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钢铁工业节能之路如何走


我国粗钢产量已连续16年居世界第一。目前,我国工业能源消耗占全社会能源消耗70%以上,而钢铁工业又是工业中消耗资源能源和产生污染排放的重点行业,钢铁工业节能减排成效对实现国家节能减排和低碳约束性目标意义重大。
    十一五”期间,全国单位GDP能耗比2005年下降19.1%,基本完成“十一五”单位GDP能耗降低20%左右的目标。钢铁工业节能对GDP能耗指标的完成作出了巨大贡献,而“十二五”发展规划纲要中单位GDP能耗下降16%和单位GDP二氧化碳排放下降17%再次成为约束性指标,节能形势依然严峻,钢铁行业节能任务更加紧迫。
   
    “十一五”节能成绩与问题
   
    “十一五”末和“十五”末相比,钢铁行业吨钢综合能耗下降了12.82%,工业增加值能耗下降了23.16%,有力保证了国家“十一五”提出的GDP能耗下降20%目标的实现。世界上几乎所有先进的节能技术都已在我国得到应用,主要生产工序能耗逐步降低,各工序能耗的达标率进一步提高,主体装备及配套主要节能设备水平大幅提升,先进钢铁企业如宝钢、太钢、武钢、沙钢的能耗指标已经达到国际先进水平,行业的整体能源利用水平也已接近国外能源利用水平。
    2010年和2005年相比,重点大中型钢铁企业各类机械化焦炉的干熄焦装置由20套增加到104套,烧结机余热发电装置由1套增加到100余套,2000m3以上高炉TRT配备率100%,1000m3以上高炉TRT配备率达到95.6%,干式TRT的座数由2005年的49座增加到2010年的597座,转炉煤气吨钢回收量提高了29m3/t,转炉“负能”炼钢的企业共有25家。
    虽然“十一五”钢铁行业节能工作取得重大进展,但是仍然面临一些突出问题:一是落后产能所占比重仍然较大,淘汰落后产能工作有待进一步加强;二是仍有部分企业工序能耗未达到限额标准限定值;三是二次能源利用有待进一步加强,煤气损耗的绝对数量仍然偏大;四是先进节能技术有待进一步研发和推广,如煤调湿、烧结余热发电等;五是现代化能源管理手段不强,国内只有极少数企业建有现代化能源管控中心;六是能源统计仍存在问题,部分数据因各种因素导致失真,必然影响整个行业的能耗数据。
   
