節(jié)能環(huán)保促發(fā)展
在傳統(tǒng)的行業(yè)劃分中,鋼鐵冶煉通常被稱作"黑色冶金",而現(xiàn)在,鋼鐵業(yè)界流行的潮流是"綠色鋼鐵",這是政策、環(huán)境倒逼的結(jié)果,更是鋼鐵人追求可持續(xù)健康發(fā)展所作的主動(dòng)轉(zhuǎn)變。在我國鋼鐵技術(shù)的發(fā)展史上,節(jié)能環(huán)保的生命力,從來沒有像今天這樣蓬勃興盛,催人奮進(jìn)。
"潮點(diǎn)"一:技術(shù)節(jié)能與節(jié)能評(píng)估
技術(shù)節(jié)能始終是推動(dòng)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的動(dòng)力,也是鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要手段,對(duì)于推動(dòng)鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、深化技術(shù)進(jìn)步、加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保等方面的工作將產(chǎn)生重要作用。要完成"十二五"鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排目標(biāo),技術(shù)節(jié)能是鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作之首選。技術(shù)節(jié)能要緊緊圍繞鐵前節(jié)能技術(shù)、鐵后節(jié)能技術(shù)、能量系統(tǒng)優(yōu)化等工藝技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)來實(shí)施。
鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及能量系統(tǒng)優(yōu)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,必須全行業(yè)共同努力并要落實(shí)好以下措施:一是加強(qiáng)以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的節(jié)能減排技術(shù)推廣服務(wù)體系建設(shè);二是加強(qiáng)節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)的推廣應(yīng)用的激勵(lì)和評(píng)估機(jī)制;三是進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的制定和完善工作;四是國家要進(jìn)一步出臺(tái)并落實(shí)相關(guān)配套政策,各級(jí)財(cái)政加大對(duì)節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新和推廣資金支持力度;五是加強(qiáng)技術(shù)推廣示范,選擇關(guān)鍵領(lǐng)域和重點(diǎn)技術(shù),開展節(jié)能減排先進(jìn)適用技術(shù)的推廣,形成一批由科技成果到產(chǎn)業(yè)化、由試點(diǎn)到示范的重大工程項(xiàng)目,形成一批節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用示范的優(yōu)秀企業(yè),形成具有重大推廣價(jià)值的節(jié)能減排技術(shù)推廣應(yīng)用模式,促進(jìn)全行業(yè)實(shí)現(xiàn)"十二五"節(jié)能任務(wù)目標(biāo)。
能源評(píng)估是提高能源回收利用的重要環(huán)節(jié)。從技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能和理念節(jié)能3個(gè)維度出發(fā)可對(duì)能源介質(zhì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行全面系統(tǒng)的節(jié)能評(píng)估,其中技術(shù)節(jié)能包括設(shè)備節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能兩個(gè)方面:首先對(duì)評(píng)估對(duì)象進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)對(duì)標(biāo)找出薄弱環(huán)節(jié),然后有針對(duì)性地進(jìn)行評(píng)估分析,最后提出優(yōu)化節(jié)能措施,建立滿足優(yōu)化能源調(diào)度和管理的工藝系統(tǒng)。
"潮點(diǎn)"二:電力需求側(cè)管理
近年來,鋼鐵行業(yè)積極開展綜合節(jié)電工作,大力推行節(jié)電工藝、技術(shù)和設(shè)備,取得了有效進(jìn)展。但鋼鐵行業(yè)的電力需求側(cè)管理水平仍有差距,亟待提高。
