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钢企节能减排无捷径0似的

发布时间:2021-07-13 09:16:40 阅读: 来源:桃干厂家
钢企节能减排无捷径0似的

钢企节能减排无捷径

导读: 近年来,随着我国经济的快速增长,资源能源消费约束明显显现,能源供求矛盾日益突出。作为能源、水资源、矿石资源消耗大的资源密集型产业,钢铁工业在防污减排、节能降耗等方面的任务尤为艰巨。 从政策 ...

近年来,随着我国经济的快速增长,资源能源消费约束明显显现,能源供求矛盾日益突出。作为能源、水资源、矿石资源消耗大的资源密集型产业,钢铁工业在防污减排、节能降耗等方面的任务尤为艰巨。

从政策层面看,国家为推动钢铁业节能减排进程,先后发布了多项相关政策措施,对钢铁企业在环境保护、能耗、生产规模等方面做了一系列规定。2012年8月份,国务院发布的《节能减排“十二五”规划》提出,“十二五”末,我国万元国内生产总值能耗要下降16%,化学需氧量(COD)和二氧化硫排放分别要减少8%,其中钢铁行业二氧化硫排放量下降27%,氨氮和氮氧化物排放总量分别减少10%。因此,从政策层面看,钢铁企业节能减排面临的压力依然非常大。

笔者认为,在“十二五”期间,钢铁企业要落实节能减排的各项任务指标,一方面要从企业自身做起,遵循源头预防、清洁生产或编制装配、调剂工艺规程和试车大纲等以及末端治理的全过程控制和能源高效利用、资源循环利用以及废物资源化原则,系统集成优化已有技术,推广应用先进新型节能减排技术。具体而言,要重点实施“三脱三集成”技术,即以烧结烟气脱硫为重点的钢铁大气污染防治技术、以综合废水脱盐为重点的钢铁废水治理利用技术、以含铁尘泥脱锌为重点的钢铁固废处置利用技术;系统集成优化烧结生产工序节能减排技术,系统集成优化转炉、高炉烟气干法净化与余热余压综合利用技术,系统集成优化冶金渣处理利用与过程中余热利用技术,最终实现钢铁生产“三低三高效”,即低耗、低硫、低碳,能源高效转换和利用、污染的高效处置与无害化和资源的高效利用与资源化。另一方面,推进节能减排,也需要国家给予相应的政策支持。

钢企节能减排工作仍存在“短板”

从“十一五”时期的节能减排情况看,我国钢铁工业依靠重点节能减排技术进步,实现了钢铁工业绿色制造可持续发展。大多数钢铁企业在重点生产领域推广应用了“三干三利用”节能减排措施,产生了较好的效果。

以湖南省钢铁企业为例,华菱集团坚持推行清洁生产、发展循环经济的理念,全面采用和推行高温高压干熄焦、烧结烟气脱硫、余热利用等节能减排新工艺、新技术,各项环保、能耗指标大幅度改善,企业环境质量明显改观。民营钢铁企业冷水江钢铁有限公司,这些年对节能环保工作的重视程度也明显提高,其主要能耗与污染物排放指标得到明显改善。

但“十一五”时期,湖南钢铁业节能环保工作仍存在一些问题,包括个别钢铁企业二氧化硫排放未达到湖南省政府控制指标要求;余热、余压、余气等二次能源综合利用潜力有待挖掘;水循环利用率约为95%,还未达到国家钢铁企业规范条件要求;废气中烟粉尘的排放量较大,烧结机机尾、整粒等尚无除尘灰润湿系统,现有老焦炉的装煤和出焦没有含尘废气收集系统,炼铁的焦破碎、筛分等除尘设施不完善,湿法除尘工艺仍在延用;落后老化装备污染严重,亟须淘汰治理;单体节能减排技术虽得到普遍使用,但缺乏系统集成优化和整体规划。

湖南省钢铁业存在的上述问题从一定程度上也可看作是我国钢铁行业节能环保整体情况的缩影。如何改具有了独立研发的能力善这种情况,进一步推进节能减排工作落实到位,笔者认为,还要从企业、国家等多方面来共同努力。