    “十二五”钢铁节能面临五大挑战
   
    节能和低碳约束性指标将继续加强。早在哥本哈根会议之前,我国政府已经向世界庄重承诺:到2020年要在2005年的基础上我国单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。单位GDP能耗、碳排放强度都已作为约束性指标纳入国民经济和社会发展“十二五”规划纲要当中。
    国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》提出,到2015年,全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算),比2010年的1.034吨标准煤下降16%,“十二五”期间实现节约能源6.7亿吨标准煤,并已将主要节能目标分解到各省市中。各地区为完成节能目标,必然会将指标再分解到各企业。而作为高耗能的钢铁行业,其承受的节能指标压力必然不会轻松。
    能源消费总量控制受到空前重视。由于地方的超高速增长远远超出国家的预期目标,尽管单位GDP能耗有所降低,但能源消费总量则大大突破国家的控制目标,2010年全国能源消费总量达到32.5亿吨标准煤左右,比2000年的14.5亿吨增加1.2倍,10年翻了1番还多。
    《“十二五”节能减排综合性工作方案》把“合理控制能源消费总量”提升到很高的高度,把合理控制能源消费总量作为转变经济发展方式的重要着力点。能源总量控制将对各地的经济增长速度产生重大影响,将比节能指标更加严厉。这也标志着政府从“十一五”单纯的能耗强度控制转变到强度和总量双控制、绝对指标和相对指标想结合的考核方式。国家能源局指出,“十二五”末要将能源消耗总量控制在41亿吨标准煤左右。如果蕞后确定数据为该数,则意味着“十二五”期间年均能源消费量蕞多增长1.8亿吨标准煤,为控制总量消费,分解指标已经初步分解落实到各省。
    某省已经出台了《合理控制能源消费总量工作方案(征求意见稿)》,并将国家分配给该省的能源消费总量控制目标分解到各地市州以及分配给各行业,其中黑色金属冶炼及压延加工业的单位工业增加值能耗下降18%作为指导性指标,而能源消费总量控制到2890万吨标准煤作为约束性指标。这意味着,钢铁工业的总用能量控制将比工业增加值能耗下降的控制力度更大。各钢铁企业要密切关注这一动向,做好本企业的“十二五”节能规划,及早掌握本企业“十二五”期间产能、生产流程、装备结构的变化可能引起的总用能量变化,尽早掌控本企业发展所需的能源量。
    节能长效机制缺乏。“十一五”期间,在采用0.1229kgce/kWh折标系数的情况下,我国钢铁企业吨钢综合能耗已经是世界一流水平,即使同口径比较,我国先进企业的吨钢综合能耗也已接近或达到世界先进水平。钢铁企业一旦生产规模、工艺流程、结构和装备水平确定下来,在配备有完善节能和能源计量措施后,其吨钢综合能耗基本有一个范围,能耗指标不可能“无限制”降低,指标已经达到先进水平的企业其节能潜力是有限的。因此,国家提出的长效机制,其核心是企业的能源消耗强度指标应保持在一个合理、稳定的水平。如何建立节能长效机制,将是企业“十二五”需要考虑的一个重要问题。
    万家企业节能行动实施。万家企业节能行动是继“十一五”千家企业节能行动之后进一步扩大了企业的范围,年综合能源消费量超过1万吨的法人工业企业都被纳入,可以说钢铁企业或者某个单一工序的独立法人企业都将进入万家企业范畴。国家要求万家企业要做好强化节能目标责任制、建立能源管理体系、加强能源计量统计和开展能源审计及节能规划编制、加大节能技术改造力度等十项具体要求。在新形势下,2012年的中央节能奖励资金只对进入万家企业名单的法人单位才给予奖励,不在名单之列的一律不予支持,说明国家在考核这些重点企业的同时也将加大对这些企业的奖励力度。
    固定资产投资项目节能评估审查制度严格执行。节能评估审查作为固定资产投资项目的前置条件被写入《“十二五”节能减排综合性工作方案》,并提出要将固定资产投资项目节能评估审查作为控制地区能源消费增量和总量的重要措施。国家发改委[2010]6号令对节能评估审查进行了细化,规定了年综合能源消费量3000吨标准煤以上、电力消费500万千瓦时以上、天然气消费量100万立方米以上的投资项目,必须单独编制节能评估报告书。钢铁行业由于其行业特点,即便属于企业内部的一个技改项目,其用能量都可能超过上述门槛,都需要编制节能评估报告。如何应对政府关注的项目对地区能源消耗的影响及对地区完成GDP能耗、能源消费总量指标的影响,钢铁企业需要重点关注。
   
    “十二五”节能的主攻方向
   
    通过总结“十一五”期间我国钢铁行业节能取得的成绩和存在的部分问题,以及当前节能面临的总体形势,有关分析认为,“十二五”期间钢铁行业仍有很多工作要做:
    一是加快淘汰落后产能,优化生产结构,实现结构节能。总体来看,我国钢铁工业的产业集中度还不高,落后产能还普遍存在。“十二五”应严格按照《产业结构调整指导目录》(2011年本)和《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录》(2010年本)中的有关规定,按时淘汰落后装备,优化生产结构,充分发挥现代化、大型化、连续化装备能源利用效率高的优势。根据工信部产业〔2011〕612号,“十二五”期间应淘汰落后炼铁产能4800万吨、炼钢产能4800万吨、焦炭4200万吨,减少生产中的铁钢比,鼓励多使用球团矿,提高高炉喷煤比,推广“一罐到底”生产技术,采用高效连铸技术,提高热送热装比例和直接轧制技术的应用,使生产流程紧凑化、高效化、连续化,大幅降低能耗。
   
