我国钢铁企业发展循环经济的现状与发展

我国钢铁企业发展循环经济的现状与发展

目前，资源和环境问题已成为全世界高度关注的重要因素，影响经济发展，确保经济安全。近年来,我国钢铁企业以“减量化、再利用、资源化”为原则,以“低消耗、低排放、高效率”为特征,逐步改变以往“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式,在发展循环经济的过程中,自主开发并形成了一系列先进技术,取得了显著成效。一、造成中小型企业是带动小企业发展的方向2.首先,我国资源日趋紧张,对外依存度不断升高,使钢铁企业必须重视发展循环经济、建立资源节约型企业。其次,国家宏观调控政策、行业相关政策和环境保护等因素,要求钢铁企业必须大力发展循环经济。那些消耗大、产能低、装备水平不高、污染严重的企业将被国家列为限期整改和关停的对象。这就从客观上要求钢铁企业必须加快淘汰落后的步伐,走科技含量高、经济效益好、资源消耗少、环境污染轻的新型工业化道路,用装备大型化、结构最优化、成本最低化、效益最大化来提升企业的核心竞争力。再次,钢铁行业作为国民经济中资源、能源消耗及污染大户,客观上要求钢铁行业必须重视发展循环经济。二、钢铁节能减排成效近年来,尤其是“十一五”以来,我国钢铁企业通过结构优化和调整,工艺大型化和现代化步伐加快,在推进节能减排、发展循环经济方面,取得了较好的成效。1.煤调湿技术的经济效益能源循环利用主要将钢铁企业生产过程中产生的各种余热合理利用;将焦炉、高炉、转炉煤气回收利用,达到在减少一次能源消耗的同时减少各种污染物的排放量。(1)干熄焦技术。干熄焦技术就是炼焦工序采用干法熄焦代替湿法熄焦,将炼焦出炉红热焦炭的显热进行回收和利用,是节能减排效果显著的措施之一。据测算,每干熄1t红焦可回收能源40kg~50kg左右的标准煤。按照目前我国重点大中型钢铁企业高炉入炉焦比390kg/t资料显示,截至2008年8月,我国投产运行的干熄焦装置共60套,有5264万t年焦炭生产能力配置了干熄焦装置,占我国机焦产能3.6亿t的14.6%,占我国2008年钢铁工业耗焦总量32359万t的16.3%,在建的干熄焦装置共65套,全部投产后可以为12112万t年焦炭生产能力配置干熄焦装置,占我国机焦产能的33.6%,按干熄焦能力计,我国位居世界第一位。而当前世界各国已投产、正在施工和设计的干熄焦装置约有300套。(2)炼焦煤调湿技术。炼焦煤调湿技术也称焦炉入炉煤水分控制技术(简称煤调湿或CMC),就是将炼焦煤料在装炉前除掉一部分水分,并保持装炉煤水分稳定的一项技术。由于煤调湿技术显著的节能效果,近十几年来,该技术在日本得到普遍的应用和推广,各厂煤调湿装置基本都是将装炉煤水分由9%降到5%~6%,日本已有6个钢铁公司的7家大型焦化厂17座焦炉采用了煤调湿技术,调湿煤量达到2321t/h。煤调湿技术主要经济效益体现在以下4个方面:(1)焦炉生产能力提高11%;(2)炼焦耗热量减少15%;(3)焦炭粒度分布更加均匀;(4)焦炭机械强度提高1~1.5个百分点或可多配弱粘结性煤8~10个百分点,每吨煤减少剩余氨水约44kg。在国内,近两年煤调湿技术的应用也得到快速发展。由太钢自主研发、制造并建设的国内首家焦化煤调湿项目于2008年12月31日开始试生产,该项目正式投产后,装炉煤水分可由10%降为6.5%,结焦时间缩短4%,酚氰污水排放减少3.5%以上,焦炉生产能力提高7%,每年可节约能量相当于9226t标准煤。通过增加焦炭和煤气产量,年可创经济效益4591.4万元。