钢铁行业节能减排方向及措施

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1、钢铁行业节能减排方向及措施一、钢铁行业节能减排现状 目前，钢铁工业的发展已面临资源和环境的双重制约，从长远来看，资源环境问题已是影响钢铁工业 生存和发展的重大问题，只有转变增长方式，大幅度提高能源利用效率，以能源的有效利用促进钢铁工业 的可持续发展，才能使钢铁工业有更大的生存和发展空间近年来，我国钢铁工业节能减排进展情况如下1. 环境明显改善 通过各项节能措施的实施，我国大中型钢铁企业的环境污染局部得到控制，环境得到明显改善。2007 年大中型钢铁企业二氧化硫排放总量 756368 吨，比 2006 年下降 0.51%；化学需氧量排放总量 59965 吨， 比2006 年下降8.76%；工业粉

2、尘排放总量382275 吨，比2006年下降2.79%。烟尘排放总量156648 吨，比 2006 年上升 3.02%。2. 能耗指标进一步好转20002007 年我国钢产量和吨钢综合能耗变化情况见表 1。表1我国钢产豪和吨钢综合能耗娈化2000 年2001 年2吸年2003 年2004 年2005.2008 年2007 年钢产耿万112850151131822522234282913557942 】02斗驱41209213764163831881237182993B349-183879iHi钢综書施耗，訂t】口系数0. 8850. H760.8030. 7920. 7610.717新搖数HT

3、WS-B0.询10.昏巧曲虽然由于电力折算系数的改变，2005 年以后的吨钢综合能耗数据出现了断层，但从总的趋势上可以 看出，是在不断下降的。20002007 年重点统计钢铁企业工序能耗变化情况见表 2。表2重点统计钢鉄企业工厚能耗娈化kgg/t烧结炼铁焦化转炉2000 年曲90466. 07160.2028. 882001 年6& 60460. 00153. 9828. 032002年67.07455, 13150. 3224,012003年66.42464* 68148.5123. 562004 年66. 38466. 20142. 2126. 572005 年64. 83456.7914

4、2. 2136. 342006年55.61433. 08123. 119. 092007 年55.21426. 8412L 726. 032005 2007 年重点统计钢铁企业各工序能耗有不同程度下降，烧结工序、炼铁工序、焦化工序、转 炉工序分别下降了 14.84%、6.56%、14.40%和 83.41%。重点大中型钢铁企业工业增加值能耗由 2005 年 6.94 吨标准煤/万元，下降到 2007 年的5.8 吨标准煤/ 万元，今年能耗与去年同期相比降低 5%左右，总体呈逐年递减趋势。目前，宝钢、鞍钢、武钢、马钢、太钢等大型钢厂的综合装备、技术水平已经达到世界先进水平。高 炉利用系数、入炉焦

5、比、高炉喷煤比、转炉炉衬平均寿命、连铸比、轧钢综合成材率等技术指标都接近或 达到了世界先进水平.宝钢股份 2006 年吨钢综合能耗同比下降 2.04%，万元产值能耗达到 1.19 吨标准煤/万元，同比下降11.85%，节能量达到33.3万吨标准煤。二氧化硫、烟粉尘和化学需氧量(COD)等主要污染物排放量分别比 2005年下降12.38%， 17.87%， 36.76%。 2007年万元产值能耗降低到1.07吨标准煤，同比下降10.08%，节 能29.7万吨标准煤，二氧化硫、烟粉尘和化学需氧量(COD)等主要污染物排放量分别比2006年下降13.74%、 9.26%、 36.67%。3. 装备大

6、型化、现代化水平进一步提高 我国钢铁企业之间规模、装备、能耗水平差距较大，大企业的装备、能耗水平相对小企业要高，环保设施配备较完善。“十一五”以来，钢铁工业结构调整、工艺装备大型化、现代化步伐加快，推进了节能减排，加大了 节能力度，已取得了一定成效。2007年底2000m3以上高炉63座，生产能力达到13750万吨，较2005年 增加17座，生产能力增加了3600万吨，增长35%；100吨以上转炉98座，生产能力增加到13465万吨， 较2005年增加8座，生产能力增加1000万吨，增长8%。装备的大型化和现代化使得主要耗能设备的能耗显著降低，排放减少，钢铁工业总体节能减排指标得 到了改善。4

