節(jié)能減排潛力

1、閱讀使人充實(shí)，會(huì)談使人敏捷，寫作使人精確。培根學(xué)冋是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。阿卜日法拉茲我國能源以化石能源為主，化石燃料消耗是引起世界范圍二氧化碳排放增加的主要因素， 將化石燃料折算成能源消耗量用來計(jì)算二氧化碳的排放量已形成共識。鋼鐵生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化碳排放95%95%以上來自能源消耗，即在很大程度上節(jié)能和二氧化碳減排實(shí)質(zhì)是一致的。20082008年我國鋼鐵工業(yè)二氧化碳排放最占全球球鋼鐵工業(yè)二氧化碳總排放的5151 %.而歐盟為1212%.日本為8 8%,俄羅斯為7 7%,美國為5 5%.其他國家1717%。在鋼鐵生產(chǎn)的高溫物料流程中，各種工業(yè)爐窯的熱效率均低于7070%。如

2、圖3 3所示，五個(gè)中高溫平臺(tái)保溫設(shè)施不完善，大量熱能散失；五個(gè)降溫期中有三個(gè)降溫過程的絕大部分熱量未回收，兩個(gè)過程的熱量進(jìn)行了回收；其中焦炭的熱量通過CDQCDQ得到了有效回收；而燒結(jié)礦、球團(tuán)礦熱回收效率低，冶金渣的熱量幾乎未進(jìn)行有效回收。整個(gè)流程中近7070%的能源處于散失狀態(tài)。原5料處理工序煉鐵*煉鋼工序熱軋工序 冷軋工序圖3鋼鐵流程溫度變化情況從能源轉(zhuǎn)化功能的角度，系統(tǒng)分析鋼鐵流程中的能量流代謝過程，可以發(fā)現(xiàn)能源利用的潛力依然很大：冶金生產(chǎn)過程中消耗的有效能量僅占28. 3%,而轉(zhuǎn)化為余熱余能的占71. 7%,達(dá)到14. 34GJ/1，折合490kgce/1。過去，國內(nèi)鋼鐵企 業(yè)關(guān)注工序

3、能耗的下降，特別是一、二類載能體單耗的下降，也關(guān)注了過程余熱 余能的回收利用，但在余熱余能的高效轉(zhuǎn)化、余熱余能回收的高效利用方面關(guān)注 度不夠，潛力依然很大。資料顯示，世界先進(jìn)產(chǎn)鋼國的噸鋼燃料消耗小于500kg，而我國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)（除 寶鋼外）的噸鋼燃料消耗都在500kg以上，比世界先進(jìn)水平高出約12%煉鐵系統(tǒng) 能耗在噸鋼綜合能耗中約占70%而煉鐵工序在煉鐵系統(tǒng)能耗中又占70%以上,因 此，煉鐵工序節(jié)能是鋼鐵企業(yè)節(jié)能的重點(diǎn)。 我國煉鐵工序的能耗指標(biāo)與國際先進(jìn) 水平還有很大差距。高爐入爐焦比的國際先進(jìn)水平已經(jīng)達(dá)到240-300kg/t ,高爐煉鐵燃料比達(dá)到439kgce/t（芬蘭）。表1 我國煉鉄

4、工庫能耗與國際光進(jìn)水平比較（kgct/t）19992001200220032004-2006我國重點(diǎn)企業(yè)平均恒4994664654S5464466437431427圜際髡避水平3M注：數(shù)據(jù)未自申國鋼鍛工業(yè)協(xié)會(huì)*據(jù)對國內(nèi)20家有代表性的鋼鐵企業(yè)余熱余能資源回收利用情況進(jìn)行調(diào)查， 2005 年這些企業(yè)余熱資源平均回收率為25. 8%,其中產(chǎn)品顯熱回收率為50. 04%, 煙氣顯熱回收率為 閱讀使人充實(shí)，會(huì)談使人敏捷，寫作使人精確。培根學(xué)冋是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。阿卜日法拉茲1492，冷卻水的顯熱回收率只有 1 90，各種渣的顯熱 回收率僅為1 59%” J。而國外先進(jìn)國家對余熱余

