我国钢铁工业节能环保工作现状与展望

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【摘要】本文主要集中分析了我国钢铁工业节能现状，针对这些现状探讨了我国钢铁工业节能减排发展方向，最后对如何做好节能降耗工作进行了说明。

【关键词】钢铁工业；节能；展望

中图分类号：TE08文献标识码： A

一、前言

随着我国钢铁工业的不断壮大，节能环保问题引起了人们的普遍重视。我国在此方面虽然取得了一定的成绩，但依然存在一些问题需要改进。因此，明确我国钢铁工业节能环保工作的要点和关键环节，进而有针对性的采取一定措施，对确保我国钢铁工业节能环保工作的发展具有重要的意义。

二、意义

钢铁工业的持续高速发展是必然的、长期的，我们做好节能环保工作对钢铁工业的发展具有重要的基础作用和推动作用。过去2年的成绩使我们对实现各项目标充满信心，而作为第一钢铁生产大国也有责任担负起建设钢铁生产为中心的社会生态示范园的重任，我们一定能完成新时期下节能环保目标任务，取得更大的胜利。

三、我国钢铁工业节能现状

1、我国钢铁工业产量发展情况

我国粗钢产量自1996年超过1亿t以来，已经连续l5年居世界第一位。新世纪以来，在工业化快速发展带来的强劲需求的拉动下和上世纪90年代技术结构升级的支撑下，我国钢铁工业进入了连续1O年的高速发展期，粗钢年产量以年均18．5％的增长速度，于2009年（2013年7.16亿吨、2013年7.8亿吨）达到5．68亿t，增长趋势如图1所示。人均产钢量超过420kg，超过了工业化国家人均300kg的用钢水平和供钢水平。

2、我国钢铁工业节能减排进步情况

中国钢铁工业在规模快速扩张的同时，也取得了节能减排的丰硕成果。我国钢铁企业通过工艺结构调整，淘汰落后工艺，优化用能结构及节能新技术的开发应用，并采取能源的“梯级利用、高效转化”等措施，使得能源消耗大幅下降。2005年吨钢综合能耗比1990年下降了54．1％，至0．741tce/t；2005年以后，电的折标系数改用“热当量值”，吨钢可比能耗由0．714降低到2013年的0．549tce/t。国内一些先进的大型钢铁联合企业的能耗指标已达到或接近世界先进水平。

与此同时，我国钢铁企业生产取水量、外排废水量和生产水重复利用率等指标明显改善。2002～2013年，吨钢耗新水由15．58t降低到3.44t，吨钢外排废水由10．97t降低到1．69t，水的重复利用率由90．56％提高到96．9％；主要污染物排放指标明显改善，吨钢工业粉尘由2．858kg降低到0．743kg，吨钢COD排放由0．556kg降低到0．073kg。

四、我国钢铁工业节能减排发展方向

1、钢铁节能装备技术、工艺技术、管理技术创新

钢铁企业的生产过程实质上是物质、能量及相关信息的流动、演变过程，其动态运行过程的物理本质是：物质流(主要是铁素流)在能量流(主要是碳素流)的驱动下，按设定的“程序”，沿着特定的“流程网络”作动态一有序运行，是铁素物质流和碳素能量流在全流程范围内形态演变的持续表征。这就需要人们以铁素物质流同样的重视程度深层次研究能量流的高效转换和全价值开发。

钢铁制造流程是开放的、非平衡的、不可逆的耗散过程。钢铁流程的特点是铁素流为增值过程、能量流为耗散过程。下一步节能工作的重点在于通过装备技术、工艺技术、管理技术创新来抑制和减少能量的贬值与耗散，要追求以提升系统能效为目标的“动态有序、连续紧凑、高效一转化、耦合匹配”的新流程技术集成，以实现能量流耗散最小化和效率最大化。

因此，要通过对组成流程的“三传一反”装置高效化来实现工序功能的解析优化；要通过降低流程过程裕度及采用界面技术的协同优化，实现系统能效提升；要通过能源介质及物质流和工序之间的耦合匹配、集成重构、网络优化，来实现集成能效提升。技术集成模式如图2所示。

图2余热余能回收与利用技术

2、开发钢铁企业分布式发电高效运行模式

对余热余能的利用，主要有两种方式，一是热利用，二是动力利用。对于热利用，已经基本得到了较好的开发，但由于钢铁流程中热量总体过剩，并且拓展热利用的途径非常有限，因此需要考虑动力利用，若将其转化为电能，则可扩大其利用途径。