四方面采取措施推进钢企节能减排

根据钢铁企业的生产特点,笔者建议可从以下四个方面推进钢铁企业节能减排工作:

第一,在节能领域,加快节能新技术推广应用,加强二次能源综合利用。

加强供电和用电设备的管理和节能改造,推进低效工业炉窑的高效化节能改造。钢铁企业的供电设备包括线路、变压器、断路器等,用电设备主要为水泵、风机的电机等。企业可以通过合理调整变电站、电容器布局、缩短低压供电线路、调控功率因素等方式,减少供电与用电设备的损耗;通过合理配置水泵、风机的能力,提高风机水泵的运行效率。对运行负荷波动较大、调节范围较宽的水泵和风机,可采用变频调节;对不需要连续供给介质的水泵与风机,要及时停止运行,或配置变频调节,及时减小供给。以上这些措施均能获得显著的节电效果。对于厂区照明系统的改造,可结合我国逐步淘汰白炽灯路线图的实施,加大节能灯具的推广应用,分阶段淘汰普通照明用白炽灯等低效照明产品。同时,大力推进老旧低效锅炉房系统的节能改造和轧钢加热炉高效燃烧技术改造,不断提高工业窑炉的热效率和运行管理水平。这些措施到位后,粗略测算,仅湖南钢铁企业的吨钢电耗就可从目前的560千瓦时降到520千瓦时,年节电约8亿千瓦时,可创效超过5亿元。

加强余热、余压、余气等二次能源的综合利用,降低钢铁企业能耗水平和能源成本。钢企要继续推进烧结余热发电、高炉余压发电、铁水直接入炉、铸坯热装热送等节能新工艺的应用。企业可以跟踪和关注焦炉烟道废气余热、高炉水冲渣余热、炼钢烟气与钢渣余热、轧钢加热炉烟气余热利用等节能技术的发展,结合企业实际情况提出改造使用方案。一般而言,焦化干熄焦余热发电按产焦350千克/吨铁测算,可实现发电50千瓦时/吨铁左右;烧结余热发电按矿铁比1.5倍计算,可实现吨铁发电25千瓦时左右;炼钢余热发电可实现吨铁发电30千瓦时左右;轧钢余热发电可实现吨铁发电10千瓦时左右。如果湖南钢铁企业的自发电比例能够从目前的约45%提高到75%,每年可新增自发电约30亿千瓦时,创效超过12亿元。

大力推广应用焦化煤调湿(CMC)、高炉鼓风脱湿等成熟技术。铁前工序是钢铁联合企业生产成本的主要构成部分,约占总成本的70%。在不断提升内部管理和生产操作水平的前提下,必须加快焦化煤调湿、高炉鼓风脱湿等成熟节能降耗技术的应用。以焦化煤调湿为例,采用该技术后,煤料含水量每降低1%,炼焦耗热量就降低62.0兆焦/吨(相当于2.12千克标煤)。由于装炉煤水分的降低,使装炉煤堆密度提高,干馏时间缩短,因此,焦炉生产能力可以提高7%~11%,焦炭的反应后强度(CSR)等热性能指标提高1个~3个百分点,并可多配弱黏结煤8%~10%(即能够提高价格相对低廉的1/3焦煤、气煤和瘦煤的使用配比,降低高价的焦煤和肥煤配比),优化焦化配煤结构。同时,可减少1/3的氨水量,减轻了废水处理装置的生产负荷;可以减少温室效应,平均每吨入炉煤可减少约35.8千克的二氧化碳排放量。煤料水分的稳定可保持焦炉操作的稳定,有利于延长焦炉寿命。如果湖南钢铁企业现有焦炉全部采用煤调湿但是其性能的发挥要靠电脑伺服系统操作才能发挥技术并达到预期效果,1年可节省标煤1万吨,产量可提高约50万吨,多用价格相对低廉的弱黏结煤约50万吨,年可创经济效益1亿元以上,并可减少二氧化碳排放17.9万吨。