此外,目前宝钢首台工业化运行的煤调湿装置已持续稳定运行了几个月,各项工艺指标均达到或超过设计要求,该装置投运后生产每吨焦炭可节约能耗6kg标准煤,年降低成本约4000万元。还有,2009年3月17日,“中国和日本节能环保合作示范项目——马钢‘煤调湿’项目”基本框架协议正式签约,马钢也由此启动了煤调湿项目的实施。(3)焦炉、高炉混合煤气燃气—蒸汽联合发电(CCPP)技术。燃气—蒸汽联合循环发电装置是40年代末开始发展起来的一种能源综合利用技术,其特征是将具有较高平均吸热温度的燃气轮机循环(布雷顿循环)与具有较低平均放热温度的蒸汽轮机循环(朗肯循环)结合起来,使燃气轮机的废热成为汽轮机循环的加热源,达到扬长避短、相互弥补的目的,使整个联合循环的热能利用水平较燃气轮机循环或汽轮机循环都有明显的提高。燃气—蒸汽联合循环发电装置,由于其具有高效低耗、启动快、可用率高、投资省、建设周期短及环境污染少等优点,越来越得到世界各国的重视而迅速发展。燃气—蒸汽联合发电技术可以提高混合煤气的利用率50%以上(在同等功率条件下效率要高出其他发电设备15%以上,60MW等级燃气—蒸汽联合循环的效率已达46%以上,300MW等级的已达55%以上,而同等功率的蒸汽轮机发电效率为30%和40%左右)。目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量约占火电新增容量的40%~50%,所有世界生产发电设备的大公司(如美国的GE公司1987年开始)年生产的发电设备总容量中联合循环部分都占50%以上。目前,国内济钢、马钢、鞍钢、首钢、邯钢、沙钢、莱钢等已经采用了燃气—蒸汽联合发电技术。(4)TRT发电技术(利用高炉余压发电技术)。TRT发电技术就是利用高炉余压进行发电,该技术可实现吨铁发电量35kWh~40kWh,可回收高炉鼓风机动能的30%左右。目前我国采用TRT发电技术的高炉有220余座,1000m(5)烧结余热回收技术。烧结过程的废气余热来源于烧结烟气和冷却废气,属中、低温废气余热。烧结过程产生的废气余热能占到钢铁整个流程废气余热的12%以上,其中烧结矿的余热占到8%以上,烧结废气余热占4%左右。烧结余热回收减少了烧结废气量的排放,降低了烧结废气除尘和脱硫设施的运行费用。烧结余热回用一般可以生产蒸汽或者发电,由于回收方式的不同和技术差异,一般每吨烧结矿可以回收蒸汽量30kg~90kg,降低烧结工序能耗3kg~10kg标准煤。目前,鞍钢、武钢、唐钢、马钢、济钢、安钢等钢铁企业的大型烧结机已经采用烧结废气余热发电技术。(6)炉渣余热回用技术。目前,宣钢、新抚钢等企业已经采用高炉冲渣水余热用于冬季采暖,将炉渣余热变为蒸汽,2.5t~3t炉渣可以生产1t低品质蒸汽。柳钢正在对炉渣余热发电技术进行研究。宝钢、首钢采用轮法炉渣粒化装置,实现节约用水并回收炉渣热量。(7)焦炉煤气脱硫制硫酸技术。焦炉煤气脱硫技术就是将焦炉煤气中所含的硫化氢气体解析出来,然后制成硫酸。目前,太钢已经开展焦炉煤气脱硫、制酸项目,该项目是日元贷款太原市环境改善项目,主要是将焦炉煤气中所含的硫化氢气体解析出来,然后制成浓度为98%的浓硫酸作为原料用于化工产品硫铵的生产。该项目于2007年3月开始施工,2008年4月13日正式投入运行,总投资11989.54万元,每小时处理焦炉煤气13万m(8)余热制冷和采暖技术。将炼钢、炼铁、烧结、炼焦过程中产生的低品质余热进行集中,采用余热制冷和冬季采暖,提高热能利用效率。目前,我国部分焦化厂已经采用该技术,尤其是低品质余热制冷技术,节能效果显著。(9)钢坯热送技术、铁水短距离热送技术、蓄热式加热炉技术的开发利用。