中華民國102年11月18日

中國鋼鐵股份有限公司中國鋼鐵股份有限公司 節能減碳輔導成果發表節能減碳輔導成果發表

報告人：王璟萍 工程師

20132013產業溫室氣體減量成果發表會產業溫室氣體減量成果發表會

動力二場九號及十號鍋爐引風機動力二場九號及十號鍋爐引風機

導入變速控制節能專案導入變速控制節能專案

報報 告告 內內 容容

1.1. 中鋼公司製程與能源系統簡介中鋼公司製程與能源系統簡介

2.2. 節能減碳推動方向節能減碳推動方向

3.3. 抵換專案推動背景與發展歷程抵換專案推動背景與發展歷程

4.4. 抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果

5.5. 未來展望未來展望

中鋼公司製程與能源系統簡介中鋼公司製程與能源系統簡介

• 公司簡介

成立於民國60年12月，目前粗鋼年產能超過1,000萬公噸，主要產品為熱軋、

冷軋、鍍面、鋼板、線材及條鋼等鋼品，產品約3/4內銷、1/4外銷，國內市 占率逾50%，目前是台灣規模最大的一貫煉鋼廠。

中鋼勇於創新、並具執行力，積極落實「團隊/企業/踏實/求新」四大精神，

以新技術、新管理思維、深耕鋼鐵本業，推動「研發聯盟」籌設，致力協助 下游相關產業升級，以帶動國內鋼鐵業的蓬勃發展。

中鋼也邁向多角化經營，發展成以鋼鐵事業為核心，兼具工業

材料、貿易、運輸、工程、金融、服務、土地開發及新興科技等國際化工業 集團。

經營理念：增進社會福祉、落實實際績效、發揮群體力量、講求人性管理

中鋼公司製程與能源系統簡介中鋼公司製程與能源系統簡介

• 中鋼公司鋼品生產流程一貫煉鋼廠的能源系統特性：

原料/能源用量大

產生大量副產燃氣

製程有許多廢熱(可回收)

上下游製程關聯度高

製程/設備類型特性差異大，故需各項節

能技術協助。

產 品煉鐵 煉鋼 軋鋼原料生 鐵小鋼胚

線 材

球化線材

條 鋼

鋼 板

熱軋鋼板

熱軋鋼片

熱軋鋼捲

酸洗塗油鋼捲

電鍍鋅鋼捲

煉焦煤

石灰石

鐵 礦

煉焦工場(焦爐8座)

燒結工場(4 座)

高爐(4座)

轉爐(6座)

大鋼胚連鑄機( 3座 )

扁鋼胚連鑄機( 7座 )

小鋼胚工場

鋼板工場

線材工場

條鋼工場(2座)

退火處理場

熱軋工場(2座)

熱軋調質重捲線(4座)

熱軋厚板剪切線

熱軋薄板剪切線

酸洗塗油線

第二酸洗冷軋線

大鋼胚

扁鋼胚

包紮鋼帶

冷軋鋼捲

電磁及彩色鋼片

電磁鋼片

電解清洗線

封盒退火

連續退火線( 2座 )

切條及重捲線

連續塗覆線

電磁鋼片塗覆線

電氣鍍鋅線

調質場第一酸洗冷軋線

生鐵鑄造

熱浸鍍鋅鋼捲

往復式冷軋線 水平式退火塗覆線高級電磁鋼捲

整平及重捲線

包紮鋼帶線

冶金煤

自產能源體系

能源消費體系

焦炭

焦炭屑

動力工場

＝

汽電共生廠

冷鼓風

中壓蒸汽

外購焦炭 外售焦炭屑

焦爐氣

高爐氣+轉爐氣高爐氣

轉爐氣

煤焦油

輕

油

液態硫

高爐用PCI煤氧氣工場

中央水場

氧氣/氮氣/氬氣

外購液氧

廢熱發電

工業用水

汽油

柴油

雜酚油乙炔無煙煤

天然氣(或液化石油氣)

