(完整版)我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀和節(jié)能潛力分析

1、我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀和節(jié)能潛力分析2010-12-17 特約專家 王維興 特約專家 王維興近年來(lái)我國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排工作取得了顯著的成績(jī)。2009年全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)鋼產(chǎn)量為4.659億噸，2005年為2.9939億噸，2009年鋼產(chǎn)量比2005年增長(zhǎng)68.96%; 2009年全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能源消耗總量為23832萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2005年為19427萬(wàn)噸，2009年能源消耗比2005年增長(zhǎng)22.67%。這表明，全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能源消耗總量增幅要比鋼產(chǎn)量增幅低46.29%。這說(shuō)明，鋼鐵工業(yè)節(jié)能工作取得了顯著的成績(jī)。2009年全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗由2005年的694KGCE/T,降到2009

2、年的619.43 KGCE/T,，下降10.74%，相應(yīng)各工序能耗均有不同程度的下降。全國(guó)重 點(diǎn)鋼鐵企業(yè)各主要生產(chǎn)工序能耗情況見(jiàn)表1。表1重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)各主要生產(chǎn)工序能耗情況單位：KGCE/T年噸鋼綜 合能耗噸鋼可比能耗燒結(jié)球團(tuán)焦化煉鐵轉(zhuǎn)爐電爐軋鋼2005694714.1264.8339.96142.21456.7936.3496.9376.222006645623.0455.6133.08123.11433.089.0981.2664.982007628614.6155.2130.12121.72426.846.0381.3463.082008629.93609.6155.4930.49119

3、.97427.725.7480.8159.582009619.43595.3854.9529.96112.28410.653.2472.5257.665年增減-74.57-118.74 -9.88-10.00-29.93-46.14-33.10-133.76 -32.722010 年前5個(gè)月608.44588.3954.3029.89110.57409.551.2471.0861.65我國(guó)于2005年將電力折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)由 0.404KGCE/KWH調(diào)整為0.1229 KGCE/KWH使我國(guó)鋼鐵工業(yè)能 耗指標(biāo)與國(guó)外企業(yè)出現(xiàn)不可比，也使企業(yè)內(nèi)部歷史數(shù)據(jù)存在不可比性。為便于比較，2005年的數(shù)據(jù)已按

4、0.1229 KGCE/KWH折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。從2006年起轉(zhuǎn)爐工序能耗中不再計(jì)算爐外精煉部分的能耗。所以，2007年與2006年轉(zhuǎn)爐工序能耗數(shù)值下來(lái)較多。從表1可看出，近五年我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)各主要生產(chǎn)工序能耗均得到不同程度的下降。降幅最大的工序是電爐工序，主要是因我國(guó)電爐生產(chǎn)中使用熱鐵水的比例不斷增加，由2005年的311KG/T增加到2009年的484KG/T，使電爐工序能耗下降 133.76KGCE/T。從表1還可看出，進(jìn)入2010年我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能耗得到進(jìn)一步普遍下降，說(shuō)明鋼鐵企業(yè)加大了節(jié)能工作力度，不斷取得新進(jìn)展，為我國(guó)節(jié)能減排做出新貢獻(xiàn)。1.我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能耗情況1.1我

5、國(guó)鋼鐵企業(yè)的能源利用水平發(fā)展不平衡，一批企業(yè)能耗指標(biāo)達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，但也有落后產(chǎn)能存在，能耗指標(biāo)落后.目前，我國(guó)鋼鐵工業(yè)是處于不同層次、多種結(jié)構(gòu)、各種生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)共同發(fā)展階中國(guó)有800多家鋼鐵企業(yè)，重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)有105家,鋼產(chǎn)量占全國(guó)的82.06%.近年來(lái)，非重點(diǎn)鐵企業(yè)的發(fā)展 速度高于重點(diǎn)鋼鐵企業(yè).使我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度不斷下降.重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的能耗水平基本上可以代表我國(guó)鋼鐵企業(yè)的能源利用基本情況.重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)之中有三分之一的鋼鐵企業(yè)的技術(shù)裝備水平達(dá)到國(guó)際水平，寶鋼,首鋼,鞍鋼，武鋼,天管等企業(yè)的部分技術(shù)裝備已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，他們的相關(guān)工序能耗也已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平.但是,我國(guó)仍有一批應(yīng)