这些技术的节能效果也较为显著,如济钢等企业已经广泛采用了这些技术。2.氧化铁皮的利用目前,国内钢铁企业,尤其是重点钢铁企业在铁元素利用方面,取得了不错的成效,积累了丰富的经验。如:炼钢、炼铁污泥配入烧结矿或球团矿,实现铁元素的循环利用;将轧钢工艺中产生的氧化铁皮细磨后配入烧结矿或者球团矿;将炼钢、炼铁污泥和磨细的氧化铁皮生产污泥球,在炼钢炉中起到降温和造渣作用;将炼钢工序产生的合金粉末与细磨的氧化铁皮混合制成混合污泥球,达到回收利用铁元素和合金元素的目的,目前济钢在该技术的开发和应用方面取得突破。3.钢渣、水泥、活性重选技术按照我国每年生产5亿t生铁和5亿t粗钢测算(1t生铁产生290kg高炉渣,1t粗钢产生110kg钢渣),目前我国钢铁渣的年产量在2亿t左右(还有3亿t左右存量),而目前我国钢铁渣的利用率仅为20%左右,所以,如何解决钢铁渣的综合利用,是摆在钢铁企业面前的一个难题,也是一个世界性难题。目前,国外除了美国(利用率>90%)、德国(利用率>90%)少数发达国家外,其他国家钢渣利用技术都不是很成熟,利用率不高。目前,我国钢铁渣利用主要集中于以下几个方面:(1)高炉渣进行微粉细磨或超微粉细磨,生产水泥添加料。目前宝钢、马钢、济钢、涟钢已经采用此技术。该技术已比较成熟,成效也较为明显。(2)利用高炉渣生产空心砌块技术。目前本钢已经采用该技术。(3)钢渣在铁路、公路、工程中充当回填物,在修筑堤坝、填海造地等工程中使用。目前,沿海部分钢铁企业开始探索和实施。(4)钢渣是一种以钙、硅为主,含有锌、锰、铁、铜等元素,既速效又有后劲的复合矿物质肥料,对农作物生长具有一定的促进作用。我国部分钢铁企业已经开始研究钢渣在农业中的利用问题。(5)将磁选后的钢渣加入水泥熟料,改善水泥成分,减少水泥原料消耗。目前,济钢等企业已经采用该技术。但由于钢渣自身的特点,目前在水泥中的平均掺量还不足10%。4.净化技术方面钢铁行业既是用水大户,又是水污染大户,因此节约用水、减少排污,在用水方面实现“减量化、再利用、再循环”的循环经济模式,是钢铁企业实现循环经济的重中之重。(1)干熄焦技术。干熄焦技术改变了过去水熄焦消耗大量水的状况,达到了对水资源的节约、对环境的保护和资源综合利用3方面的目的。据测算,每熄灭1t焦炭,大约要消耗0.45t水,已经投产及在建的干熄焦装置全部投产后年可干熄焦炭12112万t,年可节水5450万t。(2)高炉、转炉干法除尘技术。干法除尘技术不但可以提高除尘效率,而且节能效果显著,通过干法除尘,可将粉尘浓度减低到10MG/Nm2007年,继宝钢以后,莱钢、宝钢、太钢等20座以上转炉已经实现了干法除尘,节水、节电效果显著。(3)焦化化产工序利用热导油技术替代蒸汽蒸馏技术以及煤调湿技术等。这些技术可从源头上减少污水的产生量。济钢等企业已经采用该技术。(4)对轧钢系统的含油废水净化工艺。对该工艺进行探讨,实现轧钢废水的循环利用是一个行业难题,目前,我国部分企业已经在进行相应的探索和研究。(5)海水淡化技术。目前我国沿海钢铁企业,在海水淡化方面已经取得了突破。首钢京唐钢铁厂海水淡化项目1号机组于2009年3月份进入试投产阶段,每天可生产淡水1.25万t。该项目使用的海水淡化器是目前国内单体规模最大的海水淡化装置,采用水电联产、热膜结合的工艺技术,共有4个机组组成,全部正式投产后可日产淡化水5万t,水质接近于纯净水,可满足炼铁、炼钢等生产使用高品质冷却水的需求,每年可为曹妃甸节约淡水近2000万t。首钢京唐公司海水淡化项目确定远期20万t/d的海水淡化发展思路。