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1、河北省钢铁工业节能减排现状及对策研究河北省工业经济联合会(河北省经济团体联合会)河北省冶金行业协会2007年11月目 录引言1一 河北省钢铁工业能耗现状分析21. “十五”节能减排取得明显成效22. 河北省钢铁工业能源消耗水平53. 能耗指标及其影响因素分析174. 主要污染物排放18二 河北省钢铁企业节能减排的成功经验191.装备和工艺的升级改造192. 产品结构的调整203. 轧钢加热炉燃料全煤气化204. 热风炉煤气和助燃空气双预热205. 烧结余热回收206. 炼钢及轧钢加热炉蒸汽并网217. 干熄焦(CDQ)218. 煤气燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)和高炉煤气发电229. 高压
2、炉顶操作和TRT发电2210. 高炉鼓风机由电动改汽动2311. 煤气干法除尘2312. 提高水的重复利用率和利用中水2413. 烧结烟气脱硫2514. 焦炉煤气脱硫废液提取化工产品25三 河北省钢铁工业节能减排存在的问题251.产品结构不尽合理252. 总体装备水平较低273. 余热余压等余能资源回收利用水平低274. 煤气综合利用水平低275. 企业能源管理水平相差很大286. 自主创新能力相差很大297. 烧结烟气基本未建设脱硫措施29四 河北省钢铁行业节能减排对策301. 强化能源管理302. 提高装备水平 淘汰落后生产能力323. 优化产品结构334. 调整工艺结构和原料结构、能源结
3、构335. 积极推广应用节能减排关键技术346. 推进科技进步与创新367. 构建循环经济发展模式378. 开展“节能减排自愿协议”试点379. 充分发挥行业协会和节能减排服务机构的作用39五 “十一五”节能减排的保证401. 节能减排是钢铁工业面临的战略任务402. 政府发挥着主导作用403. 企业正采取硬措施 完成节能减排硬任务42六 河北省钢铁工业“十一五”节能量预测431. 按节能项目预测节能量442. 按工序能耗预测节能量443. 按吨钢能耗预测节能量564. 万元工业增加值能耗降低25%的目标的可实现性595. 预测结果60附表 河北省重点钢铁企业“十一五”节能项目情况62河北省钢
4、铁工业节能减排现状及对策研究引言中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20左右,主要污染物排放总量减少10的约束性指标。这是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变发展方式的必由之路;是提高人民生活质量,维护中华民族长远利益的必然要求。钢铁行业是一个材料与能源高度密集型的行业,原料、能源消耗量大,污染物排放量大,近一半以上的物料投入以废气、固体废弃物或副产品的形式产出。河北省是钢铁大省,钢铁工业在省委、省政府的关心和领导下得到迅速发展,2005年钢产量达到7
5、386.40×104t,占全国钢产量的21.14,工业增加值976.52亿元,占全省工业增加值4759.6亿元的20.52;2006年钢产量达到9096.29×104t, 占全国钢产量的21.72,工业增加值1235.23亿元,占全省工业增加值5453.4亿元的22.65,实现利润254.8亿元,占全省工业企业利润888.1亿元的28.69。2007年19月,钢产量达到8360.88×104t,全年预计将突破1.1×108t。钢铁工业总能源消费量占全国能源消费总量的比例已由2000年的10左右,上升到2005年的16.67%,是节能减排的重点行业。河北省
6、钢铁工业能源消耗量2005年达到4984.43 ×104tce,占全国钢铁工业能源消耗总量37078 ×104tce的13.44%, 占全省能源消耗总量19745 ×104tce的25.24%;钢铁工业能耗构成中,煤占70%左右,2005年河北省冶金行业煤炭消耗5300×104t,占全省消耗量16500×104t的32.12%。据不完全统计,河北省钢铁工业2005年吨钢SO2排放量为3.07kg/t,据此计算,全年SO2排放量22.60×104t,占全省SO2排放量149.6×104t的15.11;CO2排放量约为11260