冶金企業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)一步推動(dòng)了節(jié)能降耗向深層次開展,即由單體設(shè)備節(jié)能向工藝系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能轉(zhuǎn)變,由單一抓能耗量降低向抓能耗量降低和用能費(fèi)用降低相結(jié)合方向轉(zhuǎn)移;在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整投入中注重向節(jié)能基本建設(shè)和技術(shù)改造傾斜,堅(jiān)持重大項(xiàng)目的技術(shù)高起點(diǎn)和節(jié)能高起點(diǎn);注意上下工序的優(yōu)化配合和合理銜接,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能。
具體來說,鋼鐵企業(yè)可以通過加強(qiáng)電力需求側(cè)管理,包括電網(wǎng)升壓改造、變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)、電力無功補(bǔ)償、靜止型動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償(SVC)、實(shí)施技術(shù)管理手段、企業(yè)供配電系統(tǒng)優(yōu)化、綠色照明、完善余熱余能自發(fā)電等措施,達(dá)到綜合節(jié)電的效果。
"潮點(diǎn)"三:干熄焦推廣應(yīng)用
業(yè)內(nèi)人士指出,至2013年上半年,占焦化廠總數(shù)65%的獨(dú)立焦化廠還沒有配備干熄焦裝置。未來幾年,隨著干熄焦設(shè)備性能的改進(jìn),發(fā)電量和回收粉塵帶來的經(jīng)濟(jì)效益提高,我國干熄焦余熱發(fā)電系統(tǒng)的需求規(guī)模將不斷增大。
目前,國內(nèi)一些干熄焦項(xiàng)目在實(shí)際建設(shè)和運(yùn)行中出現(xiàn)了一些問題,成為目前干熄焦市場(chǎng)健康發(fā)展的障礙,主要表現(xiàn)為應(yīng)用技術(shù)不過關(guān)和經(jīng)濟(jì)效益低于預(yù)期。此外,干熄焦技術(shù)裝置在獨(dú)立焦化企業(yè)的推廣也受到制約,這由多方面原因造成,如投資規(guī)模大、廢水難處理、技術(shù)尚未掌握、沒有預(yù)留廠地等。
干熄焦作為一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)技術(shù),希望政府管理部門、行業(yè)、企業(yè)能夠多方聯(lián)手,共同解決技術(shù)推廣應(yīng)用中的問題,早日實(shí)現(xiàn)技術(shù)的普及應(yīng)用。
加快干熄焦的技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,應(yīng)及時(shí)捕捉國際干熄焦新技術(shù)發(fā)展、變化的新動(dòng)向,不斷總結(jié)我國近年來干熄焦技術(shù)裝備在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題。同時(shí),集結(jié)行業(yè)內(nèi)技術(shù)裝備研究、設(shè)計(jì)的一流專家、一流科技人才組成強(qiáng)勢(shì)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),對(duì)國際、國內(nèi)干熄焦發(fā)展過程中的技術(shù)問題進(jìn)行深入研究,從各個(gè)方面進(jìn)行升級(jí),使其不斷完善、不斷突破。
"潮點(diǎn)"四:燒結(jié)煙氣綜合治理
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),截至2012年底,全國共建成燒結(jié)煙氣脫硫裝置389臺(tái)套,尚有2/3的燒結(jié)機(jī)未建設(shè)燒結(jié)脫硫裝置,還存在多方面問題。燒結(jié)煙氣綜合治理已是發(fā)展的方向,除了脫硫脫硝,還包括脫除二口惡英、粉塵(尤其是PM2.5)等。隨著GB28662-2012《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)行,燒結(jié)煙氣綜合治理已成為國家強(qiáng)制性內(nèi)容,燒結(jié)煙氣綜合治理一體化技術(shù)也逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
燒結(jié)煙氣脫硫脫硝一體化綜合治理技術(shù)的發(fā)展方向或?qū)⒂幸韵聨追N:選擇性催化還原(SCR法)工藝、干法煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)(活性炭吸附、循環(huán)流化床CFB-FGD、高能電子氧化法)、低溫SCR技術(shù)、濕法煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)(氧化吸收法、還原吸收法、絡(luò)合吸收法)。
