能源互联岛全球运营中心,实现了土地集约、运营集约、功能集约、设备集约,以及区域节能环保和运营管理效能的提升。能源互联岛全球运营中心投运以来,能耗大幅下降,万元产值能耗由2017年上半年的20.02千克标准煤/万元降至2018年上半年的11.4千克标准煤/万元,同比下降达43%,实现了工业园区能源规划及综合利用“绿效应”。

    “陕鼓‘能源互联岛’技术和方案的创新,掀起了分布式能源应用领域的一场新革命。”陕鼓集团副总工程师、系统方案中心主任贾亚妮表示,通过陕鼓能源互联岛方案对能源系统的全面优化提升,可使“退城入园”的钢铁企业吨钢/吨铁成本大大降低,预计吨钢综合能耗为540千克标准煤/吨,能源利用率提升5%左右,每年为钢企增加效益2亿元以上。同时,按照循环经济理念,该项创新可使钢企实现全流程二氧化碳、粉尘等污染物零排放和环保全面达标,不仅助力“退城入园”后的新钢企成为资源节约型、环境友好型、低碳导向型的绿色钢铁生产基地,还为所在地区经济发展和大气治理、生态环境改善提供了技术支撑。

 

    创新,“绿动力”始终在路上

   

    面对市场的重大变化,结合鼓励分布式能源产业发展的新政策,陕鼓提出了聚集分布式能源新产业,持续创新绿色动力,深化“一机两翼”的战略新举措,即以体制机制改革为机身,以智能制造、资本金融为两翼,努力将陕鼓打造成为世界一流的智慧绿色能源强企。

    科技创新早已成为推动企业高质量发展的不竭动力。近年来,陕鼓研发投入占销售收入的比重超过8%,其主导产品曾6次荣获国家科学技术进步奖。截至2017年底,陕鼓已获得专利239项,其中“一种提高高炉冶炼强度的顶压能量回收装置”获第十四届中国专利优秀奖。如今,陕鼓已建立国家级企业技术中心、博士后科研工作站、国家机械工业透平膨胀机与压缩机工程实验中心;有陕西省流体力学专业三秦学者特聘专家、外聘技术专家、海外技术团队,以及为工程总包和运营服务提供技术支持的陕鼓工程设计研究院,为技术成果转化和服务市场提供全面的支持。2017年,陕鼓在国际化进程中,瞄准分布式能源前沿技术领域再启绿色创新新征程,在德国设立了陕鼓欧洲研发公司,整合全球科技资源,深化企业在分布式能源前沿技术领域的创新研究,使国际合作业务能力进一步提升,让最高端的技术为己所用。目前,陕鼓创新研制的节能环保产品和系统服务已覆盖印度、伊朗、土耳其、美国、德国等30多个国家和地区,更快捷地为全球用户提供优质的系统服务和系统解决方案。2017年,陕鼓在“一带一路”海外市场订货量同比增幅达76%

    与此同时,陕鼓还围绕构建高质量发展的分布式能源系统解决方案核心能力,持续培育和造就科技力量。一大批拥有卓越技术的科技人才,像国务院特殊津贴专家、全国五一劳动奖章和全国首批杰出工程师奖获得者王仪田,国务院特殊津贴专家、全国优秀科技工作者、西安市突出贡献专家、西安市五一劳动奖章获得者孙鸿声,陕鼓教授级高工、大型高炉TRT技术副总监柳黎光,首席技术专家、高级工程师蔺满相等,组成了陕鼓持续技术创新的高端“智库”。

    “可以说,陕鼓的快速发展依靠的是核心技术的竞争力,但技术创新永无止境。目前,陕鼓正在牵头实施10项国家级科技研发项目,‘十三五’期间研发投入占销售收入的比重将达到10%,远超同行企业。”陕鼓集团党委书记、董事长李宏安表示,2018年,中国钢铁工业将延续向好态势。陕鼓在为市场和用户提供“硬件+软件”服务的基础上,未来将凭借技术+金融资本的创新优势,全面对接分布式能源新风口,以智能制造和资本金融为两翼,努力提升系统解决方案和“专业化+一体化”的差异化核心竞争力,为中国钢铁工业高质量发展创造源源不竭的“绿动力”。

(来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网 钢之家资讯部采编 请勿转载 垂询电话:021-50582308)

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