5、能資源(包括副產(chǎn)煤氣)的回收 率已達(dá)到 90以上，如日本新日鐵達(dá)到了 92。 分析影響節(jié)能的主要因素包括以下幾點(diǎn)：(1) 長期以來，人們一直關(guān)注鋼鐵流程中產(chǎn)品形成技術(shù)的開發(fā)和主流程的資源保 證及管理，而較忽視產(chǎn)品形成過程中能質(zhì)轉(zhuǎn)化價(jià)值及技術(shù)的開發(fā)和管理， 忽視能 質(zhì)轉(zhuǎn)化及傳遞、使用過程的耦合匹配。恰恰是這些能質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)直接涉及資源、 能源的高效利用和轉(zhuǎn)化，因而造成過程運(yùn)行成本高、效率低、污染重，其實(shí)質(zhì)是 資源、能源的流失。(2) 鋼鐵流程各生產(chǎn)工序基本上都是余熱余能的閾值工序，在工序無熱“阱”， 工序回收的余熱余能效率低，且數(shù)量不足。(3) 鋼鐵企業(yè)余熱余能資源載體多樣、 分布分散、衰變快、不

6、可儲(chǔ)存、穩(wěn)定性差、 數(shù)量和質(zhì)量差別大，集中回收利用難度大。(4) 鋼鐵企業(yè)傳統(tǒng)的余熱余能回收方式忽視回收能的質(zhì)量， 以低參數(shù)熱風(fēng)、熱水、 蒸汽等為工質(zhì)，回收效率低，且受能量品質(zhì)低、衰變快、不穩(wěn)定、用戶不匹配等 因素影響，能源利用效率低，甚至造成回收后又放散的無效狀態(tài)。(5) 鋼鐵企業(yè)以鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)為主的工藝，能量指標(biāo)體系設(shè)置裕度大，指標(biāo)優(yōu)化 技術(shù)落后，能量輸送、轉(zhuǎn)化、使用時(shí)耗損大，缺少集成優(yōu)化智能控制手段。(6) 余熱余能回收利用的理論研究滯后，能源高效利用、轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵裝備技術(shù)、 工藝技術(shù)和管理技術(shù)依賴進(jìn)口，缺乏集成創(chuàng)新?；厥諢崮苜H值嚴(yán)重、能效低，甚 至還有大量高、中、低品位余熱余能尚沒有形成

7、有價(jià)值回收利用的手段。(7) 鋼鐵企業(yè)中焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣均是優(yōu)質(zhì)化工合成原料，并且作 為副產(chǎn)物其成本較低。 鋼鐵企業(yè)化工合成功能有待深度開發(fā)， 并可為社會(huì)的可持 續(xù)發(fā)展提供新價(jià)值和資源。23 我國鋼鐵企業(yè)能源配置、能源管理潛力 我國鋼鐵企業(yè)在用能結(jié)構(gòu)、用能管理方面還存在很大潛力，主要表現(xiàn)在：(1) 鋼廠用能以煤炭為主，占 8349%蟑1，大量使用蒸汽作為傳熱介質(zhì)，導(dǎo)致過 程能量損失嚴(yán)重。如某鋼鐵企業(yè)使用蒸汽狀況：每年產(chǎn)生及消耗蒸汽 500余萬t， 折合55萬tee ;其構(gòu)成為 0. 8 1. 35MP占22%、0. 50. 8MP占37%、0. 3 0. 5MP占28%、小于.0.