外購電低硫燃料油

燃料煤

Plant Air

外售蒸汽

外售氧氣/氮氣/液氬

電力

能源調度工場

原水（自來水）

Air

廢熱蒸汽

中鋼公司製程與能源系統簡介中鋼公司製程與能源系統簡介• 能源系統簡介

節能減碳推動方向節能減碳推動方向

• 節能減碳之策略

願景：「追求成長，持續節能環保及價值創新，成為值得信賴的綠色鋼鐵企

業」。

組織：於2011年4月中鋼集團成立由鄒若齊董事長主掌之「能源環境促進委

員會」，致力強化集團公司在綠色材料、低碳能源、節能減排、風險管理、 能源環境新事業的策略規劃。

政策目標：致力達成低碳、低污染、高價值產品之兩低一高願景，目標使每

噸鋼材CO2

排放量於2020

年下降10%以上。

• 節能減碳之實績

累計獲得經濟部「節約能源績優廠商傑出獎」達13次。

101年榮獲經濟部工業局「產業溫室氣體自願減量績優

廠商」 。

101年通過「 ISO50001能源管理系統」認證。

2007~2012年完成40場次場外節能技術服務。

臨海工業區「區域能源整合」 。

抵換專案推動背景與發展歷程抵換專案推動背景與發展歷程

• 響應政府節能減碳政策目標

行政院於97年6月5日公告「永續能源政策綱領」，明確指出「提高能源效

率」為政策目標之ㄧ 。

目標2020年達成排碳強度＜1.97噸CO2e/噸粗鋼。

• 動力工場節能減碳潛力

節能空間：

設計裕度 ：最初在購買風機時，考量在煙道及風道發生阻塞時仍能提供足夠的風

量，留有約20%的裕度，因此運轉點與設計點本身就有一小段差距。離峰降載：為了達到最大的發電效益，考量離／尖峰時間電價的差異，及外購燃

料的價格，離峰時鍋爐會運轉在低負載點。

操作現況：為了配合鍋爐不同的負載需求，#9/10號鍋爐以入口風門(Inlet Damper)控制達到所需風量，離峰低負載時風門開度僅約在40%，造成壓降提

高，相當於能量損失高，具有很大的節能空間。

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 推動流程

98年進行#9 IDF及#10 IDF節能空間分析及評估，並確認#9 IDF及#10 IDF確有節能

空間可進行改善。

99年1月提出#9 IDF及#10 IDF節能改善計畫，並於10月開始進行改造工程。

#9 IDF、#10 IDF分別於100年1月及100年10月完工並開始運轉。

102年4月申請工業局抵換專案示範輔導並獲得備取，5月接獲通知遞補。

102年6月~10月在輔導單位（產基會）協同下，進一步針對專案邊界、外加性、

減量計算進行評估。

目前已聯絡第三方驗證機構進行確證中，後續將向環保署提出抵換專案註冊申

請。

專案活動

終止規劃/提案

99.1

工業局抵換專案

示範輔導

工業局抵換專案

示範輔導

#10 IDF完工驗收

引風機變速控制

節能改善

引風機變速控制

節能改善

減量效益計入期間減量效益計入期間

103.8 116.12113.799.10.28

#10 IDF施工

#9 IDF完工驗收

#9 IDF施工

100.1.15 100.9.15 100.10.31 102.4

專案起始日(100.10.31)專案起始日(100.10.31)

