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钢铁行业三大思路降耗提效回收

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-11-14 08:17:01    来源:本站    作者:admin    浏览次数:88    评论:0
导读

  目前,我国钢铁工业处于不同层次、多种结构、各种生产技术经济指标共同发展阶段。中国有800多家钢铁企业,其中105家重点钢铁

  目前,我国钢铁工业处于不同层次、多种结构、各种生产技术经济指标共同发展阶段。中国有800多家钢铁企业,其中105家重点钢铁企业钢产量占全国的82.06%。近年来,非重点铁企业的发展速度高于重点钢铁企业,使我国钢铁产业集中度不断下降。

  重点钢铁企业的能耗水平基本上可以代表我国钢铁企业的能源利用基本情况,其中有1/3的企业技术装备水平达到国际水平,例如宝钢、首钢、鞍钢、武钢、天管等,其相关工序能耗也已达到或接近国际先进水平。但是,我国仍有一批应淘汰的落后技术装备在生产,钢铁企业之间能耗水平有较大的差距(详见表2)

  我国钢铁企业之间技术装备水平、产品结构、生产条件、生产规模、企业现代管理水平以及装备容量等方面均存在较大的差距,所以,钢铁企业之间能耗水平差距也较大。这也说明我国钢铁企业节能工作尚有一定的潜力。

  总体来说,我国重点钢铁企业能耗水平与国际先进水平相比,落后10%~15%。存在差距的主要原因有5个方面。首先,中国铁钢比高(2009年中国铁钢比为0.94,比国外高约0.51),是我国吨钢综合能耗高的主要原因;其次,冶金装备平均容量偏小(使吨钢综合能耗高出约50~80千克标准煤/吨);再次,生产工艺流程不尽科学;再者,炼铁原燃料质量较差(特别是焦炭质量),造成高炉燃料比高(包括热风温度比国外低100摄氏度~150摄氏度);还有产品结构不合理、企业现代化管理水平低等原因。

  重点钢铁企业节能取得六大成绩

  近年重点钢铁企业节能工作取得显著成绩。表现在几个方面。

  一、重点钢铁企业吨钢综合能耗、各工序能耗历年均在不断下降,创出历史最好水平(详见表1)。一批企业的相关工序能耗达到或接近国际先进水平,今年前5个月重点钢铁企业中,炼铁工序能耗有20家企业低于400千克标准煤/吨,先进的企业有新余(358.64千克标准煤/吨)、太钢(368.64千克标准煤/吨)、宣钢(363.32千克标准煤/吨)等。转炉工序由22家企业实现了负能炼钢,先进的企业有太钢(-12.96千克标准煤/吨)、天钢(-12.41千克标准煤/吨)、沙钢(-11.55千克标准煤/吨)、青钢(-12.75千克标准煤/吨)等。烧结工序由13家企业能耗低于50千克标准煤/吨,先进的企业有新余(43.51千克标准煤/吨)、太钢(42.06千克标准煤/吨)、宣钢(42.33千克标准煤/吨)等。

  二、2009年重点钢铁企业高炉技术经济指标创出历史最好水平。如入炉焦比为371千克/吨,喷煤比为147千克/吨,热风温度为1158摄氏度等。为炼铁工序能耗的降低创造出有利条件。

  三、今年前5个月重点钢铁企业转炉煤气回收量为79立方米/吨,比上年提高4立方米/吨,太钢达128立方米/吨,促进了重点钢铁企业转炉工序能耗创出历史最好水平。

  四、重点钢铁企业二次能源回收利用取得新进展。首先,高炉煤气压差发电装置(TRT)已得到普及,全国有600多台。京唐公司曹妃甸5500立方米高炉煤气采用干法除尘,TRT吨铁发电量达48.8千瓦时,是技术创新取得的新成就,达到国际领先水平。其次,投产和在建的干法熄焦装置(CDQ)有近100套,处理焦炭能力约1亿吨/年,现已开发出高压高温的CDQ。再次,马钢,济钢,宝钢等企业已建成几十套烧结余热回收装置,提高了二次能源回收利用水平。另外,首钢,宝钢,鞍钢,包钢等十几家企业建设了CCPP煤气发电设备,有效地提高企业能源利用效率。

  五、今年前5个月重点钢铁企业高炉煤气放散率为5.02%,焦炉煤气放散率为1.43%,创出历史最好水平,促进了企业二次能源回收利用水平的提高。

  六、我国开发成功高炉和转炉煤气干法除尘技术,并得到大力推广,已在首钢京唐钢铁公司曹妃甸5500立方米高炉采用,有较好的节能和节水的效益。

  减量提效回收三大思路降耗

  实现减量化用能。节能工作要从源头抓起。钢铁企业减量化用能工作重点是,降低能源亏损(由7%降到5%以下),降低炼铁燃料比(由550千克/吨降到500千克/吨以下)。表5数据说明,2009年全国重点钢铁企业炼铁工序为实现钢铁工业减量化用能做出了贡献。表6为降低炼铁燃料比的技术措施。

  提高能源利用效率。主要体现在要充分科学利用好企业产生的副产煤气。钢铁企业生产用煤的能量有34%会转换为副产煤气(高炉、转炉、焦炉煤气),这体现出钢铁工业有能源转换功能,用好煤气就是提高能源利用效率。首先,要不放散或少放散副产煤气(今年前5个月重点钢铁企业高炉煤气放散率降为5.02%,焦炉煤气放散率为1.43%,为历史最好水平),其次,把煤气充分地在本企业内得到利用,企业内部取消一切燃油和烧煤的炉窑,把富余的焦炉煤气喷入高炉,降低炼铁燃料比,而不是用于发电。企业内的副产煤气,内部实在用不完,才去用于发电。因为煤气用于发电的能源利用效率在30%~45%,能源利用效率低,经济上不合算。再者,煤气发电投资高,运行费用高,电上网对企业经济效益也不明显。