7、×104t,粉尘排放量约为15.22×104t 。因钢铁工业废水中COD含量极低,未测算COD排放量。由此可见,河北省钢铁行业的节能减排对全国钢铁工业和全省的节能减排影响巨大。一 河北省钢铁工业能耗现状分析1. “十五”节能减排取得明显成效“十五”期间,河北省钢铁行业深入贯彻党的十五大提出的“资源开发与节约并重,把节约放在首位”和党的十六届五中全会关于发展循环经济,加快建设资源节约型社会的战略方针,不断增强节能减排意识,加大节能减排工作力度,一批节能减排技术,如:高炉喷吹煤粉技术、高炉余压发电技术、连铸技术、连铸连轧技术、连铸坯热送热装技术、煤气回收及综合利用技术等在钢铁企
8、业得到广泛的推广应用,一大批节能减排技改项目建成投产,大大提高了企业节能技术水平。“十五”期间,通过节能减排科学管理和节能减排技术进步,河北省钢铁行业能耗指标得到明显改善,节能减排工作取得了显著成绩。2005年钢产量7386.40×104t,比2000年钢产量1230.1×104t增加了6156.30×104t,年递增率43.12;而同期能源消耗总量只增加了3916.87×104tce,年递增率仅34.26,能源消耗增幅比钢产量增幅低8.86个百分点。重点钢铁企业的吨钢综合能耗2005年达到687.99kgce/t,比2000年的974kgce/t降低2
9、86.01kgce/t,降低了29.36%,年均降低率6.72%,按吨钢综合能耗口径计算,累计实现综合节能量1412×104tce;2005年吨钢可比能耗达到662.37kgce/t,比2000年降低152.63kgce/t,降低了18.72%,年均降低率4.06%。详见表1和图1、图2。表1 “十五”期间钢产量及能耗变化表年 度200020012002200320042005钢产量/104t1230.11969.652659.634065.065703.087386.40总能耗/104tce1198.121785.272353.773395.264532.464984.43吨钢综合
10、能耗/kgce t-1947906885835.23794.74687.99吨钢可比能耗/kgce t-1815786.17778.20767.05701.46662.37图1 2000-2005年河北省钢产量和总能耗的变化情况图2 吨钢综合能耗、吨钢可比能耗的变化情况总能耗的降低,不但降低了资源消耗、减少了环境污染,而且促进了行业经济效益的提高,行业节能量价值占行业年利润的比例达12.18%以上,“十五”累计节能量1412×104tce,按1000元/tce计算,合141.2亿元,占全行业“十五”累计实现利润的27.86%。见图3。图3 20012005年全省钢铁行业利润、节能量价
11、值及节能价值在利润中的比例2. 河北省钢铁工业能源消耗水平河北省钢铁工业能源消耗水平可从三个层次的能源消耗指标反映,一是吨钢综合能耗和吨钢可比能耗,二是工序能耗,三是万元产值能耗、万元工业增加值能耗和工业增加值率。1)吨钢综合能耗与吨钢可比能耗表2 吨钢能耗对比表企业或范围吨钢综合能耗/kgce t-1吨钢可比能耗/kgce t-12005200620052006济钢670.03602.93670.03652.95全国大中型694.14645.12664.16623.04河北省重点687.99644.06662.37647.28注:全国大中型为中钢协入统的 78 家企业,河北省重点钢铁企业为河
12、北省冶金协会入统的44 家企业。表3 河北省部分钢铁企业吨钢能耗表企业吨钢综合能耗/kgce t-1吨钢可比能耗/kgce t-12005200620052006唐钢617595.6582.3569.1宣钢710.03706.93619.65602.15承钢735.3721718.5647.1邯钢684.52629.4674.95610.4石钢690.33597.7702.4600邢钢689.1664.55575.1585.7新兴铸管683.6630.1650.2629.6河北津西653.79582.97627.64597.31唐山建龙654645.08599564河北文丰606.47602.