8、 3MP的還有13%。從蒸汽管網(wǎng)1. 4MP到用戶通過 減壓降至0. 5MPa煙損失達(dá)12. 8%以上?？梢娔茉崔D(zhuǎn)化效率低、使用效率低， 優(yōu)化提高能效的潛力巨大。(2) 鋼廠在能源介質(zhì)配置、轉(zhuǎn)化、使用、回收再利用等環(huán)節(jié)，大量存在能量、能 質(zhì)、能級用戶不匹配和高質(zhì)低用、低質(zhì)不用的問題，遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)。分配得當(dāng)、各得 所需、溫度對口、梯級利用”。存在的問題包括：高品質(zhì)蒸汽節(jié)流減壓為低品質(zhì) 蒸汽使用， 用燃?xì)飧稍镂锪希?用高品質(zhì)燃?xì)夂婵荆?焦?fàn)t煤氣與高爐煤氣混合用于 工藝加熱，蒸汽噴射抽真空精煉，水淬高溫爐渣，高溫?zé)煔鉂穹ǔ龎m等。(3) 能源流遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)、有序、高效”運(yùn)行。能量流從“無序”到“有序”，

9、 管理潛力很大。并且工藝過程指標(biāo)裕度大，轉(zhuǎn)化效率低、回收能質(zhì)低、用戶不匹 配，系統(tǒng)能效潛力很大。余熱余能中，煤氣具有較高的棚值，可作為發(fā)電的理想燃料，可采用 CCP自發(fā)電或與電力部分合作追求規(guī) 模發(fā)電效益。除煤氣以外，其他余熱資源溫度超過 700。C的占71. 8%,具有較高的煙值，因此這部分余熱 資源從質(zhì)量上來講，具有發(fā)電的可行性。改變將余熱余能低效回收轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)蒸汽、熱水等低煙值工質(zhì)閱讀使人充實(shí)，會(huì)談使人敏捷，寫作使人精確。培根學(xué)冋是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。阿卜日法拉茲能結(jié)構(gòu)、減少物流損失和能介質(zhì)的無謂排放等增且不易集中高效和匹配耦合使用的回收方式，通過建設(shè)分布式電站，將

10、不同種類余熱余能轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一形式 的高能級的電能，就近回收、就近輸送、就近使用，余熱余能轉(zhuǎn)化效率高、輸送效率高、使用效率高。煉鐵節(jié)能潛力爐渣顯熱回收普通高爐液態(tài)爐渣的溫度在 1400 C左右，熱焓為1670-1880kJ/kg,約為煉鐵工序能耗的4%-10%當(dāng)采用低品位礦石冶煉時(shí)還會(huì)更高。目前高爐熱態(tài)爐渣的顯熱 基本沒有回收利用。我國鋼鐵工業(yè)的能源消耗結(jié)構(gòu)以煤為主。據(jù)世界鋼鐵組織統(tǒng)計(jì)：長流程噸鋼碳排 放量1.7噸.短流程噸鋼碳排放量在0.4噸左右.而據(jù)我國統(tǒng)計(jì).長流程噸碳排放 量在2.2噸，短流程噸鋼碳排放量在0.8噸左右，以廢鋼為源頭的電爐流程與以鐵 礦為源頭的高爐-轉(zhuǎn)爐流程相比.每噸鋼可節(jié)約

11、鐵礦石1.3t .降低能耗350kgce.減 排c02 1.3 t減拌廢渣600kg。我國鋼鐵工業(yè)能耗約占全國總能耗的12%。而軋鋼能耗約占全國鋼鐵工業(yè)總能耗 的13%20%t ”。隨著現(xiàn)代鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量.品種的升級，深加工層次的不斷增 長，軋鋼工序能耗在不斷增加。1999年國際先進(jìn)水平的熱軋工序?yàn)?7. 82kgce /1，冷軋工序?yàn)?0. 28kgce/1，中國鋼鐵的軋鋼工序無論是冷軋還是熱軋與國 際先進(jìn)軋鋼工序相比，工序能耗均有一定差距。若考慮兩者的差異并取我國軋鋼 工序與國外相同的水平，貝U可比能耗要比先進(jìn)產(chǎn)鋼國高達(dá)17. 2%，即112kgce/1鋼12|。其中由于裝備、技術(shù)和管理落后