7、. 重点节能技术普及率不断提高干熄焦(CDQ)。截至2008年5月底，完全采用我国自主创新技术并建成投产的75t/h160t/h干法熄 焦装置共59套，与2005年相比增加39套，加上国产化前已投产的1 7套，共计7 1套。当前正在设计施工 的有56套，进行可行性研究的9套，共计124套，总计干熄焦能力10957万吨，占我国焦炭生产能力三分 之一，钢铁企业内焦化厂干熄焦率由2005年不足30%提高到目前45%以上。TRT。到2007年底，49座2000m3以上高炉装备了 TRT。目前采用全干法除尘的大型高炉已有莱钢、包 钢、鞍钢等多家企业，首钢曹妃甸5500m3大型高炉也设计采用干法除尘系统。

8、转炉干式除尘。 2007 年继宝钢之后已有莱钢、包钢、太钢、天钢、承钢等企业的 20 余座转炉实现了 干法除尘。包钢投入运行以来，取得了显著成效，净化后的烟气含尘量可达到W 10mg/m3的先进水平，节 电、节水效果显著。据包钢测算，一座210吨转炉采用干法除尘后年增加经济效益在1200万元以上。CCPP。目前我国钢铁企业中已有10个钢厂15套CCPP发电机组投产。此外，宝钢梅山、沙钢、太钢、 浦钢、武钢、首钢京唐、莱钢、潍钢、萍钢、云南双友钢铁公司也拟建或在建不同规模的 CCPP。能源管理中心(EMS)。建立能源中心的目的，一是确保生产用能的稳定供应；二是充分利用低价能源代 替高价能源；三是

9、集中管理与自动化操作，提高劳动生产率。能源中心在宝钢自1991年投产以来，显示了 其在能源管理的优越性。鞍钢、武钢、酒钢、首钢、攀钢、本钢、济钢、唐钢、太钢、华菱、邯钢等钢厂 都已在建或准备建能源中心。二、钢铁行业节能减排方向 我国钢铁工业用能特点决定了节能减排的方向。 2006年我国重点统计钢铁企业的外购能源结构主要是煤炭，占79.43%，外购电力占19.05%，天然气占0.43%，油类占1.09%。而日本钢铁工业能源消费结构中， 煤炭占56.4%，电力占23.7%，石油占19.9%。2007年中国转炉钢占产量的近90%。从转炉钢比看， 2007年美国是41.1%，德国69.1%，日本74.

10、2%， 俄罗斯56.9%，世界平均是66.3%，而我国是89.9%，比世界平均高23.6个百分点。电炉钢企业较高炉转炉长流程企业吨钢综合能耗要低。从两种钢铁生产流程在能源、排放方面的比 较看，高炉一转炉流程消耗能源是670730kgce/t,排放固态物质是0.6t/t，排放CO2等废气是2.1t/t； 电炉流程则依次是 340400kgce/t， 0.2t/t， 0.52t/t。借鉴日本钢铁联盟对本国钢铁企业的铁/钢比与吨钢能耗研究，按我国钢铁工业情况测算，铁钢比每提 高0.1，可造成吨钢综合能耗上升约20kgce，中国比其他国家铁钢比高0.4左右，因而影响吨钢综合能耗 约 80kgce/t。

11、我国钢铁行业节能减排重点应围绕以下几个方面：1优化能源网络，建设能源管理中心对于钢厂能量系统优化而言，能量高效利用与动态有序管理同时对运行过程物质流和能量流动态控制， 从而使物质流和能量流在流程工序中“耦合”又有所分离。分别形成了物质流的“物流网络”和能量流的 “能流网络”，因此，要特别重视各种能源介质利用的优化集成。如果能够对各工序各自的能量排放（二次能源）和一次能源按一定的“程序”组织起来，并充分利用， 就可以构成钢厂内部的“能源转换网络”一“能量流网络”。再通过能源管理中心的建设，对各种能源介 质合理调控，将实现钢厂能量系统优化。2.装备的大型化我国钢铁企业总体发展不均衡，设备规模参差不