此外,鞍钢鲅鱼圈钢铁新区120t反渗透膜法海水淡化试验装置已经安装完毕,进入设备全面调试阶段,2009年4月下旬具备供水条件,每天将有120t淡水供新区使用。新区120t海水淡化试验项目将主要为鲅鱼圈钢铁分公司办公大楼及管控中心提供日常生活用水。同时,鞍钢已经计划在120t海水淡化试验项目的基础上,陆续启动二期和三期海水淡化工程,为新区提供生产用水,届时新区的吨钢耗新水指标将大为降低,达到世界先进水平。(6)中水净化技术。利用净化后的中水进行绿化和工业循环使用。目前,济钢等企业已经采用该技术,效果比较理想。三、中国长距离发展经济的不足和未来规划1.在发展循环经济过程中,企业自主创新能力不强,混虽然我国钢铁企业在发展循环经济方面取得了显著成效,但是还存在一定的问题和不足:(1)发展循环经济不平衡现象还比较明显。目前重点钢铁企业较为重视,成效比较明显,但是部分中小型钢铁企业,对发展循环经济的重视程度还远远不够。(2)在发展循环经济过程中,企业自主创新能力还不强,一些先进生产技术还主要依靠引进和模仿。(3)与《钢铁产业调整和振兴规划》要求相比,差距还很明显。《规划》要求“重点大中型企业吨钢综合能耗不超过620kg标准煤,吨钢耗用新水量低于5t,吨钢烟粉尘排放量低于1.0kg,吨钢二氧化碳排放量低于1.8kg,二次能源基本实现100%回收利用,冶金渣近100%综合利用,污染物排放浓度和排放总量双达标”。目前能完全实现此要求的钢铁企业还为数不多,一些中小钢铁企业差距更加明显。2.主要污染源从钢铁行业的污染来解决,铁下一步,钢铁企业在继续加大对能源循环利用、铁元素的循环利用、钢渣和铁渣的综合利用以及水资源的综合利用方面的研究力度外,要重点关注如下技术:(1)废油加工再利用技术。对风机、油压机及液压等设备产生的废油、油脂以及循环水中产生的浮油进行再加工利用技术。(2)废旧轮胎、输送带及其他橡胶制品生产汽油、柴油的技术。(3)废旧塑料入焦炉生产焦炭和煤气及实现高炉喷文章编号:1002-1779(2009)03-0016-02烧结脱硫对节能减排、扩大内需的作用分析□刘涛李春风摘要:分析了在当前国内外经济形势急剧变化的情况下,烧结脱硫对于促进钢铁行业节能减排以及拉动内需的双重作用,并提出了进一步推动烧结脱硫工作的建议。关键词:烧结脱硫;节能减排;扩大内需中图分类号:F424.7文献标识码:A2007年,党的十七大报告首次提出大力发展环保产业,把环保产业作为新的经济增长点和国民经济支柱产业;2008年随着国际金融危机的蔓延和国内外经济形势的急剧变化,国家提出促内需、保增长的方针,其中把加强生态环境建设作为扩大内需的10项措施之一,将环保产业作为扩大内需促进经济增长的重要抓手。烧结脱硫是当前钢铁行业环保工作的重点和难点,在当前的宏观经济形势下,推动钢铁烧结脱硫,实现二氧化硫减排,不仅仅是我国钢铁行业实现节能减排、保持可持续发展的现实需要,也是政府和企业积极应对金融危机、保持经济平稳较快发展的有效措施。一、烧结脱硫是钢铁行业节能减排的重点国务院发布的《节能减排综合性工作方案》明确提出了“十一五”期间实现节能减排的目标任务,主要污染物排放总量减少10%,到2010年,二氧化硫排放总量由2005年的2549万t减少到2295万t。钢铁行业二氧化硫排放量约占全国工业二氧化硫排放总量的8%,仅次于火电,位居全国工业二氧化硫排放总量第二位。钢铁行业排放的二氧化硫主要是烧结(球团)工序产生的。进入“十一五”以来,钢铁企业加大了节能减排力度,能源结构趋于合理,除发电外,钢铁企业工业炉窑基本都使用自产富余煤气,逐步取消了使用煤