13、66703.43642.4河北敬业591.84651.86695.02699.94河北前进621.38542.7668.2534河北普阳612.83583.25765.88635.03唐不锈钢682.68609.17713.7640.96唐山宝业718.57914.56唐山兴业991.1930.6940.3889.2涞源奥宇815.47665930.85797.62邢台龙海754551.36643776.78唐山松汀728672.7779708.1唐山瑞丰683.8689.84759.18849.41唐山清泉715.781321.36834.121064.62唐山津丰659.81572.527
14、96.65741.09唐山建源549.33618.46唐山国丰709.81649.03730.85724.34邯郸纵横648.78597.34749595.73邢台德龙690.2672.01754.4622.77承德建龙638632670.07722.86河北新金593.34496.13768.41544.32唐贝氏体578.11475.52614.7737.04崇利制钢355.72331.82738.5654.77唐山荣程767.56812.56武安文安781.52872.97武安烘熔913.49958.94唐山新联727.35656.29813.47756.88滦南鹏程705812.12迁
15、安燕山695710.04承德盛丰914.76586.22695.81652.64唐山宝泰706.93964.53武安鑫山622.61迁安轧一796.38788.57迁安津安707794.58迁安九江731.24766.46首钢迁钢532.9648.51首秦533.46624.19从表2看,河北省重点钢铁企业的吨钢综合能耗、吨钢可比能耗,接近全国大中型企业的平均水平,和国内先进水平尚有一定差距。但吨钢能耗指标的不可比因素较多,如:工艺结构、产品结构、工序的完整性和环保投入等,再加上人为统计的准确性、可靠性的影响,因此,要理性对待河北省钢铁行业的吨钢能耗指标。2)工序能耗表4 工序能耗指标对比表单
16、位 kgce/t年度企业或范围焦化烧结炼铁炼钢轧钢2005宝钢89.0260.55396.7010.75全国大中型139.6460.13445.7118.6576.22河北省重点146.6461.69475.3322.8956.642006宝钢91.1752.92385.21-0.90全国大中型123.4155.04430.598.1764.31河北省重点122.8260.12469.6416.9754.99表5 河北省部分钢铁企业2005年工序能耗表企业烧结球团炼铁炼钢钢材焦化唐钢56.3437.86443.68-4.4249.12129.37宣钢53.0744.98420.49-0.114
17、4.1136.59承钢58.753424.639.866.6188.9邯钢66.71439.0946.0867.48159.17石钢55.3434.22.164.8邢钢53.528.6447.211.753.5154.7新兴铸管56.859.8432.624.154.5116.2河北津西59.07686.0260.4146.75唐山建龙4528421642131河北文丰73.17446.9229.5959.6河北敬业59.0959.09411.3933.74101.11165.47河北前进70.3441.815.950.1河北普阳76.326.98652.415.58唐不锈钢53523.3-9
18、.3357.76唐山宝业94.0694.06597.1858.1478.59唐山兴业70.2486.712.166345.8涞源奥宇57.8337.5626.521.37邢台龙海62.38490.248.6793.5唐山松汀57.532.6451.318唐山瑞丰74.832.5450.832.591.6唐山清泉68.8237.6488.5727.6唐山津丰69.12533.6447.2120.08唐山建源49.379.48575.5610.56唐山国丰57.6623.42440.3218.9152.66邯郸纵横73.2747489.8925.5862.21邢台德龙53.57470.0940.3
19、451.04承德建龙493043325河北新金86.2835.09466.9317.4655.1唐贝氏体69.6717.16412.3722.251.43崇利制钢76.86461.4867.87唐山荣程86.71485.1812.01武安文安84.88618.7919.36武安烘熔65.25582.725.96唐山新联98.2453.9495.3346.82滦南鹏程72.3935.62521.9534.84迁安燕山59.4543.39487.8129.98承德盛丰106.66379.7335.99唐山宝泰66.92551.8272.78武安鑫山59.06583.61表6 河北省部分钢铁企业20
20、06年工序能耗表企业烧结球团炼铁炼钢钢材焦化唐钢56.7236.5426.28-5.2653.72130.01宣钢51.845.9422.44.741.79122.7承钢57.435.7463.3612.753.7166.7邯钢54.1626.67436.911.3834.87114.25石钢51.2413.86.561.6邢钢53.3830.52473.7225.553.51110.3新兴铸管49.4247.8421.4115.9235.03114.86河北津西70.3730.65418.0836.9867.98唐山建龙44.2331.96404.0526.4358.4583.93河北文丰5
21、7.12401.7319.251.96河北敬业56.81427.4923.9351.49141.49河北前进57.153.9416.74.949.7河北普阳56.326.98600.9115.5851.62唐不锈钢58.05479.1-2.1663.26唐山兴业61564.811.566.3180.8涞源奥宇5736.39507.2721.61邢台龙海73.54501.6886.02唐山松汀56.130.4428.31787.4唐山瑞丰74.832.5588.719.2745.83唐山清泉68.8237.668427.692唐山津丰17.3867.92481.6541.75103.15唐山国丰
22、59.1919.49450.6422.8155.15邯郸纵横69.83.4428.747.927.68邢台德龙57.232.71473.3240.0551.99承德建龙52294471879河北新金86.2835.09514.223.1555.1唐贝氏体59.1917.13420.9815.0650.06崇利制钢604016.88武安文安4194.2武安烘熔55.3399.51.8唐山新联94.5149.05492.8542.02承德盛丰87.68389.8230.16迁安轧一6463011迁安津安48.2475.569.53.5迁安九江47.1636.52463.5714.3168.06工序
23、能耗反映某一工序生产中某种产品的能源消耗水平,可以在同专业进行横向比较。从表4可以看出,河北省钢铁行业的工序能耗指标虽然进步很大,但除轧钢外,和全国大中型企业相比,尚有不小差距,明显落后于国内先进企业上海宝钢。3)万元产值能耗、万元工业增加值能耗和工业增加值率表7 产值增加值能耗比较表企业或范围万元产值能耗/tce 万元-1万元工业增加值能耗/tce 万元-1工业增加值率/200520062005200620052006宝钢1.421.183.444.0741.22济钢1.811.547.746.3523.4424.20全国大中型1.781.636.936.2825.6126.0河北省重点2.