專案活動期間專案活動期間

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 專案活動地點

地理位置地理位置

資料來源：Google map

動力二場

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 專案活動邊界

專案實施前專案實施前

專案實施後專案實施後

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 專案活動技術

本專案活動係透過於引風機加裝液壓聯軸器之方式導入變速控制，以避免9 號、10號鍋爐於離峰低負載時，因風門節流措施造成之壓降提高，有效減少

離峰低負載時引風機能量損失。

變速控制節能 ：依據流體力學的相似定律(Affinity Law) ，當風機轉速改變

時，流量會與轉速成正比，風壓與轉速的平方成正比，軸功率（意即輸入功 率）會與轉速的三次方成正比，當轉速降低20%時，流量會減少20% ，壓

力減少36% ，能耗減少49% ，亦即耗能僅需定轉速時的51% 。

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

轉速比

流量

壓力

功率流量減少20%

壓力降低36%

能耗減少49%

轉速降低

20%

入口風門控制

理想曲線

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

SPEED/OUTPUT %

POW

ER

%

節能空間

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 專案活動技術

液壓聯軸器運作原理 ：液壓聯軸器是利用流體在輸出及輸入軸間傳遞動

力，一般以油為媒介。主動軸由馬達帶動旋轉，主軸上的主動葉輪驅使油流 動，流動的油推動從動葉輪，使從動軸與主動軸同方向旋轉，藉此輸出動

力，而兩葉輪間油量的多寡則決定傳遞能量的大小。

Coupling torque

Output Speed [% of input speed]

低液位,低扭力

系統阻抗曲線(load curve)

最小滑差(Minimum slip)

高液位,高扭力

調整桿位置 : 20% 調整桿位置 : 80%

Scoop Tube 控制

由液壓油多寡

作轉速控制

油泵穩定輸出

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 應用減量方法

T-NM-0003 風扇/泵浦導入變轉速控制、台數控制

適用條件與原因(摘錄)

適用條件 適用本專案之原因

針對工廠既設風扇/泵浦設備進行修改(modify)、翻

新(retrofit)、汰換(replace)，或於該設備裝設自動變

速/變頻控制、自動台數控制裝置，以降低風扇/泵浦

用電量，提升所屬系統運轉效率。

動力二廠9號、10號鍋爐引風機，透過加裝液壓聯軸

器，使引風機控制模式由風門搭配定速運轉改為變

速運轉，降低調整風門產生之壓損，並減少於相同

風量下馬達耗功率，減少不必要之電能浪費。

既設風扇/泵浦設備僅能進行起停控制(ON/OFF)，或

無法自動做出多階段/無段轉速調整。

既設鍋爐引風機採風門搭配定速控制。

既設風扇/泵浦設備無論是否實施專案，皆能持續運

作。

既設鍋爐引風機無論是否實施專案，皆能繼續運作

。

在專案標的設備所屬工業設施中，相關製程不因原

料、製程或生產環境等之變更，而使風扇/泵浦設備

之動力需求大幅下降。專案實施後，相關製程系統

設備規格應介於既有規格容量或產能之90%~150%之

間 。

專案實施前後，9號、10號鍋爐及引風機設備規格容

量相同，且在公司營運狀況正常狀況下，2座鍋爐產

生蒸汽所提供製程產線運轉穩定，無擴產或萎縮之

情形。

專案實施後，應以量測方式取得與風扇/泵浦設備耗

能最相關之活動數據(如用電量或運轉時間等)。

專案實施後，鍋爐運轉時數、引風機運轉時數、耗

電功率及輸出風量(以實測燃料投入及化學平衡式計

算)、出入口壓力可以量測方式取得。

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 基線情境

鍋爐引風機在未透過加裝液壓聯軸器，導入變速控制之情況下，繼續使用風

門控制運轉。

在無法規要求下，廠內無須提升鍋爐引風機運轉效率，維持既有運轉方式，

不需額外投入設備購置等成本，符合公司既定的最佳營運方式，經評估此方 案為最合理且最可能發生的替代情境。

• 外加性分析

法規外加性：本專案為本公司節約能源與減少溫室氣體排放而特別規劃的自

願性減量計畫，並無受到法規的強制規範。

投資障礙：本專案投資回收年數4.27年，為近期同類型專案中，回收年數最

長，若非考量減碳之成效與目標，極可能不予執行，故具投資障礙。

技術障礙：液壓聯軸器對馬達軸心要求較高，且對於系統負載變化反應速度

相對較慢，如缺乏良好的管控模式，可能會影響風道系統運轉流程之順暢 性。由此可見本專案技術之導入，對系統之操作、人員訓練、學習曲線等有

待克服之障礙。

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 減量計算成果

依據環保署「溫室氣體先期暨抵換專案推動原則」，選擇以10年(固定型)做為

專案計入期。

單一年度(民國年/月/日)