12、，折合每噸鋼高出國外能耗40.4kgce。 因?yàn)檐堜摷訜釥t是軋鋼系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備，占軋鋼能耗的60%70%，軋鋼節(jié)能的潛力很大。目前，我國以煤炭和電力為主要能源，而鏈源轉(zhuǎn)佬率較高懿石油和天然氣應(yīng)用較 少，僅此頊存在的節(jié)能潛力可達(dá)標(biāo)煤/鋼15 20 kg /11.1節(jié)能概念節(jié)能的含義包括減少浪費(fèi)和增加回收兩個(gè)部分。減少浪菽就是要加強(qiáng)對用能的質(zhì)量和數(shù)量的管理，優(yōu)化加回收就是大力回收生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二次能源鈕5余壓、余熱“余能和副產(chǎn)煤氣等幾鋼鐵工業(yè)用能結(jié)構(gòu)是，煤炭占 6969. 9 9%，電力2626. 4 4%， 燃油3 3. 2 2%，天然氣0 0. 5 5%。鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作重點(diǎn)是降 低煤炭

13、和電力的用量。降低煉鐵能耗的主要技術(shù)措施有：閱讀使人充實(shí)，會(huì)談使人敏捷，寫作使人精確。培根學(xué)問是異常珍貴的東西,從任何源泉吸收都不可恥。阿卜日法拉茲風(fēng)溫升高100100C，節(jié)約焦比15kg15kg/1 1 ,脫濕鼓風(fēng)：風(fēng)中每減少1 1 g g /msms水，可提高風(fēng)溫9 9C, 降焦比 0 07kg7kg/t t。富氧鼓風(fēng)：富氧 1 1 ，高爐增產(chǎn) 4 4 2626，高爐煤氣發(fā)熱 值升高3 3. 4 4%,節(jié)焦1 1%,允許多噴吹121220kg20kg/1 1煤粉。 焦炭和煤粉灰分降低 1 1，煉鐵焦比可下降 1 15 5。 結(jié)構(gòu)節(jié)能：每噴吹 1 1噸煤粉,可降低煉鐵系統(tǒng)能耗 約100kgc

14、e100kgce /1 1，每增加使用1 1噸球團(tuán)礦，可降低煉鐵系統(tǒng) 能耗20kgce20kgce /1 1左右。優(yōu)化高爐操作技術(shù)：生鐵含 SiSi每降低0 0. 1 1%,可降低 焦比4 45kg5kg/1 1。爐頂煤氣壓力提高IkPaIkPa，可降焦比3 3% 5 5%,增產(chǎn) 1 1%左右。煤氣 coco z z 含量提高 0 0. 5 5%,可減少燃耗 10kg10kg / t t 。對熱風(fēng)爐管道進(jìn)行保溫，可使熱風(fēng)溫度升高9 9 C1717C。采用小球燒結(jié)厚料層燒結(jié)工藝,可減少燒結(jié)燃耗151520kg20kg/1 1 燒。燒結(jié)對混合料進(jìn)行預(yù)熱，溫度升高1 1 0 0 C,減少固體燃耗 2

15、kg2kg/t t?？刂茻Y(jié)點(diǎn)火負(fù)壓,可降低燒結(jié)工序能耗 4 4% 5 5% 對煉焦煤進(jìn)行調(diào)濕,水份從 1010%降到 6 6%,節(jié)能 8 8%。(2)(2) 低溫?zé)煔饣厥占夹g(shù)。 目前,我國鋼鐵企業(yè)煙氣余熱利用中,高溫?zé)?氣余熱的回收利用情況較好,而中低溫?zé)煔庥酂岬?回收利用率較低。鋼鐵企業(yè)用高溫?zé)煔忸A(yù)熱助燃 空氣，而通過空氣預(yù)熱器后約400400500500 C的中溫?zé)煔鈩t沒有被大部分企業(yè)加以利用,至于溫度更低 的3000C3000C以下的低溫?zé)煔饫玫母?。國外已?究開發(fā)利用200200 C以下的低溫?zé)煔庥酂嵊糜诠┡?和制冷。就現(xiàn)有的技術(shù)而言,排人煙囪的最佳溫度 可以達(dá)到15015018