24、242.029.868.7422.7323.16新日铁51.5*注:(1)工业增加值率工业增加值/工业总产值×100%。(2)新日铁为2006年上半年数据。表8 河北省部分钢铁企业产值和增加值能耗表企业万元产值能耗/tce 万元-1万元工业增加值能耗/tce 万元-12005200620052006唐钢2.0691.988.066.95宣钢2.432.7114.7514.85承钢1.821.637.758.11邯钢1.911.885.745.31石钢2.311.9923.0815.66邢钢2.422.3511.288.79新兴铸管2.221.0510.055.32河北津西2.432.
25、2610.859.07唐山建龙2.0782.147.669.75河北文丰1.411.525.596.07河北敬业1.311.234.724.53河北前进1.971.8910.318.72河北普阳2.432.156.987.35唐不锈钢2.391.949.1919.42唐山宝业4.8434.75唐山兴业3.992.9436.929.95涞源奥宇3.5462.8926.120.5邢台龙海2.482.3812.9929.45唐山松汀2.672.6130.3920.7唐山瑞丰2.11.3417.85.9唐山清泉2.545.8210.1720.98唐山津丰2.452.4832.331.66唐山建源2.2
26、325.78唐山国丰2.862.410.627.92邯郸纵横2.02213.637.65邢台德龙2.332.478.549.62承德建龙2.552.632.3630.47河北新金2.152.476.628.19唐贝氏体1.951.6712.258.81崇利制钢1.241.4224.1218.95唐山荣程3.0513.58武安文安2.7713.34武安烘熔3.2821.86唐山新联2.92.7617.2810.76滦南鹏程2.7917.9迁安燕山2.7214.27承德盛丰2.732.4825.8211.58唐山宝泰3.713.71武安鑫山3.1123.85迁安轧一3.2124.98迁安津安2.1
27、919.65迁安九江2.8119.02首钢迁钢2.2417.05首秦1.9818.2这三个指标都是反映行业(企业)能源利用效率的指标,万元产值能耗、特别是万元工业增加值能耗直接反映了企业在生产经营活动中能源消耗所创造价值的大小,而工业增加值率则反映了产品附加值的高低。从表7可以看出河北省重点钢铁企业的能源利用效率指标,不仅和国外、国内先进企业有很大差距,也和全国大中型企业的平均水平有较大差距。3. 能耗指标及其影响因素分析三个层次的指标反映了钢铁企业能源消耗水平,但也受到各种因素的影响,需要把这些指标作为一个体系进行分析,才能得到比较准确的结论。1)吨钢综合能耗是指企业在报告期内每吨钢消耗的各
28、种能源自耗总量,没有考虑企业所含工序的不同,产品结构的不同以及环保的投入等,因此,难以体现企业真正的能耗水平,不宜直接进行比较。河北省由于冷轧材比例低和商品坯量大等原因,导致吨钢综合能耗低于全国大中型平均水平(见表1)。2)吨钢可比能耗是指企业以钢为代表产品,按前后工序能力配套生产所需要的能源消耗。该指标虽然仍有一些不可比因素(如:由于工序不全,企业所缺少的工序是以平均工序能耗计算,不但取值可能不同,而且不代表本企业的实际用能;产品深加工程度和比列的不同,使得轧钢工序构造差别很大),但已具有可比性,具有参考价值。河北省重点企业(以2006年为例,钢产量占全省钢产量的82.68%)的吨钢可比能耗
29、高于全国大中型企业(以2006年为例,钢产量占全国钢产量的80.04%)的吨钢可比能耗(见表1),比较客观地反映了河北省钢铁行业的能耗水平。3)工序能耗反映某一工序生产某种产品的能耗水平,可以在同专业进行横向比较。河北省重点企业烧结、炼铁、炼钢工序能耗高于全国大中型企业(见表4)的主要原因之一,是二次能源回收利用差(见表10),而轧钢工序能耗好于全国大中型企业的主要原因,是轧钢工序以热轧为主,高能耗的冷轧工序及涂、镀层板的比例低。4)在能源利用效率方面,河北省钢铁企业万元产值能耗、万元工业增加值能耗和全国大中型企业有较大差距(见表7),说明河北省钢铁产品的高技术含量、高附加值产品的比例低,规模
