沈鼓“發(fā)電工程用煤氣壓縮機(jī)”將環(huán)保進(jìn)行到底
作為裝備制造業(yè)中單件小批量生產(chǎn)的企業(yè)，一個(gè)訂單的制造時(shí)間短則十多個(gè)月，長(zhǎng)則一年半載。沈陽鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司（以下簡(jiǎn)稱沈鼓）正是這樣一個(gè)企業(yè)。
8月11日，記者在沈鼓采訪時(shí)獲悉，沈鼓正在抓緊制造公司的一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“拳頭產(chǎn)品”———燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工程（CCPP）用煤氣壓縮機(jī)。這是為通化鋼鐵公司制造的煤氣壓縮機(jī)。繼為濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司完成燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工程用8臺(tái)煤氣壓縮機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，重慶鋼鐵公司總公司煤氣壓縮機(jī)組投入運(yùn)行后，沈鼓又接到的煤氣壓縮機(jī)訂單。
曾全程參與負(fù)責(zé)此項(xiàng)開發(fā)研制的沈鼓高級(jí)工程師薛宇飛對(duì)記者這樣表示：“沈鼓在結(jié)合幾十年設(shè)計(jì)制造離心壓縮機(jī)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以自行開發(fā)、產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)等方式不斷致力于這種大型離心式煤氣壓縮機(jī)的研究，經(jīng)過七年多的自主研發(fā)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)以及持續(xù)的技術(shù)改進(jìn)，沈鼓已經(jīng)完全掌握了CCPP用煤氣壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。此技術(shù)旨在利用冶金行業(yè)副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣，通過燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，促進(jìn)冶金行業(yè)節(jié)能減排降耗工作的開展，提升我國(guó)鋼鐵企業(yè)的能源綜合利用水平。”
有汗水就有收獲，七年多的研制、開發(fā)、應(yīng)用，使沈鼓這項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上處于壟斷地位。也正是靠這種不斷的研發(fā)、持續(xù)的改進(jìn)，使這項(xiàng)技術(shù)獲得了2007遼寧省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，F(xiàn)在，如果國(guó)內(nèi)大、中型鋼鐵企業(yè)需要上馬發(fā)電工程，那么，作為燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工程中必不可少的一個(gè)裝置，沈鼓所生產(chǎn)的這種煤氣壓縮機(jī)常常是它們的第一選擇。
冶金業(yè)高能耗催促了發(fā)電工程煤氣壓縮機(jī)的誕生
作為冶金業(yè)的鋼鐵企業(yè)，一方面，焦煤短缺價(jià)格不斷上漲，而另一方面，鋼鐵企業(yè)燃燒（放散）的焦?fàn)t煤氣常常被排放掉，污染了環(huán)境。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年，我國(guó)僅焦炭產(chǎn)量就有33000萬噸，約占世界焦炭產(chǎn)量60%，而燃燒（放散）的焦?fàn)t煤氣約175億立方米，相當(dāng)于西氣東輸天然氣體積量的1.45倍。這175億立方米的焦?fàn)t煤氣，有關(guān)人士曾折算了一下經(jīng)濟(jì)意義，僅按2006年動(dòng)力煤價(jià)格計(jì)算，損失66億元。造成的污染包括向大氣中排放硫氧化物、氮氧化物以及二氧化碳、粉塵，少則幾十萬噸，多則上千萬噸。
實(shí)踐表明，我國(guó)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)裝備水平雖然得到較大的提高，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在很大的差距。由于中國(guó)鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)量高，也就造成了中國(guó)鋼鐵工業(yè)所消耗的能源總量很大。這是由于我國(guó)鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)爐爐容偏小，回收轉(zhuǎn)爐煤氣能力不足，煉鋼節(jié)能也應(yīng)成為我國(guó)鋼鐵工業(yè)的節(jié)能重點(diǎn)之一。