高炉鼓风脱湿的节能效果也很明显。粗略统计,湿度每降低1克/标立方米可降低焦比0.8千克/吨~1千克/吨,可提高燃烧带温度9℃,可多喷煤1.5千克/吨~2千克/吨。因此,消除大气湿度对炉况的影响,可稳定高炉运行,增产3%~8%。同时,脱湿机具有二次除尘作用,可保护鼓风机转子,延长高炉鼓风机寿命。对风量较大的高炉鼓风机,可节省功率5.4%~10.2%。省下的功率可抵消脱湿装置本身所消耗的功率,实现“负能脱湿”。如果该项技术能在湖南钢铁企业的所有高炉上运用并取得预期效果,每年可节省焦炭10万吨,增加生铁产量约80万吨,创效益3亿元以上。

第二,在环保领域,推行清洁生产,强化主要污染物减排。

全面推进烧结烟气脱硫,跟踪关注脱硝、脱二口恶英等方面的政策要求和技术发展,提前开展相关工作。钢铁企业二氧化硫排放占全国工业企业二氧化硫排放的11%左右,氮氧化物占7%,二口恶英占30%。其中烧结工序的二氧化硫、氮氧化物、二口恶英又占到钢铁企业排放总量的50%~60%。因此,加强对烧结工序的排放治理是减少有害气体排放的主要内容。一方面,对尚未建设脱硫设施的烧结机,强制要求钢铁企业必须在限定的时间内建成并投运;另一方面,对已经建设脱硫设施的烧结生产线,必须进一步提高脱硫效率。同时,要跟踪关注脱硝、脱二口恶英等方面的政策要求和技术发展,加大财政支持力度,鼓励钢铁企业建设此类环保设施。

加大烟气除尘治理,适应国家推行大气中细颗粒污染物(PM2.5)治理达标和钢铁企业规范条件的要求。钢铁企业粉尘排放占全国工业企业粉尘排放的15%左右,因此,加大钢铁企业烟粉尘污染防治力度,是推进大气中细颗粒污染物治理达标的必然要求。一是要在烟粉尘排放超标的工作点尽快建设除尘装置;二是加快淘汰落后工艺装备,削减烟(粉)尘排放量;三是利用先进成熟技术,对已经建设的除尘设施进行改造提升。特别是对现有冶炼设备(高炉、转炉、电炉)的除尘系统进行改造(利用高压静电除尘器来净化烟气中的粉尘),将极大地提升除尘效率,并实现经济效益与环保效益双赢的格局显微维氏硬度实验还用于极小或极薄零件的测试。目前,华菱涟钢拟进行的6号高炉湿法改干法除尘,预计水处理成本下降200万元/年,吨铁可多发电10千瓦时,煤气温度提高100℃。如果在湖南钢铁企业的所有高炉上推广,年创效将超过2亿元。

加大污水排放治理力度。钢铁企业废水排放占全国工业企业废水排放的8%左右。衡量钢铁企业污水中污染物排放的主要指标有:浊度、化学需氧量、硬度与碱度、油类、盐类等。利用工业污水制成回用水是目前各大钢铁企业对于工业污水的常见处理方式。工业污水经过常规水处理工艺(如混凝、沉淀、除油、过滤等)处理后制成回用水,原工业污水中的悬浮物、杂质等均得到了有效去除,但其含盐量并没有降低,无法作为循环水系统的补充水。将工业污水进一步深度处理,采取脱盐工艺制成工业新水,已成为所以工业废水利用的发展趋势。近年来,国内大型钢铁企业,如首钢、济钢、太钢、天钢等,均在原有工业污水处理设施的基础上增建了采用双膜法制取脱盐水回用的水处理设施,对工业污水进行进一步深度处理。但由于进入脱盐深度处理系统的原水中含有油和一定的化学需氧量,实际运行效果并不理想。如何合理地将含油工业污水引入深度脱盐处理系统,最大程度地提高现有工业污水的利用率,全面促进工业污水的资源化,减少新水消耗,是企业要重点关注的课题。