30、型、粗放型的特征明显,这是河北省钢铁行业的软肋。综上所述,河北省重点钢铁行业的能源消耗指标和全国大中型钢铁企业相比还有不小差距,和全国先进企业相比差距更大,因而节能潜力很大。4. 主要污染物排放钢铁工业主要污染物为SO2 。“十五”期间,钢铁行业在减排SO2方面作了大量的工作,如使用低S煤,对焦炉煤气进行脱硫,加大回收高炉煤气和转炉煤气的力度,采取燃气一蒸汽联合循环发电机组,实现能源阶梯式利用,提高副产煤气的利用效率,不但使钢铁行业的能耗大大降低,而且从源头控制或减少了SO2的产生。因而使钢铁行业在2000年2004年间,在钢产量增加118的情况下,外排SO2总量只增加了2.4,烧结工序外排S
31、O2量只增加20。由于钢铁生产总量快速增长,造成SO2排放总量也相应有所增加。河北省钢铁工业发展迅速,从2000年到2005年,钢产量由1230.1×104t跃升为7386.4×104t,增长了5.00倍,年递增率43.12;而SO2排放量从6.91×104t增加到22.60×104t,仅增长了2.27倍,年递增率为26.74,明显低于钢产量增速。吨钢SO2排放量从5.62kg/t较低到3.06kg/t,下降了45.55,年均降低率为11.45。二 河北省钢铁企业节能减排的成功经验河北省钢铁工业在节能减排工作中取得了巨大的成绩,各钢铁企业特别是重点钢铁企
32、业创造了很多成功的经验。主要有装备和工艺的升级改造、产品结构的调整、轧钢加热炉燃料全煤气化、热风炉煤气和助燃空气双预热、烧结余热回收、炼钢及轧钢加热炉蒸汽并网、干熄焦、煤气燃气-蒸汽联合循环发电和高炉煤气发电、高压炉顶操作和TRT余压发电、高炉鼓风机由电动改汽动、煤气干法除尘、提高水的重复利用率和利用中水、烧结烟气脱硫、焦炉煤气脱硫废液提取化工产品等。1.装备和工艺的升级改造唐钢、承钢、宣钢、邯钢、邢钢等企业均基本完成了装备和工艺的升级改造,石钢、邢钢实现了“全精料、全精炼、全连铸、全连轧、全喷煤”的工艺流程。设备的大型化、自动化,工艺的省能化,为企业节能、降耗、减排、增效提供了基础条件。邯钢
33、在一些工序实现了连铸连轧,大部分钢铁企业实现了热装热送。2. 产品结构的调整2005年前,全省钢材板带比低于50%,虽然2006年达到53.94,不计算热轧窄钢带达到31.58,实现了由以长材为主的品种结构向以板带类产品为主的转变,产品结构调整取得了显著成绩。3. 轧钢加热炉燃料全煤气化邯钢、唐钢、宣钢、承钢、唐山建龙等企业实现了轧钢加热炉燃料煤气化,为煤气全回收创造了条件,对于改善企业能源结构,降低能源消耗有重要作用。4. 热风炉煤气和助燃空气双预热利用热风炉烟气余热预热热风炉煤气和助燃空气,不仅可以直接减少热风炉煤气消耗,而且可以提高燃料燃烧温度,进而提高热风温度,提高喷煤量,降低焦比,从
34、而降低炼铁工序能耗。邯钢、唐钢等企业采用了这一技术。5. 烧结余热回收烧结工序余热包括烧结矿显热和烧结废气物理热,由于回收难度较大,以前很少回收。邯钢对90m2烧结机烧结矿显热进行了回收,年产蒸汽8×104t,折合标准煤9000t以上;唐钢炼铁北区2#烧结机环冷余热回收装置产生蒸汽,用于预热混合料,工序能耗降低1.5Kgce/t; 2006年炼铁北区采用新型热管式余热回收设备替代265m2烧结机列管式换热器,提高余热蒸汽回收量及品质,提高了混合料预热温度,降低了烧结固体燃料消耗。6. 炼钢及轧钢加热炉蒸汽并网由于转炉炼钢的周期性,其烟道汽化冷却产生的蒸汽也是周期性的,而轧钢加热炉汽化