    二是提高节能管理水平,实现管理节能。“十二五”期间应加强钢铁企业能源管理能力建设,重点做好企业能源审计、建立企业能源管理负责人制度、能源管理体系认证和能源管理中心的建设等四项工作。钢铁企业应对“十一五”期间进行一次完整的能源审计,及时发现自身能源利用存在的薄弱环节,提出解决措施。目前,国标《能源管理体系要求》(GB/T23331-2009)已经实施,已有宝钢、沙钢等数家企业通过了管理体系认证。“十二五”更多企业应加强体系建设工作,从而对进一步提高企业能源管理水平起到促进作用。
   
    三 是加强中低温余热资源利用,进一步挖掘节能潜力。低品质的余热在钢铁企业量大、面广,烧结工序环冷机和主烟道烟气余热还有大量企业未予利用;高炉冲渣热水的余热节能潜力很大;转炉余热利用率尚有提高空间;热轧一次材余热回收比例不高,可采取整合方式进一步提高利用率。可以说,钢铁行业低温余热资源综合利用将会成为钢铁行业“十二五”节能的主战场和进一步挖掘的节能潜力所在。
    四是加大节能技术的研发和推广力度,实现技术节能。“十二五”期间钢铁行业应大力推广成熟、适用的节能技术,如高压干熄焦、小球烧结、干式TRT、转炉干法除尘、蓄热式燃烧等技术;重点完善和推广尚未完全普及、但已经相对成熟的技术,如煤调湿、烧结余热发电、烧结烟气循环、降低烧结漏风、高炉脱湿鼓风、低温余热蒸汽发电等;加大煤气资源化、高炉煤气富化、钢铁渣显热利用、铸坯显热利用等前沿技术的研发力度。同时,加大对新技术的关注力度,争取成熟一个推广一个,如干式真空处理、焦炉上升管余热利用技术等。
   
    五是构建行业之间能源循环利用。钢铁企业重点要与化工、电力、城市供热等企业之间建立起能源循环经济。以钢铁副产煤气、余热余压利用为核心,连接钢铁行业与电力行业,构建冶金炉窑—副产煤气—共同火电—电力回供的钢铁一电力循环经济产业链。以焦化副产品综合利用为核心,连接钢铁行业与化工行业,构建焦炉煤气、焦油、粗苯—石化产品的钢铁—化工循环经济产业链。以钢铁企业大量富余的余热资源为中心,给城市供热,外卖给造纸厂、化工厂等用热企业,比企业转换利用效率更高。如沙钢将烧结回收的余热蒸汽外销给附近的化工厂,唐钢将低温余热供给城市供热等,都实现了行业之间或与社会之间的能源循环利用,有效降低了企业能耗指标。
    六是积极应对气候变化。据国际能源署提供的数据,钢铁工业排放的CO2量占人类CO2排放量的4%~5%,因此钢铁工业应积极承担应对气候变化的责任。目前,欧盟、日本、韩国等国家和地区已经率先开展低碳技术路线研究,我国钢铁工业也应该尽早开展研发,占领未来低碳技术的制高点,通过借鉴其他国家在钢铁工业CO2减排方法的成功经验,结合我国钢铁工业的特点和实际情况,提出适合我国钢铁工业切实可行的技术路线和减排措施。“十二五”国家科技支撑项目“高炉炼铁CO2减排与利用关键技术开发项目”已经正式启动,对于推动钢铁行业低碳技术开发、促进钢铁行业低碳发展具有重要意义。
    “十一五”钢铁行业节能已经取得重大成绩,但面临的形势也非常严峻,“十二五”钢铁行业和企业节能压力仍然十分巨大,虽然仍有一定的节能潜力,但常规节能技术普及率已经很高,企业节能难度将进一步加大。我们建议各钢铁企业尽早行动,积极编制“十一五”能源审计报告和“十二五”节能规划,找出企业存在的问题和“十二五”主要节能潜力和节能措施,以应对国家强度控制和总量控制的新形势。

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