6、淘汰的落后技術(shù)裝備在生產(chǎn).鋼鐵企業(yè)之間能耗水平有較大的差距,詳見(jiàn)表2.表2 2010年前4個(gè)月 重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)各主要生產(chǎn)工序能耗情況單位：KGCE/T噸鋼綜 合能耗噸鋼可比能耗燒結(jié)球團(tuán)焦化煉鐵轉(zhuǎn)爐電爐軋鋼先進(jìn)值東北特天管太鋼首鋼鞍鋼新余青鋼韶鋼新興鑄鋼297.28384.9041.7816,0865.70359.60-12.8028.11管 36.19最高值721.14710.6578.9351.88255.51528.7430.28221.22459.711.2. 我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能耗水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比，差距在10%15%我國(guó)鋼鐵企業(yè)之間技術(shù)裝備水平，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)條件，生產(chǎn)規(guī)模,企業(yè)現(xiàn)代

7、管理水平，以及裝備容量等方面均存在較大的差距所以，鋼鐵企業(yè)之間能耗水平差距也較大這也說(shuō)明我國(guó)鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作尚有一定的潛力總體評(píng)價(jià)，我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)能耗水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比，差距在10%15%存在差距的主要原因有：中國(guó)鐵鋼比高（2009年中國(guó)鐵鋼比為0.94,比國(guó)外高約0.51,是我國(guó)噸鋼綜合能耗高的主要原因），冶金裝備平均容量偏?。ㄊ箛嶄摼C合能耗高出約 5080KGCE/T），生產(chǎn)工藝流程不盡科學(xué)，煉鐵原燃料質(zhì)量較差（特 別是焦炭質(zhì)量），造成高爐燃料比高（包括熱風(fēng)溫度比國(guó)外低 100150C），產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，企業(yè)現(xiàn)代化管理 水平低等.1.3. 近年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作取得顯著成績(jī)近年重點(diǎn)

8、鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作取得顯著成績(jī)，主要表現(xiàn)是：重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗，各工序能耗歷年均在不斷下降，創(chuàng)出歷史最好水平，詳見(jiàn)表1； 一批企業(yè)的相關(guān)工序能耗達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，2010年前5個(gè)月重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)之中，煉鐵工序能耗有20個(gè)企業(yè)能耗低于400KGCE/T先進(jìn)值的企業(yè)有：新余 358.64 KGCE/T，太鋼368.64 KGCE/T，宣鋼363.32 KGCE/T，國(guó)豐 375.94 KGCE/T,湘鋼 383.99 KGCE/T,冷水江 385.37 KGCE/T,石鋼 385.65 KGCE/T,唐鋼 387.14 KGCE/T 等。轉(zhuǎn)爐工序由22個(gè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了負(fù)能煉鋼，先進(jìn)值的企業(yè)有：

9、太鋼-12.96KGCE/T,天鋼-12.41 KGCE/T,沙鋼-11.55 KGCE/T青鋼-12.75 KGCE/T,重鋼-10.05 KGCE/T等。燒結(jié)工序由 13 個(gè)企業(yè)能耗低于 50.00 KGCE/T, 先進(jìn)值的企業(yè)有： 新余 43.51 KGCE/T,太鋼 42.06 KGCE/T,宣鋼 42.33 KGCE/T,三明 46.08 KGCE/T青鋼 46.08 KGCE/T,等。2009年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)創(chuàng)出歷史最好水平.如入爐焦比為371KG/T，噴煤比為147 KG/T,熱風(fēng)溫度為1158C等.為煉鐵工序能耗的降低創(chuàng)造出有利條件.2010年前5個(gè)月重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)

10、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量為79M3/T,比上年提高4 M3/T,太鋼達(dá)128 M3/T，促進(jìn)了重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐工序能耗創(chuàng)出歷史最好水平.。重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)二次能源回收利用取得新進(jìn)展：高爐煤氣壓差發(fā)電裝置（TRT已得到普及，全國(guó)有600多臺(tái)。京唐公司曹妃甸5500M3高爐煤氣采用干法除塵，TRT噸鐵發(fā)電量達(dá)48。8KWH是技術(shù)創(chuàng)新取得的新成就，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。投產(chǎn)和在建的干法熄焦裝置（CDQ有近100套，處理焦炭能力約1億噸/年。已開(kāi)發(fā)出高壓高溫的 CDQ馬鋼，濟(jì)鋼，寶鋼等企業(yè)已建成幾十套燒結(jié)余熱回收裝置，提高了二次能源回收利用水平。首鋼，寶鋼，鞍鋼，包鋼等十幾個(gè)企業(yè)建設(shè)了CCPP1氣發(fā)電設(shè)備，有效地提高企