35、冷却产生的蒸汽量较小,这就使得回收利用这些蒸汽在技术上、工艺上有一定的困难,以前有部分企业将其用于生活和冬季采暖,但回收总量较小。将这两部分蒸汽并入企业蒸汽管网,可以取代部分锅炉蒸汽生产能力,减少锅炉能源消耗甚至减少锅炉数量。7. 干熄焦(CDQ)从焦炉出来的红焦炭(9501050)所含显热相当于炼焦生产消耗总热量3540。采用干法熄焦可回收红焦显热的80,吨焦可产生3.9MPa的蒸汽口0.45t(先进的可达0.6t),是钢铁工业可回收余能所占比例的最大项目,约占可回收余能的一半。干熄焦可提高焦炭质量,其热反应性可降低1013,M40可提高34,M10改善0.30.8;在焦炭质量不变条件下,可
36、多配1020弱粘结性煤,可节水0.38m3/t焦;高炉使用干熄焦的焦炭可降低焦比2,产量提高1。唐钢炼焦制气厂5、6焦炉干熄焦项目于2006年8月投产。不仅大幅度降低了焦化工序能源消耗,而且降低了熄焦耗水量、减少了对环境的污染。8. 煤气燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)和高炉煤气发电邯钢根据其焦炉煤气并不富裕的特点,大胆采用纯烧高炉煤气的燃气蒸汽联合循环发电技术。燃气蒸汽联合循环发电效率高,成本低,经济效益好。目前四台机组已全部完工,实现并网发电,年发电可达到660GWh,约占邯钢总用电负荷的36,年可降低用电成本2亿元以上,同时有效缓解河北南部电网电力供应紧张局面,提高了邯钢生产经营的电力
37、保障能力。邯钢CCPP项目年可减排CO266×104t,因此申报了CDM即“清洁发展机制”项目,瑞典碳资产管理有限公司与其签订了购买CO2减排量的协议,到2012年总收益可达2亿元。这一项目在完成相关程序后,已于2007年10月15日在联合国CDM理事会注册。很多企业建设了高炉煤气发电工程,利用富余高炉煤气发电,减少甚至杜绝了煤气放散。9. 高压炉顶操作和TRT发电高炉炉顶煤气压力提高,可以降低焦比,并有利于冶炼低硅生铁和提高TRT的发电量。2006年唐钢2000m3高炉顶压在200kPa左右。理论上高炉炉顶煤气压力在80 kPa,TRT所发的电能与所用的电能平衡,煤气压力在100
38、kPa时会有经济效益,而煤气压力大于120 kPa时会有明显的经济效益。TRT发电能力是随炉顶煤气压力而变化,一般每吨生铁可发电2040kWh。采用干法除尘,可提高发电量30左右。因煤气温度每提高10,发电透平机出力可提高3,最高发电量可达54kWh。高炉鼓风能耗约占炼铁工序能耗1015,采用TRT装置可回收高炉鼓风机能量的30左右,可降低炼铁工序能耗1118kgcet。从技术政策上讲,炉顶压力大于120kPa的高炉均应当有TRT装置。我国已有210多套TRT设施,我省唐钢、宣钢、邯钢、石钢、国丰、津西、东山等大多数炉顶压力符合条件的企业都建设了TRT发电装置。宣钢对1350m3高炉TRT装置
39、(炉顶压差发电)进行扩能改造,由4500kW改为7500kW,在新建450m3高炉和1800m3高炉配套建设4500kW和10000kW的TRT工程。10. 高炉鼓风机由电动改汽动高炉鼓风机由电动机拖动,增加了能源转换和传输环节,降低了能源利用效率。承钢对三座高炉鼓风机由电动改为汽动,年可节电127GWh,同时大大地降低了能源转换和传输浪费,对企业和社会均产生可观的经济效益。11. 煤气干法除尘采用干法除尘,节能减排效果显著,并可提高煤气温度100左右,提高发电量30左右,还可减少水的消耗。石钢、唐山国丰等企业成功地采用了炼铁干式布袋除尘技术。12. 提高水的重复利用率和利用中水一些企业通过水
40、的梯级利用、建设污水处理厂进行深度处理回用等措施,提高水的重复利用率,降低新水消耗。石钢、唐钢2006年吨钢耗新水已分别达到3.5m3/t和4.0m3/t,邯钢、津西等企业实现了污水零排放;宣钢焦化厂水改造工程,荣获2006年中国国际环境保护技术设备博览会金奖。唐山国丰采用了一水多用技术,根据各工序不同的用水要求,实现分级利用,改变过去末端节水治污的单一思路,用水过程中,根据工艺不同,对水质、水量、水温要求不同进行合理分类,从而减轻末端治理 的压力;开发不用水和少用水工艺,通过工艺过程用水系统优化和合理的量、质匹配,逐级减少系统补用量,进行源头削减,进而减少污水的处理和排放量,节约水资源。为了