余热余能中，煤气具有较高的姗值，可作为发电的理想燃料，可采用CCPP自发电或与电力部分合作追求规模发电效益。除煤气以外，其他余热资源温度超过700℃的占71．8％，具有较高的烟值，因此这部分余热资源从质量上来讲，具有发电的可行性。改变将余热余能低效回收转化为低品质蒸汽、热水等低烟值工质且不易集中高效和匹配耦合使用的回收方式，通过建设分布式电站，将不同种类余热余能转化为统一形式的高能级的电能，就近回收、就近输送、就近使用，余热余能转化效率高、输送效率高、使用效率高。

经测算，按照目前已经成熟的工艺技术水平，年产1000万t规模钢铁企业余热余能回收发电量可达到41．61亿kWh(表1)。若进一步挖掘钢铁企业余热余能发电的潜力，通过新工艺技术的开发应用，可以回收利用球团、烧结矿、焦炉荒煤气、冶金渣、低温烟气等的余热进行发电，则建设钢电联产企业，实现用电完全自给甚至外供将会成为现实。

3、清洁高效钢铁产品开发

今后较长一段时期内，与其它材料相比，钢铁材料无论是在其性能还是回收利用率等方面，仍然具有不可替代的优势，钢铁产品仍然是社会发展所必选和优选的材料。循环经济型社会需要钢铁企业提供更多的“绿色钢材”，就是要以最少的消耗实现材料的功能；在满足材料功能的前提下，通过生产清洁、长寿、高效的钢铁产品减轻社会环境负荷。

要发展高强、高韧性钢材，做到用材减量化，消耗减量化。如：Ⅲ级(400MPa)及以上级别热轧带肋钢筋、各类用途的高强度钢板、H型钢等；高强型钢Q420B代替现有Q235一Q345型钢，能有效节约钢材6％一8％，采用Q460B可节约钢材10％；抗硫化氢、抗二氧化碳腐蚀的油井管和管线钢板、耐大气腐蚀钢板和型钢、耐火钢等长寿命周期产品等。

4、构造产业集群，拓展钢铁企业流程价值

钢铁企业作为典型的流程产业，存在流程功能多样性、目标多样性、价值多样性的特点，要充分发掘钢铁流程优势，在装备技术、流程技术、管理技术上开发能源转换功能、废弃物处理消纳和再资源化功能，提升企业综合价值，使钢铁企业融人循环经济社会。

要以工业生态学的理论，开发物质、能源、水资源生态工业链，构建以钢铁企业为核心，其他企业(如机械、建材、电子、医药、化工)紧密联系的钢铁生态工业园，形成互利共生的产业集群(图3)，使园区内物质和能量得到最优化利用。

图3以钢铁企业为核心的产业集群

五、如何做好节能降耗工作

钢铁企业要想做好节能降耗工作，应从以下几方面着手：

1、充分认识采用先进节能降耗技术的重大意义。依靠先进节能降耗技术，带动原料、燃料、材料的节约，是企业降低成本、提高市场竞争力的重要手段；

2、瞄准世界科技前沿，引进和运用最新技术。要全面考虑工艺配套问题，使新上项目不仅在技术上高起点，而且在节能降耗方面高起点，尽快淘汰落后的工艺、设备，由单体设备节能降耗向系统优化节能降耗转变，实现上下工序的优化和合理配置；

3、把引进技术和本企业的具体情况结合起来。根据生产和设备能力状况，在应用先进节能降耗技术时，有选择地配套采用先进设备和工艺，避免盲目投资造成新的设备闲置或资源浪费。

4、加大科技投入，不断研究新的节能降耗课题。把技术引进和二次创新有机地结合起来，形成有本企业特色的自主节能降耗技术体系。

六、建议

要想在更为激烈的市场竞争中获得可持续发展，就必须把节能降耗工作放在首位，结合自身实际情况制定切实可行的节能措施，不断引进和发展新技术、新工艺，加强自主研发能力，淘汰落后生产技术和装备，促进对资源的综合回收利用，推行清洁生产。加快企业重组，落实国家政策，实现由粗放型生产模式向集约化生产的经济增长转变，把我国钢铁工业真正做强，全面提升我国钢铁工业的整体能力和市场竞争力。

七、结束语

综上所述，通过对我国钢铁工业节能环保工作现状与展望的研究，明确了钢铁工业节能环保工作的方向。在钢铁工业节能环保的后续工作中，我们必须要提高节能环保工作的管理水平，避免资源的浪费。

参考文献

[1]张春霞.钢铁生产主要节能措施及其CO2减排潜力分析[J]．冶金能源，2010(1)：3-7．

[2]李震．我国钢铁工业节能降耗技术的现状和发展趋势[J]．鞍钢技术，2011(5)：1―5．