基線排放量(tCO2 e )

專案排放量(tCO2 e )

洩漏排放量

(tCO2 e )

預期排放減量(tCO2 e )

103/08/01~104/07/31 8,702 6,645 0 2,057

104/08/01~105/07/31 8,702 6,645 0 2,057

105/08/01~106/07/31 8,702 6,645 0 2,057

106/08/01~107/07/31 8,702 6,645 0 2,057

107/08/01~108/07/31 8,702 6,645 0 2,057

108/08/01~109/07/31 8,702 6,645 0 2,057

109/08/01~110/07/31 8,702 6,645 0 2,057

110/08/01~111/07/31 8,702 6,645 0 2,057

111/08/01~112/07/31 8,702 6,645 0 2,057

112/08/01~113/07/31 8,702 6,645 0 2,057

合計 87,020 66,450 0 20,570

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 監測計畫－監測組織與人員

• 進行量測儀器校正• 確保量測數據之正確

性

• 監測計畫之規劃及監督管理• 專案相關數據及文件資料保存• 對內、對外溝通及教育訓練

公用設施處(W5S)管理人員

動力二場(W564)設備維護人員

製程資訊工場(Y6P)管理人員

• 監測數據之彙整與分

析• 電子檔案之保存與管

理

• 研訂與執行監測計畫• 定期進行鍋爐燃料種類、用

量、運轉時數之量測與記錄• 定期量測並記錄引風機電流值• 進行引風機之功率計算與分析• 監測紀錄表單(報表)之管理與

保存

動力二場(W522)管理操作人員

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果• 監測計畫－監測項目與執行方法

監測計畫上主要應監測鍋爐引風機耗電功率、運轉時數及鍋爐燃料投入狀況

(換算煙氣量)，以確認減量額度之計算正確性。

本專案減量計算參數資料來源之現場存檔或檔案備份，其所有的數據將被妥

善保存12年(專案計入期10年+2年)。

專案實施後主要監測參數

參數 定義 單位使用數據來源

量測頻率

Wn, PJ個別鍋爐引風機之平均功

率值

kW 安培計實際量測值馬達檢測報告

連續量測，數據讀取頻率為每15

分鐘1筆(紀錄於日/月/年報表)

Tn, PJ個別鍋爐引風機各負載階

段年運轉時數

h/y 鍋爐運轉時數紀錄 連續量測，數據讀取頻率為每15

分鐘1筆(紀錄於日/月/年報表)

TPJ個別鍋爐引風機年總運轉

時數

h/y 鍋爐運轉時數紀錄連續量測，數據讀取頻率為每15

分鐘1筆(紀錄於日/月/年報表)

EFELEC., y 電力排放係數kgCO2 e/

kWh 國家公告值引用能源局每年公告之電力排放

係數

抵換專案執行方法與成果抵換專案執行方法與成果

未來展望未來展望

• 中鋼公司已將節能環保理念融入企業決策思維中，將持續努力、 積極作為，以克盡企業社會責任。

• 未來工作重點：

落實能源管理、推展最佳可行技術，提升節能減碳績效

開發應用新能源及再生能源

擴大區域能資源整合

開發節能減碳新材料

碳權經營及參與綠色新事業

• 持續引進先進的污染防制及節能設施，降低生產每噸鋼品所排放 的空氣污染物及二氧化碳(排放強度)，以達到國際頂級水準為目

標。

報告完畢敬請指教

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