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突破與創新──中國鋼鐵公司

2001/12/05 經濟部能源局 點閱人次: 578

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▓撰文:蕭輝煌 ▓圖片提供:中鋼公司

鋼鐵業屬一貫作業煉鋼廠,能源密集度高,能源成本佔生產成本之比重極高;又生產過程中伴隨產出大量之副生能源及廢熱,生產系統與能源使用流程非常複雜。

以一般的鋼鐵公司為例,其能源管理之最終目的為:如何有效規劃利用副生能源(如焦爐氣、高爐氣、轉爐氣等)及廢熱,以及改善能源使用結構,藉以降低整體能源消費量、改善能源密集度及降低能源成本,以提升產品之市場競爭力;乃至控制能源儲存及降低對外購能源之依存度,藉以穩定能源供應,以確保生產營運之長期正常運作;以及推行能源節約,並兼顧工安、環保及產品品質等。

中鋼公司建廠之初便設立「能源節省委員會」,以及建立健全的能源管理制度。因有了健全的能源管理制度,如同有著敏銳感官及聰穎智慧,隨時能感觸異常損失或問題,並加以分析解決,吸收新知,研究開發及創新技術、新產品,力求突破現狀,更上一層樓;靠著能源管理制度,團隊精神、組織力量得以充份發揮,進而繼續不斷地執行節約能源的神聖使命。

此外,透過公司「自主管理」及「提案制度」之運作,每年整頓中小型能源節約工作計畫,以及注重能源節約宣導及教育訓練之效果,並訂立相關「能源節約管理及獎勵辦法」等,更落實節約能源之推動成果。

供需平衡

一貫作業煉鋼廠之生產製程所使用的能源種類繁多,且絕大部份使用自產之製程副生能源。由於自產之製程副生能源,其產出及耗用量均具變化幅度大、間歇性等特性,以及副生燃氣熱值之高低不穩定變化等,因此,為使產出與利用之間達到平衡,並獲致最有效的應用及最佳的運轉,公司在建廠之初即設置有「能源調度中心」,負責所有燃氣、電力、蒸汽及氧氣、氮氣、氬氣等生產所需能源之集中監視調度,以維持全廠供、需之平衡,使生產順利,及達到能源最有效的利用;並應用電腦運作全廠能源資訊管理、中鋼用電負載管理及尖、離峰用電管理等。

自民國80年起,以「能源調度中心」為核心陸續推動及施行「能源資訊系統整合」,其主要目的有三,其一為更新及增設電腦硬體設備,以建立整體生產及辦公室資訊網路;其二為更新及遷移必要之監控設備,目標為朝向全面DCS化(分散式控制系統)及控制集中化;其三為提高能源使用效率,降低能源成本,開發能源產、耗預測及自產燃氣(焦爐氣、高爐氣、轉爐氣)儲槽液位變化趨勢預測等相關軟體,以為運轉調度之指引。

在熱能管理之作法上,大力推展廢熱回收等節約能源措施,目前已完成之項目計有高爐氣頂壓回收發電、熱風爐排氣廢熱回收、加熱爐排氣廢熱回收、鋼胚顯熱回收(熱進爐)、焦炭顯熱回收(採焦炭乾式淬火及廢熱回收)、燒結排氣廢熱回收、鍋爐排氣廢熱回收等。因廢熱排放代表能源的損失,若能適當地加以回收利用,將有助於提高能源利用率,公司在這一方面之努力持續不斷,目的在於收集世界上一貫作業鋼廠較具規模廢熱源之適用回收技術,以利進一步規劃利用。

其他之熱能管理作法尚有充份回收製程副生燃氣(焦爐氣、高爐氣、轉爐氣)以作為全廠熱能及汽電共生系統所需之燃料用、推動區域性能源供需整合以提高整體資源及能源使用效率等。

節能好幫手

因中鋼是一貫作業鋼廠,其製程特性為能源密集度高。其中,電力及蒸汽之需求量高且變化幅度大,而製程中又伴隨產出大量的可燃氣體及廢熱,緣於該特性,因此公司便規劃完善的汽電共生系統。

上述汽電共生設備,不僅可供應目前該公司全部生產所需用電約80%左右的電力,即每年約減少約50餘億元新台幣之電費支出,也滿足了生產所需之蒸汽和冷鼓風。當台電供電中斷,則重要生產設備所需電力即由以上汽電共生系統供應,減少因斷電所造成生產中斷之損失。同時亦可防止高爐、轉爐、煉焦爐等重要設備的損壞,並且減少因停電可能發生污染性氣體外洩的事件。

此外,中鋼位處高雄市臨海工業區內,鄰近地區工廠林立,因應「區域性能源供需整合」之發展潮流,因此,自民國82年起即積極推展以「中鋼公司」為核心之工業區能源供應網,至目前為止已卓然有成,目前外售之公用流料計有製程蒸汽、氧氣、氮氣、氬氣、以及焦爐氣、煤焦油等。此外,配合未來台灣地區電業法修正及電業自由化,電力之區域性供需整合亦列為未來之發展目標。

創造舒適的空間

在電能管理之作法上,實施用電負載管理及尖、離峰用電管理,以及電力卸載系統、推動綠色照明等方面。以綠色照明為例,1990年代初國際上對採用節約電能、保護環境的照明系統的形象性說法。實施綠色照明計畫於1991年由美國環保局首次提出並獲得日益推廣,該公司便在前幾年列為能源查核的重點推動項目。

照明管理的意義是運用各種正確的照明使用觀念與技術,以求高效率的使用能源,並達到經濟舒適、安全可靠、有益環保,和提高同仁工作效率與健康的照明環境。至於照明管理的作法是要隨時、隨地、不斷地管理與改善,用所當用、杜絕浪費,使工作場所符合工安規定,並達適當、舒適的照明品質。

中鋼公司在提高能源使用效率及降低能源成本上,自第一階段投產至今雖稍略有成果,但由於節能技術日新月異,故不應以現狀為滿足,仍需持續改善。況且節約能源空間愈來愈小,因此,今後應再加強並引進廢熱回收等節約能源技術,及推動區域性能源的供需整合,並建立自有節能技術能力等,以降低投資成本,提高廢熱回收之投資設置空間。(本文作者為中鋼公司公用設施處工程師)


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