41、节约宝贵的地下水资源,国丰在北区建成了日处理污水能力3.5×103m3的污水处理厂,采用先进的水处理工艺,实现闭路循环,水重复利用率达到95%以上。目前国丰北区已与唐山给排水公司西郊污水处理厂达成协议,从2007年6月开始,每天使用中水3×104m3,南区从2005年开始使用丰南利源水处理厂处理的中水代替地下水,中水用量已达到总用水量的30%。13. 烧结烟气脱硫石钢将北京科技大学环境工程中心和德国福汉燃烧技术股份有限公司针对中国国情开发的密相干塔技术应用于3、4烧结机烟气脱硫工程,这是我国第二家实施烧结烟气脱硫的企业。2007年8月18日,邢钢198m2烧结机脱硫工程和精
42、品钢炼钢项目、精品钢轧钢项目等7项工程一起竣工投入运行。14. 焦炉煤气脱硫废液提取化工产品建滔(河北)焦化有限公司采用“PDS + 栲胶”工艺进行焦炉煤气脱硫,与北京化工大学合作,开发出“从脱硫废液中提取硫代硫酸铵和硫酸氢铵”工艺,避免了二次污染,并取得了良好的经济效益,年经济效益达400万元。三 河北省钢铁工业节能减排存在的问题河北省钢铁工业节能减排工作在“十五”期间取得了巨大的成就,但也还存在着一些问题,主要表现在产品结构不尽合理、总体装备水平较低、余热余压等余能资源回收和资源综合利用水平低、能源管理水平差距较大、自主创新能力较低、烧结烟气基本未建设脱硫措施等方面。1.产品结构不尽合理虽
43、然河北省钢铁工业2006年实现了由以长材为主的品种结构向以板带类产品为主的转变,产品结构得到了调整,但高技术含量、高附加值的高档钢材的比例仍然较低,导致工业增加值率低、万元工业增加值能耗高,同样的能源消耗创造的价值和利润低。通过2007年上半年吨钢利润、利税和吨材出口价格的对比(见表9)可以看出,河北省吨钢效益指标和钢材出口价格明显低于全国平均水平。表9 2007年1-6月份吨钢利税、利润及吨材出口价格对比表吨钢利润(元/吨)吨钢利税(元/吨)吨钢材出口价格(美元/吨)全国钢铁377649662.9河北省钢铁273448547.27鞍钢9711455太钢9431208宝钢9041251武钢69
44、11108津西472640德龙452678国丰407524建龙373586邢钢369562邯钢284561唐钢278495注:全国钢铁的吨钢利税、利润为72家大中型企业平均值。2. 总体装备水平较低河北省钢铁企业大型化、现代化装备少,有相当数量的应当淘汰的落后生产能力仍然在生产。以炼铁、炼钢为例,2006年1000m3以上高炉仅12座, 100t以上转炉仅19座;而3001000m3高炉构成了炼铁装备的主力。3. 余热余压等余能资源回收利用水平低钢铁工业生产过程中产生大量的余热余压等余能资源,做好其回收利用,是钢铁工业节能减排的重要组成部分。从全省看,轧钢加热炉、锅炉烟气余热回收较好,转炉烟道
45、和轧钢加热炉汽化冷却蒸汽、烧结废气、冷却水物理热回收较少。部分采用高压炉顶操作的容积较大的高炉配置了TRT余压发电装置。由于小高炉多不采用高压炉顶操作,炉顶压力一般在120kPa以下,采用TRT发电基本没有经济效益,故多数高炉未安装,这与装备水平也有很大的关系。4. 煤气综合利用水平低煤气是钢铁工业主要的二次能源,钢铁工业所用煤炭的能量有39.8以煤气(高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)形式存在,其能值约占钢铁工业总能耗的34。充分回收利用煤气,对钢铁企业的节能减排工作有重要意义。河北省重点钢铁企业煤气利用情况和全国重点企业相比有很大差距,有不少企业的转炉煤气还没有回收利用(见表10)。河北省高炉
46、(焦炉、转炉)煤气发电除邯钢CCPP外均采用锅炉蒸汽轮机发电机组,能源转换效率低,发电标煤耗高,部分机组达到700800kgce/kWh。表10 2005年钢铁企业煤气放散与回收情况对比表项 目焦炉煤气放散率 /高炉煤气放散率 /转炉煤气回收量 / m3 t-1全国重点平均5.7610.4654全国重点先进0(11)0(36)92全国重点落后20.9233.840(44)河北省重点平均3.5312.3224.32(15)河北省重点先进01.9761(11)河北省重点落后37.4247.030(29)注:括号内为统计企业数。5. 企业能源管理水平相差很大河北省钢铁企业之间能源管理水平相差很大。一