燒結(jié)煙氣深層凈化須要考慮高效脫除劑、投資運(yùn)行費(fèi)用和副產(chǎn)品的綜合利用等多方面的因素,慎重選取合適的脫除方式。在生產(chǎn)實(shí)踐方面,太鋼燒結(jié)低排放低能耗清潔生產(chǎn)實(shí)踐引起了業(yè)界關(guān)注。太鋼對(duì)燒結(jié)機(jī)與脫硫脫硝技術(shù)、余熱發(fā)電裝置進(jìn)行優(yōu)化匹配及集成,采用活性炭吸附工藝,脫硫、脫硝、脫二口惡英、脫重金屬、除塵五位一體,其副產(chǎn)品制備濃硫酸,在國內(nèi)燒結(jié)專業(yè)為首例,至今運(yùn)行平穩(wěn),效果較好。
"潮點(diǎn)"五:提高鋼渣利用率
目前我國鋼渣的利用還很不充分,僅約10%得到了利用,多數(shù)仍然處于簡單堆存和任意排放狀態(tài)。
制約我國鋼渣利用率提高的原因,主要是爐渣的排放及收集缺乏有效控制,需要更高層面的綜合利用規(guī)劃。對(duì)鋼渣的綜合利用應(yīng)從3個(gè)環(huán)節(jié)入手:一是減少爐渣的產(chǎn)出,二是鋼渣的循環(huán)利用,三是對(duì)外排鋼渣的利用。其中前兩個(gè)環(huán)節(jié)屬于過程控制,第三個(gè)環(huán)節(jié)為末端控制。而鋼渣利用目前仍處于末端治理為主,對(duì)前兩個(gè)環(huán)節(jié)還須加大關(guān)注力度。這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要多方參與,協(xié)同行動(dòng)。
而在應(yīng)用技術(shù)層面,鋼渣的回收利用面臨兩個(gè)問題:一是鋼渣的堿度過高,渣中含有大量的自由氧化鈣和氧化鎂,使其體積不穩(wěn)定,直接用作建筑材料的難度較大。二是鋼渣用作冶煉熔劑存在局限性:由于燒結(jié)和煉鐵過程均無法脫磷,鋼渣用作燒結(jié)熔劑和高爐煉鐵熔劑,必然使鐵水的磷含量不斷提高,給下一步煉鋼增加負(fù)擔(dān)。另外,鋼渣的鐵含量僅為10%~15%,鋼渣的配入必然降低高爐入爐料品位。
從鋼渣減排考慮,減少鋼渣產(chǎn)出和在內(nèi)部循環(huán)使用是最積極的方向。而少渣冶煉與鋼渣循環(huán)利用---轉(zhuǎn)爐渣熱態(tài)返回利用工藝,是一種理想的鋼渣利用方式,值得企業(yè)關(guān)注。
預(yù)期未來鋼渣的減排與綜合利用將在以下方面得到進(jìn)一步發(fā)展:一是實(shí)現(xiàn)分類收集與區(qū)別化應(yīng)用;二是建立系統(tǒng)性的鋼渣減排、內(nèi)部循環(huán)綜合利用整體優(yōu)化方案;三是開發(fā)具有熱態(tài)調(diào)制和控制冷卻功能,兼顧余熱利用的技術(shù);四是繼續(xù)開發(fā)鋼渣高效利用技術(shù),拓寬鋼渣利用途徑。
"潮點(diǎn)"六:生物質(zhì)能
生物質(zhì)通常可定義為所有碳?xì)浠衔锊牧,資源種類繁多,主要包括農(nóng)作物及農(nóng)業(yè)有機(jī)剩余物、林木及林業(yè)有機(jī)剩余物、工業(yè)及社會(huì)生活有機(jī)廢棄物等。生物質(zhì)焦是生物質(zhì)在一定溫度的缺氧環(huán)境下熱解,脫除大部分揮發(fā)分后所得的高碳固體殘余物。生物質(zhì)能是唯一一種可再生碳源,與傳統(tǒng)的化石能源相比具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保優(yōu)勢(shì)和社會(huì)效益。若將其合理應(yīng)用于煉鐵過程,或能帶來鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)革新和成本優(yōu)化。
一是用于焦?fàn)t煉焦。生物質(zhì)或生物質(zhì)焦能夠代替煉焦配煤中的部分煤炭,將生物質(zhì)或生物質(zhì)焦按一定比例與煉焦煤混合后生產(chǎn)高爐焦炭,可以降低焦?fàn)t煉焦過程的污染。
二是用于鐵礦造塊。利用生物質(zhì)能可以生產(chǎn)新型的含碳球團(tuán)等爐料,將這些高反應(yīng)性爐料應(yīng)用于高爐,可實(shí)現(xiàn)高爐低還原劑操作或低碳煉鐵。將生物質(zhì)能用于鐵礦石燒結(jié)配料,或能代替部分焦粉,從而降低燒結(jié)過程中SO2、NOx等污染物的排放。
三是用于高爐煉鐵。生物質(zhì)或生物質(zhì)焦可以部分或完全代替高爐噴吹用煤粉而通過高爐風(fēng)口噴入,這已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行了實(shí)踐。某些高強(qiáng)度生物質(zhì)焦可以與焦炭混合直接加入高爐,從而可以代替部分冶金焦炭。
四是用于非高爐煉鐵。生物質(zhì)或生物質(zhì)焦或可代替煤基直接還原工藝和煤基熔融還原工藝中的煤粉,起到發(fā)熱劑和還原劑的作用,從而可較清潔地生產(chǎn)高質(zhì)量直接還原鐵(DRI)和鐵水。
此外,生物質(zhì)能還可用于鐵礦的還原磁化、球團(tuán)礦的焙燒以及熱風(fēng)爐的加熱等。