11、業(yè)能源利用效率。2010年前5個(gè)月重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)高爐煤氣放散率為5.02%,焦?fàn)t煤氣放散率為1.43%,創(chuàng)出歷史最好水平，促進(jìn)了企業(yè)二次能源回收利用水平的提高.我國(guó)開(kāi)發(fā)成功高爐和轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)，并得到大力推廣，已在首鋼京唐鋼鐵公司曹妃甸5500M3高爐采用，有較好的節(jié)能和節(jié)水的效益.2.鋼鐵企業(yè)節(jié)能潛力分析2.1.鋼鐵工業(yè)節(jié)能工作重點(diǎn)在煉鐵系統(tǒng)據(jù)統(tǒng)計(jì)，煉鐵系統(tǒng)（包括燒結(jié)，球團(tuán),焦化，高爐四個(gè)工序）能耗占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)總能耗70%,生產(chǎn)成本占55%60%污染物排放占約70%.所以說(shuō)，煉鐵系統(tǒng)要承擔(dān)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的節(jié)能減排，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境友好的任務(wù).鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各生產(chǎn)工序能耗占企

12、業(yè)總能耗的比例見(jiàn)表3.表3各工序能耗占聯(lián)合企業(yè)總能耗比例工序燒結(jié)球團(tuán)焦化煉鐵轉(zhuǎn)爐電爐軋鋼動(dòng)力比例%7.41.215.549.45.93.69.67.5首鋼京唐鋼鐵公司曹妃甸5500M3高爐采用一系列先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)設(shè)備（實(shí)現(xiàn)上百項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新和專利）大大促進(jìn)了全公司節(jié)能減排進(jìn)步該高爐2010年3月多項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，詳見(jiàn)表4.表4曹妃甸5500 M3高爐指標(biāo)系數(shù)T/ M3 D焦比KG/T煤比KG/T燃料比KG/T入爐礦 品位，%富氧率 %風(fēng)溫C爐頂 壓力MPA爐頂溫 度c渣鐵 比KG/T凈煤氣 含塵，MG/ M3工序能 耗KGCE/-TRT發(fā)電量，IKWH/T設(shè)計(jì)指標(biāo)2.3290200

13、490613.513001502002502501150C+ 100C-8KG/T燒結(jié)礦FEO 1.0% 1.5%10501150+ 100C-10KG/T燒結(jié)礦堿度 0.1（倍） 3.0%3.5%9501050+ 100C-15KG/T熟料率+10%-4% 5%950+ 100C-20KG/T燒結(jié)礦5MM粉末 10% 0.5%頂壓提高10KPA-0.3% -0.5%礦石金屬化率+10%-5% -6%鼓風(fēng)濕度+ 1G/M& SUP3;+ 1KG/T焦炭 M40 1%-5.0KG/T富氧1%-0.5%M10-0.2%-7.0KG/T生鐵含SI+0.1%+45KG/T灰份+10%+10%2%煤氣C

14、O2含量+05%-10KG/TS份+01%+15%2%渣量+ 100KG/T+40KG/T水份+1%+11%13%礦石直接還原度+01+8%粒度5MM+7%+16 KG/T爐渣堿度01（倍）3%入爐石灰石+100KG+6% 7%爐頂溫度+ 100C+30KG/T碎鐵+100KG-20 -40KG/T焦炭 CRS CSI+ 1% +1%-05%-11%-2%-3%礦石含硫+1%+5%燒結(jié)球團(tuán)轉(zhuǎn)鼓+ 1%-05%第二，實(shí)現(xiàn)提高能源利用效率主要是體現(xiàn)在要充分合理科學(xué)利用好企業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)煤氣鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)用煤的能量有34%會(huì)轉(zhuǎn)換為副產(chǎn)煤氣（高爐，轉(zhuǎn)爐，焦?fàn)t煤氣）.這體現(xiàn)出鋼鐵工業(yè)有能源轉(zhuǎn)換功能用好煤氣就

15、是提高能源利用效率首先要不放散或少放散副產(chǎn)煤氣（2010年前5個(gè)月重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)高爐煤氣放散率降為5.02%,焦?fàn)t煤氣放散率為1.43%,為歷史最好成績(jī)水平）,然后是把煤氣充分地在本企業(yè)內(nèi)得到利用,企業(yè)內(nèi)部取消一切燃油和燒煤的爐窯，把富余的焦?fàn)t煤氣噴入高爐，降低煉鐵燃料比，而不是用于發(fā)電.企業(yè)內(nèi)的副產(chǎn)煤氣，內(nèi)部實(shí)再用不完，才去用于發(fā)電煤氣用于發(fā)電的能源利用效率在30%45%能源利用效率低，對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)性是不合適的.煤氣發(fā)電投資高，運(yùn)行費(fèi)高，電上網(wǎng)對(duì)企業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)是不利的.第三提高二次能源回收利用水平二次能源是指企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的余壓 ，余熱,余能扣除副產(chǎn)煤氣， 二次能源回量占企業(yè)總用能的 15%對(duì)二