47、些老企业如唐钢、石钢、邯钢等能源管理水平较高,但在一段时间内也存在弱化倾向,而一些新建的民营企业,能源管理十分薄弱,有的企业甚至既无机构,又无人员,也没有建立能源管理制度,有些企业在能源审计过程中匆忙发文指定能源管理机构,照抄照搬了一些其他企业的能源管理制度,对于本企业可操作性很差。这也从一个侧面反映出一些企业对节能减排的战略意义认识不够深刻,没有树立以节能求生存、以节能求效益、以节能求发展的观念。能源计量器具配备率较低是比较普遍的问题,完全达到2007年1月1日实施的国家强制标准GB 17167- 2006用能单位能源计量器具配备和管理通则要求的企业为数不多。在能量系统优化方面,各企业均缺乏
48、建立在物质流分析和能量流分析基础之上的系统分析,对于企业的一次、二次能源结构调整缺少基础数据和理论指导,不能进行有效的优化。6. 自主创新能力相差很大河北省钢铁企业自主创新能力与占全国四分之一钢产量的地位很不相称,各企业之间的自主创新能力差别很大。新唐钢集团、石钢、邢钢、邯钢等企业在自主创新方面取得了优异的成绩,但大部分企业自主创新能力差,有些企业甚至只能使用落后的工艺和设备生产一些缺乏市场竞争力、经济效益较低的普通建筑用钢。7. 烧结烟气基本未建设脱硫措施烧结工序是钢铁工业SO2排放的主要工序,采用烟气脱硫是治理烧结工序SO2排放的主要手段。河北省钢铁企业除石钢2台50m2烧结机、邢钢198
49、m2烧结机外,尚未建设烧结烟气脱硫工程。四 河北省钢铁行业节能减排对策河北省钢铁行业能源消耗水平和污染物排放水平在整体上与国内外先进水平还有较大的差距,有较大的节能减排潜力。河北省钢铁行业节能不仅要从传统的管理节能、技术节能方向上努力,而且更要重视产品结构节能,从而实现在降低吨钢能源消耗和工序能耗的同时,降低万元产值能耗和万元工业增加值能耗,降低污染物排放量,推进河北省钢铁工业增长方式和发展方式的转变。主要对策有以下几方面:强化能源管理,提高装备水平、淘汰落后生产能力,优化产品结构,调整工艺结构和原料结构、能源结构,积极推广应用节能减排关键技术,推进科技进步与创新,构建循环经济发展模式,开展“
50、节能减排自愿协议”试点,充分发挥行业协会和节能减排服务机构的作用。1. 强化能源管理多年来,随着大气候的变化,河北省钢铁企业在能源管理上也有很大波动,一时有职能明确的专职机构,一时只有一个专职或兼职能源管理人员,一些钢铁企业能源工作甚至处于无人管理的状态。强化能源管理的关键,首先是企业要转变发展观,改变以数量规模求效益的传统观念,从思想上真正认识到节能减排对企业、对社会的重要意义。经验表明,要抓好节能减排工作,必须有明确的机构和人员负责,建立三级能源管理网;建立健全和严格执行能源管理制度,并及时修订完善,结合企业标准化的进程,把能源管理纳入企业标准化的范畴;建立完善能源消耗定额和相应的考核体系
51、。同时,完善企业能源计量系统,按照国家标准的要求配备能源计量器具,建立完整有效的能源数据传输体系和能源统计体系,使能源消耗指标能够真实、客观地反映企业的能源利用现状和水平。钢铁企业必须承担的三种职能(钢铁产品的生产制造功能、生产过程的能源转换和回收利用功能、消纳社会废弃物的处理功能),使钢铁企业成为各工序、各部门联系紧密、互相依靠、协调发展的有机整体。因此,抓节能减排工作,要坚持管理创新,要树立系统节能的观点,要打破工序之间、部门之间的界限,从企业全局的层次上来研究企业的节能减排战略、节能减排措施和节能减排管理工作,不断提高节能减排管理水平。在物质流分析和能量流分析的基础上,优化企业能量系统和能源结构。建立企业能源管理中心(EMS),一可以确保生产用
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