大的鋼鐵企業(yè)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比就有差距，而中小型鋼鐵企業(yè)更不待言。
業(yè)內(nèi)人士指出，加快鋼鐵企業(yè)余能回收建設(shè)，提高余能回收技術(shù)和管理水平是縮小與世界先進(jìn)水平差距的工作方向。其中之一便是鋼鐵企業(yè)應(yīng)當(dāng)尋求本企業(yè)最佳噴煤比、高爐煤氣熱值、最大量使用高爐煤氣的條件，合理匹配這些指標(biāo)之間的最佳值。
我國(guó)冶金行業(yè)特別是鋼鐵企業(yè)在冶煉中伴生的高爐煤氣（約占廢氣總排放量的95％，含有氮氧化物等有毒有害氣體），因其熱值低無法有效利用，常被焚燒或直接排放，造成能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
我國(guó)南京汽輪電機(jī)（集團(tuán)）公司（以下簡(jiǎn)稱南汽輪）針對(duì)這一難題開發(fā)的低熱值高爐煤氣燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的能源分級(jí)利用。而負(fù)責(zé)這種低熱值高爐煤氣燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組中重要壓縮機(jī)部分的，正是沈鼓。
沈鼓研制的這種燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置用煤氣壓縮機(jī)正是將鋼鐵企業(yè)燃燒（放散）的煤氣加以壓縮，這種煤氣是由焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣（低熱值）按一定比例混合而成。壓縮達(dá)到規(guī)定的壓力和溫度，再在燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)燃燒的高溫尾氣（450-550℃），經(jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪發(fā)電機(jī)組。
七年千錘百煉自主技術(shù)進(jìn)軍冶金發(fā)電領(lǐng)域
2008年，通化鋼鐵公司炸掉了2002年建成投產(chǎn)的煤氣燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，再上馬燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組用的煤氣壓縮機(jī)時(shí)，該公司選擇了沈鼓。當(dāng)年以使用國(guó)內(nèi)第一臺(tái)低熱值高爐煤氣燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組叫好的通化鋼鐵公司，此刻的選擇是帶著失敗后的慎重。
2007年，濟(jì)鋼財(cái)務(wù)處王麗在其《濟(jì)鋼燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目投資及效益分析》一文中這樣表述濟(jì)鋼2004年建成投產(chǎn)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目：“該項(xiàng)目總投資26.48億元，年設(shè)計(jì)發(fā)電量31.1kW·h，直接經(jīng)濟(jì)效益7億元以上，年減少煤氣放散量29億m3，年減少CO2排放250萬噸，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。”
作為給濟(jì)鋼此項(xiàng)目中配套一個(gè)重要裝置沈鼓設(shè)計(jì)生產(chǎn)的煤氣壓縮機(jī)，卻是與濟(jì)鋼此項(xiàng)目一道走來。
2001年，在競(jìng)標(biāo)此項(xiàng)目時(shí)，時(shí)任沈鼓透平機(jī)設(shè)計(jì)部主任的薛宇飛清楚地記著，當(dāng)時(shí)，沈鼓與國(guó)內(nèi)另一家鼓風(fēng)機(jī)公司競(jìng)標(biāo)，在兩家舉出2600多萬的相同價(jià)位時(shí)，濟(jì)鋼拿出兩天會(huì)議要作出選擇，最終，具有離心壓縮機(jī)等雄厚技術(shù)底子與技術(shù)人才的沈鼓中標(biāo)。
為一期的兩臺(tái)機(jī)組做設(shè)計(jì)，沈鼓從研發(fā)隊(duì)伍中集結(jié)了技術(shù)精英，由第一稿的三缸方案，再到兩缸方案，最后優(yōu)化為雙C方案，其間，技術(shù)人員付出了艱辛的勞動(dòng)，付出了極大的智慧，先后拿出了6個(gè)成型方案反復(fù)推敲、討論。
隨后，沈鼓在壓縮機(jī)臨界轉(zhuǎn)速問題上也采取多項(xiàng)措施，解決了前進(jìn)的障礙。同時(shí)，煤氣壓縮機(jī)采取了閉式葉輪經(jīng)過加噴水技術(shù)，解決了易黏結(jié)在葉輪等流倒部位引起機(jī)組不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等問題。