第三,在资源循环利用领域,充分利用固体废弃物,提高资源产出效率。

钢铁生产过程中产生的固体副产品主要有:高炉渣、钢渣、含铁尘泥(含氧化铁皮、除尘灰、高炉瓦斯灰等)、粉煤灰、石膏、废耐火材料等。如何充分利用好固体废物,是钢铁工业污染防治、保护环境的重要措施,同时也是增强企业竞争力、实现可持续健康发展的重要手段。企业要按照源头减量、资源化、再制造、零排放等总体思路,推进固体废弃物利用产业化。

华菱集团和冷钢这些年在资源循环利用方面取得了非常明显的成效,但与行业先进企业比较,总体上尚处于低附加值的简单利用阶段。同行业的济钢以液态高炉渣为主要原料,采用高级摆锤技术生产优质结构矿棉制品;

<目前现场总线已成为全球自动化技术的热门p>与彩板配套,生产具有节能效果的彩钢矿棉夹芯板用于建材行业,使资源潜在的使用性能和价值得到进一步的挖掘。马钢对高炉渣进行深加工,制成超细粉,作为相关行业的重要原料;轧钢氧化铁皮经分选后用于做磁性材料(粉末冶金原料),附加值得到极大提升。这些做法和经验都是值得其他钢铁企业借鉴和推广应用的。目前,华菱集团已经制定了再生资源回收利用的考核指标,目的是引导下属企业加强对固体废物的利用,提高利用效率。初步估算,如果湖南钢铁企业固体副产品综合处置利用率达到98%的水平,每年将增创效益1亿元以上。

第四,发展能源环保社会化大循环。

钢铁企业在做好内部节能减排的基础上,还要加快发展钢厂与周边电力、化工、建材、装备制造企业以及城市供水供暖供气和污水、垃圾处理等相关产业间的横向、纵向能源环保循环流程,使钢铁企业更好地发挥产品制造、能源转换和社会废弃物消纳处理的功能。

随着“两型社会”建设的深入推进,钢铁企业与周边企业和所在城市构筑相关联的循环经济产业体系显得日益迫切。这些产业间循环涵盖的内容非常广泛,如高炉煤气与发电的互换,焦炉煤气制氢企业、钢铁厂与装备制造企业间的合作,钢铁废料可作为建材企业的原料,钢铁企业制氧机产生的氮气、氩气等可供其他行业使用,发电厂的蒸汽可供钢铁厂使用等等。此外,钢厂还可以参与或承接所在城市的污水与垃圾处理,为城市供水、供暖、供气,实现与当地城市的融合发展。

落实推进节能减排亟须政策支持

钢铁业的节能减排工作能否落到实处?实现节能减排的既定目标,对推进新型工业化和建设“两型社会”十分重要。当前,由于市场的原因,钢铁企业遭遇了较大的经营困难,面临着非常大的经营和可持续发展压力。因此,在推进节能减排的过程中,除了钢铁企业自身的努力外,建议国家能为推进地方钢铁企业节能减排提供一些政策支持。

笔者建议,地方政府在钢铁企业实施节能减排重点项目时,要积极引导和配合企业争取国家节能减排专项补助资金和地方财政配套资金支持;制定加快推行合同能源管理,促进节能环保服务产业发展的配套政策,支持重点用能单位采用合同能源管理方式实施节能环保改造,引导节能环保服务公司加强技术研发和服务创新,不断完善商业运作模式。同时,鼓励大型重点用能单位利用自身技术和管理优势组建专业化的节能环保服务公司。出台这样的政策有利于钢铁企业在当前资金比较困难的情况下采用合同能源管理方式解决项目资金投入问题。

此外,政府还应鼓励有条件的企业单独或与有实力的节能环保服务公司合资成立专业化节能环保服务公司,承接项目。这样,既可以解决资金投入问题,又利于获得国家政策支持。此外,还建议按照国家直购电试点政策的要求,尽快制定地方实施直购电的具体细则,用市场化的原则引导供电企业和钢铁企业加强协作,降低企业用电成本;对钢铁企业利用自身二次能源发电缴纳的“三项基金”(再生能源建设基金、水电水利建设基金、农还贷基金)给予减免;实行余热、余压发电适用增值税返还政策,鼓励钢铁企业加强余能利用;制定排污权、节能量交易的相关政策,充分调动企业节能减排的积极性。

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