В XXI веке обязательным условием развития и конкурентоспособности экономики любой страны, в том числе Украины, является существенное увеличение внутреннего валового продукта (ВВП) при снижении потребления энергоресурсов, цены на которые постоянно растут. Энергоемкость ВВП Украины в 3,0–3,5 раза выше, чем развитых стран, в связи с чем проблема энергосбережения приобретает особую остроту.

ОАО «Алчевский металлургический комбинат» (ОАО «АМК») — один из крупнейших в Украине. На производство своей продукции предприятие ежегодно закупает около 1,3 млрд кВт·ч электроэнергии из национальной электроэнергетической сети. Вторичные энергоресурсы в виде газообразных отходов (коксовый, доменный и конвертерный газы) используются для нужд основного производства не в полном объеме и в значительных количествах выбрасываются в атмосферу либо непосредственно, либо сжигаются в факелах («свечках»). В то же время состав этих газов позволяет использовать их в энергогенерирующих установках для выработки электроэнергии.

Для повышения надежности электроснабжения комбината и максимальной утилизации газообразных отходов основного производства в рамках мероприятий по реконструкции комбината предусматривается сооружение когенерационной установки, проект которой разрабатывает ОАО Харьковский институт «Энергопроект».

Проект предусматривает использование парогазовой установки (ПГУ) комбинированного цикла. Основным топливом для нее служит смесь низкокалорийных доменного и конвертерного газов, обогащенная за счет добавления коксового газа. По предварительным подсчетам к 2009 г. комбинат будет вырабатывать свободные газы в таких количествах: доменный — 1179 тыс., коксовый — 74 тыс., конвертерный — 60 тыс. м³/ч. Средняя калорийность смешанного газа составит 1050 ккал/м³ (4 396 кДж/м³).

Такой объем газообразных отходов основного производства позволяет создать на первом этапе два энергоблока мощностью по 151,5 МВт каждый и в последующем еще один такой же.

В состав энергоблока входит следующее оборудование: газотурбинный агрегат, газовый дожимной компрессор, паровая турбина, генератор, котел-утилизатор, вспомогательное технологическое оборудование, трубопроводы и запорно-регулирующая арматура, электрическое оборудование, приборы и автоматизированная система управления энергоблоком. Газотурбинный агрегат, паровая турбина, генератор и газовый компрессор скомпонованы на одном валу и представляют собой парогазовый моноблок. Такая парогазовая электростанция комбинированного цикла является современной и экономичной технологической системой, позволяющей эффективно утилизировать отходящие газы металлургического производства для обеспечения потребности ОАО «АМК» в электроэнергии и сокращения выбросов загрязняющих веществ и тепла в атмосферу.

Основные результаты внедрения ПГУ:

Выполнено моделирование процесса рассеивания загрязняющих веществ для оценки вероятной степени изменения качества воздуха в результате реализации проекта ПГУ. Проведена оценка ожидаемых изменений содержания двуокиси азота, двуокиси серы и оксида углерода в атмосферном воздухе в границах санитарно-защитной зоны и за ее пределами.

Результаты моделирования показали, что реализация проекта ПГУ обеспечит снижение максимальных значений выбросов. По сравнению с существующей ситуацией максимальные приземные концентрации диоксида азота снижаются более чем на 70%. Концентрации остальных загрязняющих веществ составляют менее 0,1 ПДК и не оказывают отрицательного воздействия на атмосферный воздух.

Использование в ПГУ сбросных газов металлургического и коксохимического производства для выработки электроэнергии и тепла позволит сэкономить более 810 млн. м³ природного газа в год.

Проект позволит приблизить систему управления охраной окружающей среды на ОАО «АМК» к высоким международным стандартам.