12、齐。大型装备与小型设备相比有以下区别： 300m3 高炉的吨铁工序能耗较1000m3高炉高出近80kgce/t，相差19%左右；入炉焦比相差200kg/t；炼钢的金 属料消耗高出约7.0kg/t等。小型设备环保设施缺乏，导致粉尘、SO2等污染物排放量大，环境污染严重: 一次能源消耗量大，且二次能源回收利用率低：现有成熟的节能技术，如TRT、转炉煤气回收等，小型设 备由于工艺落后、装备水平差，基本上无法应用，这也正是能耗高的一个主要原因。我国钢铁工业设备大型化与国际水平比较见表3。護3我国與铁工业设备大型化与国际水平比较世界平均水平我国主体水平产业政策标准焦炉炭化室高度餉以上43m6m高炉300

13、0-49991300-3000刁 1 OOOrn3转炉200-350t20-200t120t电炉100-200t20-100t70t（1）高炉大小对能耗的影响大高炉能耗比小高炉低，铁水温度比小高炉高，有利于低硅冶炼。从大气环境污染方面看，一座高炉 就是一个污染点，不论高炉容积大小。高炉容积越大，座数少，大气污染就较轻。当然，片面追求大型化 是不对的。咼炉容积应以建厂条件、规模和品种决定，应在可能范围内减少咼炉座数。咼炉结构的合理化 还包括技术装备的合理配置。合理的高炉结构是炼铁节能的重要物质基础。（2 ）转炉大小对能耗的影响装机容量对单位产品能耗的影响并不是很明显，但是在排除人为管理的因素后，

14、其总体趋势是在同样 的煤气回收配备方式上，装机容量越大，其相应的单位产品能耗就越低。（3）烧结机面积大小对能耗的影响烧结工序能耗与烧结机的面积基本上呈反比，因此，烧结机大型化不仅是提高产量的需要，而且也是 节约单位产品能源消耗的途径之一。（4）焦炉大小对能耗的影响大容积焦炉具有机械化自动化程度高、焦炭质量好、动力消耗低、生产率高、生产环境清洁以及经济 效益好等优点。在产量相同的条件下，可减少炉孔数，相应减少焦炉的占地面积，减少每天出炉次数，从 而减少污染物的排放。6m焦炉相对于4.3m焦炉在节能上具有不小的优势，6m焦炉单位产品能耗是125.93k8ce/t焦，4.3m 焦炉是167.57kg

15、ce/t焦。同时，6m焦炉与4.3m焦炉相比，污染物排放量可减少1/3以上，同时可提高劳 动生产率和焦炭质量（M40提高1个百分点，M10降低0.5个百分点），降低生产成本。3提高二次能源利用率我国钢厂在节能方面，已经经历了两个主要阶段：即80年代的单体节能及相应的系统节能，90年代 的工序取代优化和流程结构优化的系统节能。进入21世纪以来，通过“三干”（干熄焦、高炉煤气干法除 尘、转炉煤气干法除尘）、“系统节水”、“发电”等措施，逐步进入到全面深入地充分开发钢铁制造流程 的“能源转换功能”时期。目前，钢铁工业已有不少成熟的节能减排技术，使得二次能源的利用率有了很大提高。在现阶段，能 源转换环节节能减排的首要任务是推广、普及现有节能技术，充分发挥现有节能技术的节能潜力。同时， 要积极开发新型节能技术，努力将现有技术条件下无法回收利用的二次能源运用新技术加以回收利用。对高炉一转炉流程而言，其以铁矿、煤为源头，在加工一转换过程中，产生大量的副产煤气COG、 BFG、LDG