在對(duì)濟(jì)鋼項(xiàng)目的不斷跟進(jìn)與服務(wù)過程中，沈鼓一步一步持續(xù)地改進(jìn)，對(duì)大型機(jī)殼的進(jìn)氣室進(jìn)行了計(jì)算機(jī)流場(chǎng)分析、改進(jìn)了出氣蝸室結(jié)構(gòu)、優(yōu)化了密封尺寸等，使煤氣壓縮機(jī)繼續(xù)向完美邁進(jìn)。
正是由于沈鼓這些結(jié)構(gòu)優(yōu)化，技術(shù)不斷提升，使得2005年濟(jì)鋼又與其簽訂了6套煤氣壓縮機(jī)，合同總價(jià)達(dá)到9480萬元。同一年，沈鼓為重慶鋼鐵公司也安裝了相同的壓縮機(jī)設(shè)備。
作為大中型鋼鐵企業(yè)上馬熱能資源高效綜合利用的大型技術(shù)項(xiàng)目中的關(guān)鍵設(shè)備，也是沈鼓多元化應(yīng)用中的一個(gè)分支：進(jìn)軍冶金業(yè)的發(fā)電項(xiàng)目。
將繼續(xù)攻關(guān)煤氣壓縮機(jī)關(guān)鍵技術(shù)并形成產(chǎn)業(yè)化
分析中國(guó)將來鋼鐵企業(yè)的環(huán)保前景，沈鼓是樂觀的。而且對(duì)于此項(xiàng)能實(shí)踐循環(huán)經(jīng)濟(jì)與清潔生產(chǎn)中實(shí)施節(jié)能降耗的產(chǎn)品，沈鼓的雄心也很大。
煤氣壓縮機(jī)的開發(fā)、研制由于涉及到氣體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱學(xué)、材料力學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、機(jī)械零件等多種學(xué)科和領(lǐng)域，技術(shù)復(fù)雜、難度大。國(guó)際上大的通用機(jī)械制造商中，只有美國(guó)的GE、日本的三菱、德國(guó)西門子等可以制造煤氣壓縮機(jī)。
如今的沈鼓，由于技術(shù)人才與產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，在國(guó)際上寥寥幾個(gè)煤氣壓縮機(jī)制造商中，沈鼓也排名其中。
沈鼓希望通過燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置配套用煤氣壓縮機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，通過其產(chǎn)品開發(fā)，力爭(zhēng)在三年內(nèi)為沈鼓集團(tuán)實(shí)現(xiàn)機(jī)組20臺(tái)，產(chǎn)值5億元，利稅5000萬元的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。
其關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目都列入了進(jìn)程表內(nèi)，目前，沈鼓正在為通化鋼鐵公司的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置配套煤氣壓縮機(jī)，合同期為10個(gè)月。與此同時(shí)，沈鼓將2008年列為產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)年。項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)已由沈鼓總工程師王學(xué)軍擔(dān)任，其組成成員中既包括沈鼓有關(guān)技術(shù)人員，也有來自西安交通大學(xué)和大連理工大學(xué)的教授。
熟悉此項(xiàng)煤氣壓縮機(jī)的薛宇飛介紹，基于我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，中等鋼鐵廠燃煤節(jié)能環(huán)保會(huì)進(jìn)一步提高，目前鑒于上馬燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)需要大量資金，一般中小型鋼鐵企業(yè)很少能有遠(yuǎn)見與實(shí)力承擔(dān)下來，但與國(guó)外的燃?xì)廨啓C(jī)相比，國(guó)產(chǎn)的價(jià)格比之已經(jīng)便宜許多，同時(shí)由于國(guó)產(chǎn)的設(shè)備適合于我國(guó)鋼鐵企業(yè)的運(yùn)行管理現(xiàn)狀，更具有適合性。因此，就市場(chǎng)情況而言，應(yīng)該達(dá)到10臺(tái)左右才是正常，而目前沈鼓只在一年一兩臺(tái)地生產(chǎn)。
一向以國(guó)家重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化為己任的沈鼓，此項(xiàng)目投資也是大手筆，總投資2000萬元，擬2009年6月進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收，沈鼓人期望借此項(xiàng)目將我國(guó)冶金業(yè)的環(huán)保水平推上一個(gè)新臺(tái)階。
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