16、次能源進(jìn)行回收利用主要是依靠添加節(jié)能設(shè)備，如TRT,CDQ燒結(jié)余熱回收，焦?fàn)t煤氣上升管熱量回收，爐渣顯熱回收等23鋼鐵企業(yè)節(jié)能技術(shù)第一 管理節(jié)能鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理后，可以實(shí)現(xiàn)降低企業(yè)總能夠的5%具體內(nèi)容有：企業(yè)能源有專人和部門(mén)管理專職人員有較高的業(yè)務(wù)素質(zhì)和管理水平；企業(yè)能源儀器儀表配備率完好率，周檢率要達(dá)標(biāo)；企業(yè)能源統(tǒng)計(jì)規(guī)范，及時(shí),科學(xué),執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)各能源介質(zhì)折標(biāo)煤系數(shù)規(guī)定；企業(yè)實(shí)行能源定額制管理制度；編制鋼鐵企業(yè)能源發(fā)展規(guī)劃（要與企業(yè)發(fā)展規(guī)劃相銜接 ）；建立企業(yè)能源管理中心等 寶鋼建立企業(yè)能源管理中心，實(shí)現(xiàn)降低企業(yè)總能耗 5%;馬鋼建立企業(yè)能源管理中心，能耗降低7%第二結(jié)構(gòu)節(jié)能鋼鐵企業(yè)

17、通過(guò)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，優(yōu)化煉鐵爐料結(jié)構(gòu)，提高鋼錠熱送熱裝比，優(yōu)化鋼鐵生產(chǎn)流程， 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化，緊湊化，高效化等措施均會(huì)有結(jié)構(gòu)節(jié)能的效果?高爐煉鐵多噴煤，代替焦炭，可以實(shí)現(xiàn)煉鐵系統(tǒng)節(jié)能（焦化工序能耗為112 KGCE/T，噴煤工序能耗為 2035KGCE/T,一頓煤粉代替一頓焦炭，煉鐵系統(tǒng)降低能耗約 90 KGCE/T,體現(xiàn)出用能結(jié)構(gòu)的節(jié)能效果 ?高爐煉鐵爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向是提高球團(tuán)礦配比（燒結(jié)工序能耗為56 KGCE/T，球團(tuán)工序能耗為30KGCE/T, 一頓球團(tuán)代替一頓燒結(jié)，煉鐵系統(tǒng)降低能耗約 26KGCE/T）?鋼錠熱送熱裝比冷裝節(jié)能 65%,鋼錠直接軋制可節(jié)能 70%8

18、0%?高技術(shù)含量，高附加值的鋼材使用壽命高，使用量少，有顯著的節(jié)能效果寶鋼立足于生產(chǎn)高技術(shù)含量， 高附加值鋼鐵精品，形成普碳鋼，不銹鋼，特鋼三大產(chǎn)品系列產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量與國(guó)際同類產(chǎn)品相當(dāng)?鋼鐵生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化，緊湊化，高效化生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中所有中間產(chǎn)品不落地，鐵水給煉鋼實(shí)現(xiàn)一罐到底，不設(shè)混鐵爐，提高鐵水溫度，減少鐵損，即節(jié)能，又提高生產(chǎn)效率首鋼京唐鋼鐵公司曹妃甸實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化，緊湊化，高效化生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中所有中間產(chǎn)品不落地鞍鋼鲅魚(yú)圈也實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化 ，緊湊化，高效化生產(chǎn)他們的能耗均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 ?我國(guó)短期內(nèi)廢鋼資源的短缺不會(huì)得到緩解，鐵鋼比也不會(huì)大幅度下降我國(guó)電費(fèi)也比國(guó)外高所以，近期短流程工藝在我國(guó)不會(huì)有大的發(fā)展我們承認(rèn)短流程生產(chǎn)工藝有較高的節(jié)能減排效果但是要審時(shí)度事.第三 . 技術(shù)節(jié)能 鋼鐵工業(yè)各工序均有數(shù)百項(xiàng)的節(jié)能技術(shù) . 鋼鐵企業(yè)要根據(jù)本企業(yè)的具體情況進(jìn)行選擇 . 要找出主要矛盾 , 要 評(píng)價(jià)出節(jié)能工作的經(jīng)濟(jì)性 ,實(shí)用性 , 技術(shù)的成熟性和可靠性等 .目前，我國(guó)煉鐵指標(biāo)中與國(guó)際先進(jìn)水平相比差距最大的地方是熱風(fēng)溫度偏低約差100150C .煉鐵工作者和領(lǐng)導(dǎo)要在提高我國(guó)熱風(fēng)溫度上下工夫 , 要重視高