16、0180 C,而如何利用中低溫?zé)煔庥?熱是一個(gè)亟需研究的問題?，F(xiàn)在國內(nèi)燒結(jié)余熱回 收應(yīng)用較多的是熱管式余熱鍋爐,寶鋼每噸燒結(jié)礦 可回收75182kg75182kg中壓蒸汽，并入公司蒸汽管網(wǎng)，多 數(shù)企業(yè)回收的是低壓蒸汽,未并入管網(wǎng),只是就近 使用。高爐工序能耗占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)總能耗的 5050%以 上,高爐煉鐵用能有 7878%足來自碳素燃燒 ( ( 就是燃料 比) ) 。所以,降低高爐燃料比是鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排工 作的霞點(diǎn),也是減少污染物排放的主要手段。 20102010年重點(diǎn)企業(yè)高爐燃料比的降低,為我國噸鋼綜合能耗降 低做出了重要貢獻(xiàn)。我們應(yīng)當(dāng)大力推廣能夠大幅度降 低燃料比企業(yè)的好經(jīng)驗(yàn)。閱讀使人

17、充實(shí)，會(huì)談使人敏捷，寫作使人精確。培根學(xué)冋是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥。阿卜日法拉茲項(xiàng)目高爐煤氣焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣鋼詵生產(chǎn)過程中燃煤的能量有34%會(huì)轉(zhuǎn)換為副產(chǎn) 煤氣包括髙爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣h這是鋼鐵工業(yè)有 能源轉(zhuǎn)換功能的體現(xiàn).充分合理科學(xué)回收利用好副產(chǎn) 煤氣是提高企業(yè)能源利用效率的重要體現(xiàn)。2010我國 年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)髙爐煤氣的放散率與上年相比得到下 降.轉(zhuǎn)爐煤氣回收在增加如表7竹我國靈點(diǎn)鋼鐵企業(yè)副產(chǎn)煤氣利用情況故散率放散率頁回收BmVt2009年5.951. 59752010 年5.28L 7681增減7 67+0, 17+6副產(chǎn)煤氣產(chǎn)生量大 （噸鐵產(chǎn)生14001400. 1700

18、ms1700ms煤氣，噸焦產(chǎn)生380-420m3380-420m3煤氣，噸鋼?；厥?080 100m3100m3專爐煤 氣）能值高，在企業(yè)內(nèi)部要得到充分、合理、科學(xué)地【旦j j收利用。取消企業(yè)內(nèi)一切燒油、燒煤的爐窯，改 用副產(chǎn)煤氣。副產(chǎn)煤氣要實(shí)現(xiàn)高值高用。焦?fàn)t煤氣熱 值最高，要得到科學(xué)利用。開發(fā)焦?fàn)t煤氣綜合利用途 徑，如進(jìn)行提取氫氣，生產(chǎn)二甲醚，用于生產(chǎn)商接 還原鐵，也町直接噴入高爐，有降低煉鐵燃料比的作 用。采用蓄熱式燃燒技術(shù)，可以在多個(gè)領(lǐng)域使用低熱 值的高爐煤氣，替代出高熱值的煤氣，實(shí)現(xiàn)高值高用。卻企業(yè)各主賣生產(chǎn)工序粧耗悄況議第環(huán)閒煉性話爐業(yè)爐孔鋼20帖罩69471112618339.96142.21456.79舐厲919370,2220066456210455.6133. G8123. i L433.009.0981.26&4 9820OT 年6286116J55.2130. 1212L72磁M3L34臨冏aoo 年629.93609臨舸3Q. 49119.97427.72L74msi59.5S300昨騁 5.38S4.95也晡11128410. $53.24area-74. 57-11& 74-9. as-10.00-29.93