Собственная генерация для металлургической промышленности
Фото: Kateryna Babaieva / pexels.com
Собственную генерацию металлургических предприятий можно условно можно поделить на следующие группы:
-
Предприятия, на которых в качестве топлива ТЭЦ преобладают вторичные энергоресурсы металлургического производства (доменный, коксовый и конвертерный газы).
Пример – утилизационная ТЭЦ НЛМК (Липецкая область):
- электрическая мощность: 150 МВт;
- тепловая мощность: 115 Гкал/ч
- генерирующее оборудование: паровые котлы + паротурбинные установки.
-
Предприятия, на которых ТЭЦ работают на покупном топливе (природный газ, уголь).
Пример – ТЭЦ ММК (Челябинская область):
- электрическая мощность: 330 МВт;
- тепловая мощность: 590 Гкал/ч
- генерирующее оборудование: паровые котлы + паротурбинные установки.
-
Предприятия, на которых электрические сети между потребителем и собственной генерацией принадлежат стороннему лицу. Эта ситуация спровоцирована запретом на совмещение конкурентных (генерация, сбыт) и естественно-монопольных (передача, ОДУ) видов деятельности в рамках одной группы предприятий.
Пример – EN+ Group (Базовый Элемент). Компании Группы владеют металлургическими активами (РУСАЛ) и генерацией (Иркутскэнерго).
Ниже мы рассмотрим собственную генерацию на базе газопоршневых установок, работающих на природном газе.
Ключевым потребителем электроэнергии в металлургической промышленности выступают плавильные печи, которые обладают следующими особенностями:
- цикличность нагрузки в течение суток (2,5 часа работы + 0,5 часов подготовка к новому циклу), круглосуточно;
- взрывной рост и непостоянство нагрузки с началом плавки (неоднократный выход на 80-100% и последующий сброс до нулевых значений).
Автономная работа собственной генерации с сопоставимой по мощности нагрузкой невозможна. В частности, это доказано в публикации «Управление газопоршневыми агрегатами в условиях резкопеременной нагрузки электроэнергетической системы». Таким образом, для устойчивой работы собственной генерации необходима параллельная работа с сетью и профессиональное выполнение проекта «Схемы выдачи мощности».
В технологическом процессе на цели охлаждения металлургического предприятия можно использовать холод (+7°С) от абсорбционной холодильной машины.
Краткая информация о собственной генерации на базе ГПУ для металлургических предприятий
| Примерная стоимость Энергоцентра |
Ориентир стоимости объекта (Pэл = 10 МВт): 10,5-12 млн евро 8-10% - инжиниринг (вкл. предпроект, проектирование, функции технического заказчика) 53-65% - основное оборудование (КГУ, котлы, АБХМ) 15-20% - вспомогательное оборудование (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ) 5-6% - общестроительные работы (КЖ, КМ, АР) 6-8% - монтаж и материалы (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ) 5-6% - автоматизация 3-4% - пусковая наладка и сдача в эксплуатацию |
| Сроки реализации | Общая длительность проекта: 12-24 месяца |
| Условия окупаемости проекта |
Окупаемость в пределах 5,0 лет достигается при следующих условиях:
|
| Электрические нагрузки |
Коэффициент использования мощности: 70-90%. Загрузка круглосуточная со снижением мощности при сервисном обслуживании (ТО печей или ГПУ). |
| Использование вторичных энергоресурсов когенерационных установок (КГУ) |
Вторичные энергоресурсы генераторных установок используются в технологическом процессе и теплоснабжении корпусов. Тепло газопоршневых установок используется в абсорбционной холодильной машине (АБХМ) для производства холода (+7°С) на цели технологического охлаждения. |
| Надежность энергоснабжения и качество электроэнергии | Работоспособность собственной генерации (при максимальной мощности потребителей сопоставимых установленной мощности генерации) возможна только при параллельной работе с сетью. |
| Требования к подрядчикам |
Непрерывный технологический процесс основного производства предъявляет особые требования к надежности работы Энергоцентра. В частности, резервируются насосные агрегаты, предусматриваются обводные линии, используется сверхнадежная промышленная автоматизация. Вместе с тем, необходимо ограничить затраты на строительство Энергоцентра. Для этого нужно:
|
| Распространенные ошибки | Все потенциальные ошибки обусловлены низкой квалификацией исполнителей или недостаточным вниманием к проекту Заказчика и исполнителей:
|
| Эксплуатация Энергоцентра | Рекомендуется формирование отдельной службы, отвечающей за Энергоцентр, электроустановки и вспомогательное инженерное оборудование (насосы, арматура, датчики и т.д.) всего тепличного комплекса. Диспетчерский контроль выполняется из Энергоцентра. Возможна организация дополнительного места оператора рядом с основным климатическим компьютером (для выполнения функций оператора Энергоцентра в ночное время). При необходимости, имеет смысл привлекать внешних специалистов по шеф-эксплуатации собственной генерации. Описание услуги «шеф-эксплуатации» Для повышения прозрачности производства и потребления энергоресурсов, рекомендуется создание автоматизированной системы учета энергоресурсов. Описание АСТУЭ |
| Примеры объектов | ООО «ВКМ-Сталь» |