  提高二次能源回收利用水平。二次能源是指企业生产过程中产生的余压、余热、余能等。扣除副产煤气,二次能源回量占企业总用能的15%,对二次能源进行回收利用主要是依靠添加节能设备,如TRT、CDQ、烧结余热回收,焦炉煤气上升管热量回收,炉渣显热回收等。

  管理结构技术三种模式节能

  现代化管理可降耗5%

  钢铁企业实现现代化管理后,可以降低企业总能耗的5%。具体内容包括:企业能源有专人和部门管理,专职人员有较高的业务素质和管理水平;企业能源仪器仪表配备率、完好率、周检率要达标;企业能源统计规范、及时、科学,执行国家和行业各能源介质折标煤系数规定;企业实行能源定额制管理制度,编制钢铁企业能源发展规划(要与企业发展规划相衔接);建立企业能源管理中心等。比如,宝钢建立企业能源管理中心后,实现企业总能耗降低5%;马钢建立企业能源管理中心,能耗降低7%。

  结构节能途径多、效果突出

  钢铁企业通过调整产品结构,优化用能结构,优化炼铁炉料结构,提高钢锭热送热装比,优化钢铁生产流程等,实现生产过程的连续化、紧凑化、高效化等均可达到结构节能的效果。

  高炉炼铁多喷煤,代替焦炭,可以实现炼铁系统节能(焦化工序能耗为112千克标准煤/吨,喷煤工序能耗为20~35千克标准煤/吨,1吨煤粉代替1吨焦炭,炼铁系统降低能耗约90千克标准煤/吨),体现出用能结构的节能效果。

  高炉炼铁炉料结构优化的方向是提高球团矿配比(烧结工序能耗为56千克标准煤/吨,球团工序能耗为30千克标准煤/吨,1吨球团代替1吨烧结,炼铁系统降低能耗约26千克标准煤/吨)。

  钢锭热送热装比冷装节能65%,钢锭直接轧制可节能70%~80%。高技术含量、高附加值的钢材使用寿命高,使用量少,有显著的节能效果。例如,宝钢立足于生产高技术含量、高附加值钢铁精品,形成普碳钢、不锈钢、特钢三大产品系列,产品实物质量与国际同类产品相当。

  钢铁生产实现连续化、紧凑化、高效化生产,生产过程中所有中间产品不落地,铁水给炼钢实现一罐到底,不设混铁炉,提高铁水温度,减少铁损,既节能又提高生产效率。首钢京唐钢铁公司曹妃甸实现了连续化,紧凑化,高效化生产,生产过程中所有中间产品不落地,鞍钢鲅鱼圈也实现了连续化,紧凑化,高效化生产,他们的能耗均达到国际先进水平。

  此外,我国短期内废钢资源的短缺不会得到缓解,铁钢比也不会大幅度下降,我国电费也比国外高,所以,近期短流程工艺在我国不会有大的发展,我们承认短流程生产工艺有较高的节能减排效果,但是要审时度事。

  数百项节能技术怎么选?

  钢铁工业各工序均有数百项的节能技术,钢铁企业要根据本企业的具体情况进行选择,找出主要矛盾,评价出节能工作的经济性、实用性、技术的成熟性和可靠性等。

  目前,我国炼铁指标中与国际先进水平相比,差距最大的是热风温度偏低,约差100摄氏度~150摄氏度,炼铁工作者要在提高我国热风温度上下功夫,因为高风温对降低炼铁燃料比有较大作用。

  我国钢铁企业各工序中能耗水平与国际先进水平相比差距最大的工序是转炉工序。主要是我国转炉煤气和蒸汽回收量偏少,国际先进水平转炉煤气回收量100立方米/吨以上,蒸汽回收量在50千克/吨以上,实现转炉冶炼能耗为负值。我国有一批小转炉,转炉煤气和蒸汽回收量偏少,甚至没有回收装置。

  我国钢铁企业目前对焦炉上升管荒煤气显热(1000℃左右)尚没有进行回收利用,这部分的二次能源量几乎与干熄焦相当,我们应当加紧开发其技术,尽快组织回收利用这部分显热,对降低钢铁企业能耗有重大意义。

  我国电炉炼钢使用热铁水比例较高,对节能不利。电炉炼钢使用热铁水的合理比例应为25%~35%,而我国部分设备此项比例高达80%。此外,转炉炼钢可以使用15%的废钢,实现负能炼钢,再用电炉炼钢不符合钢铁工业节能政策。

  国内外炼铁界公认,融熔还原的能耗在理论和生产实践证明,均要比高炉炼铁的能耗高。这说明融熔还原技术还需要进一步的完善和提高。国外直接还原大多数是在特殊条件下实现的,而我国尚不具备这些特殊条件(比如高质量铁矿石和天然气富裕等),所以我国非高炉炼铁发展缓慢,进一步发展也要慎重。目前,非高炉炼铁的能耗,一般高于高炉炼铁,所以,要及时跟踪国内外非高炉炼铁技术进展,进行必要的研究和开发,但不要再上新的融熔还原设施,避免造成非高炉炼铁能耗高、生产成本高的被动局面。

 
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