目前,民營鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)量已占鋼鐵產(chǎn)量的近60%,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的意義重大,,不少民營鋼鐵企業(yè)對(duì)節(jié)能減排新技術(shù)需求也極為迫切,。 由于環(huán)境容量的關(guān)系,國家一再提高環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),。鋼鐵企業(yè)在選擇相關(guān)技術(shù)時(shí),,應(yīng)綜合考慮,超前謀劃,,避免一改再改,,重復(fù)投資,同時(shí)主動(dòng)融入周邊社區(qū),,和周邊社區(qū)形成生存共同體,。 在此,中聯(lián)鋼信對(duì)中國金屬協(xié)會(huì)副秘書長王天義在2017年全聯(lián)冶金商會(huì)企業(yè)交流大會(huì)上講評(píng)的多項(xiàng)節(jié)能減排技術(shù)及應(yīng)用案例進(jìn)行了整理總結(jié),,供大家借鑒學(xué)習(xí),。 中國金屬協(xié)會(huì)副秘書長 王天義 (一)燒結(jié)煙氣治理 1、源頭減量,、過程控制技術(shù) 燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù) 本技術(shù)就是將外排煙氣中的一部分(根據(jù)煙氣的含氧量來確定,,一般循環(huán)煙氣量為20~50%)返回?zé)Y(jié)使用,從而達(dá)到節(jié)能(利用100~200 ℃溫度,,可降低3~5kg燃料比)和減少煙氣處理量的雙重目的,。本技術(shù)已在國外應(yīng)用多年,對(duì)國內(nèi)來講,,比較適宜新建燒結(jié)機(jī)或改造的燒結(jié)機(jī),。 目前,寶鋼工程公司和中冶北方在寧波鋼廠首先應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù),,并通過了成果鑒定,;2014年1月,三明鋼廠采用了此技術(shù),,并取得不錯(cuò)的效果,;中冶北方已在沙鋼燒結(jié)機(jī)擴(kuò)產(chǎn)改造和永鋼新建燒結(jié)機(jī)工程中應(yīng)用。 我國的燒結(jié)機(jī)大約有上千臺(tái),,2015年燒結(jié)機(jī)產(chǎn)量8.57億噸,,假定本技術(shù)在全國50%燒結(jié)機(jī)上應(yīng)用,每年可節(jié)標(biāo)煤100萬噸左右,,同時(shí)CO2減排為700萬噸,。燒結(jié)后續(xù)除塵、脫S脫N系統(tǒng)投資及運(yùn)行成本降低20%~40%,。 燒結(jié)煙氣分段治理技術(shù) 本技術(shù)是殷瑞鈺院士的博士研究生王海風(fēng)通過大量實(shí)驗(yàn)后提出,。根據(jù)燒結(jié)煙氣不同階段的特性(前半段煙氣溫度低,,SO2低,NOx高,,后半段煙氣溫度高,,SO2高,NOx低),,提出了分段換熱和污染物處理的技術(shù)觀點(diǎn),。目前,本技術(shù)已在實(shí)驗(yàn)室得到驗(yàn)證,,尚無工程實(shí)際應(yīng)用,。 從理論上講,該技術(shù)打破了目前在燒結(jié)煙氣治理中全部煙氣集中處理造成的煙氣量大,、裝置投資大,、運(yùn)行成本高的弊病,為燒結(jié)煙氣治理提出了新的思路,,希望予以關(guān)注和支持,。 2、末端治理技術(shù) 活性焦(炭)燒結(jié)煙氣綜合治理技術(shù) 本技術(shù)是利用活性焦的吸附作用處理燒結(jié)煙氣,。前幾年太鋼引進(jìn)了活性炭技術(shù),,結(jié)果表明能達(dá)到脫SO2、脫NOx,、脫二惡英的綜合治理效果,。但因投資大,運(yùn)行成本高,,一直得不到推廣應(yīng)用,。近幾年,國內(nèi)積極攻關(guān),,在借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上推出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的活性焦煙氣治理技術(shù),,與引進(jìn)活性炭技術(shù)以及傳統(tǒng)的脫硫加脫NOx雙裝置比較,具有一定的性價(jià)比優(yōu)勢(shì),。 中冶長天在寶鋼湛江2×550m2燒結(jié)機(jī)和寶鋼三燒600m2燒結(jié)機(jī)煙氣凈化工程成功應(yīng)用,,污染物排放指標(biāo)如下:
已投運(yùn)行業(yè)績(jī)證明,,該技術(shù)具有綜合治理效果好的優(yōu)勢(shì),,應(yīng)作為新上或改建的首選技術(shù)。 此外,,燒結(jié)煙氣綜合治理還可參考奧地利榮特佳環(huán)境工程公司——邯鋼450m3燒結(jié)機(jī)活性焦綜合治理技術(shù),,脫硫加催化脫銷技術(shù),中晶環(huán)保脫硫脫硝綜合治理技術(shù),,中冶節(jié)能環(huán)保脫硫脫硝一體化技術(shù),,長信樂純科技脫硫脫硝一體化技術(shù)等。 (二)焦?fàn)t煙氣治理技術(shù) 焦?fàn)tDN-SGT脫硝技術(shù)(源頭控硝) 安徽工業(yè)大學(xué)化工自動(dòng)化研發(fā)中心所提出的從源頭上控制焦?fàn)t氮氧化物產(chǎn)生量的技術(shù)已在國內(nèi)多家企業(yè)應(yīng)用,。該技術(shù)一般可將NOx排放控制在500mg/m3之內(nèi),,同時(shí)可以節(jié)約2%~5%的加熱煤氣,相當(dāng)于不花錢脫NOx,,還可獲得一定經(jīng)濟(jì)效益,。該技術(shù)配合末端治理技術(shù)既可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),又減少了末端處理的煙氣量,,減少了投資,,降低了運(yùn)行成本。 焦?fàn)t煙氣活性焦綜合治理技術(shù) 該技術(shù)與燒結(jié)煙氣綜合治理的原理類似,。南京澤眾環(huán)??萍?/span>2016年在唐山江豐焦化應(yīng)用的脫硫率為84.5%,脫硝效率為89%,。今年5月,,安陽鋼鐵已運(yùn)行該公司5套裝置,效果良好,。 新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)提出后,,脫硝裝置是必須要上的。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于無任何需二次處理的副產(chǎn)物產(chǎn)生,;投資為40~45元/噸焦,,運(yùn)行成本7~9元/噸焦,占地400m2左右,,工期5個(gè)月,。 湛江焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù) 工藝路線為首先干法/半干法脫硫,除塵再低溫SCR催化脫硝,,設(shè)計(jì)指標(biāo)為粉塵<13mg,, SO2<30mg,NOx <150mg,,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,。焦耐院在寶鋼湛江7米焦?fàn)t上采用了自主開發(fā)的脫硫脫硝除塵一體化綜合治理技術(shù)。 對(duì)年產(chǎn)210萬噸焦炭的企業(yè),,采用該技術(shù)的投資3500~4500萬,,運(yùn)行成本4~6元/噸焦。湛江項(xiàng)目(4×65孔7米焦?fàn)t)投產(chǎn)后各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),。SO2達(dá)到10~20mg,,NOx為50~60mg,,脫硫灰需另加處理。 其他處理技術(shù)可參考濟(jì)南冶金化工設(shè)備公司——泰安正太焦化氨法脫硫脫硝技術(shù),、北京華泰公司——山鋼日照焦化煙氣蓄熱室脫硝技術(shù),、長信樂純科技脫硫脫硝一體化技術(shù)、中冶京誠焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝綜合治理技術(shù)等,。 (三)固廢處理應(yīng)用技術(shù) 1,、鋼渣應(yīng)用技術(shù) 哈斯科(中國)鋼渣應(yīng)用技術(shù) 該技術(shù)將熱悶處理后的鋼渣先將含鐵料選出返回鋼廠利用,然后將尾渣破碎篩選分級(jí),,分別用作不同用途,。 今年1-9月共處理唐鋼鋼渣43.13萬噸。含鐵料返回唐鋼3.5萬t,;路基料11.5萬噸,;瀝青骨料0.5萬噸;加工微粉3.5萬噸,。自利用率39%,,其余供合作廠再加工利用,合計(jì)利用率達(dá)95%,。 中晶環(huán)保利用脫硫副產(chǎn)物配加鋼渣制作墻體材料 中晶環(huán)保利用鎂法脫硫的副產(chǎn)物——硫酸鎂作為結(jié)合劑,,配加鋼渣制作墻體材料,實(shí)現(xiàn)二廢的綜合利用,。在天津已建成中晶新型建材廠,,每年處理包括鋼渣在內(nèi)的固廢60萬噸。 2,、含有害成分的含鐵塵泥利用技術(shù) 轉(zhuǎn)底爐處理含鋅除塵灰技術(shù) 該技術(shù)將含鋅的除塵灰造球(配加碳)進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐加熱還原,,高溫下鋅隨煙氣排出,經(jīng)冷卻收集,,鐵元素還原為海綿鐵,。該技術(shù)可解決含鋅除塵灰的利用,回收鋅有一定的經(jīng)濟(jì)效益,,產(chǎn)生的海綿鐵品質(zhì)差異較大,,好的可直接用于煉鋼,差的供高爐,。但該技術(shù)的投資成本較高,。 (四)長流程鋼廠多吃廢鋼 長流程鋼廠應(yīng)從流程優(yōu)化做起,多吃廢鋼,,要盡量少采取“外科手段”,,努力提高鐵水的溫度;鐵包采取加蓋,,采用新型保溫材料修砌等手段降低溫度損失,;取消混鐵爐,,減少中間環(huán)節(jié),加快鐵包周轉(zhuǎn),,提高兌鐵溫度,;加快轉(zhuǎn)爐節(jié)奏,合理控制出鋼溫度,;鋼包耐材優(yōu)化,全程加蓋,;優(yōu)化轉(zhuǎn)爐,,連鑄匹配,降低等待澆鋼時(shí)間,;努力提升廢鋼質(zhì)量,;廢鋼加熱等。同時(shí),,廢鋼加入量應(yīng)科學(xué)加入,,特別要注意廢鋼成分對(duì)鋼材質(zhì)量的影響。 (五)努力提高企業(yè)自發(fā)電率的綜合技術(shù) 河北鋼鐵能源環(huán)保公司根據(jù)行業(yè)先進(jìn)指標(biāo)(不是最先進(jìn)指標(biāo))測(cè)算:有配套焦?fàn)t的,,根據(jù)是否自產(chǎn)石灰,,水渣細(xì)粉加工等條件,自發(fā)電率應(yīng)達(dá)到88%~110%(不含冷軋),;無配套焦?fàn)t的,,企業(yè)自發(fā)電率應(yīng)達(dá)到70%左右。 鋼鐵企業(yè)應(yīng)從三個(gè)方面做工作,,努力提高自發(fā)電率: 第一,,努力回收熱源,提高熱效率,,增加發(fā)電量,。特別是用高壓、超高壓機(jī)組代替落后小機(jī)組,。據(jù)介紹,,每發(fā)1kWh電,超高壓機(jī)組耗高爐煤氣3m3,,中壓機(jī)組為4m3,,一般機(jī)組超過5m3。 第二,,在節(jié)約用電方面采用先進(jìn)設(shè)備技術(shù)工藝,,如節(jié)能泵、風(fēng)機(jī)變壓器,、變頻技術(shù),、供電網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)等,。 第三,加強(qiáng)節(jié)能用能管理,,發(fā)揮能源中心的指揮協(xié)調(diào)功能,,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。 此外,,單位領(lǐng)導(dǎo)要做好全面的能源規(guī)劃,,根據(jù)自身?xiàng)l件,瞄準(zhǔn)行業(yè)先進(jìn)指標(biāo),,加強(qiáng)管理和采用先進(jìn)工藝技術(shù)裝備,,制定切實(shí)可行的目標(biāo)。 燒結(jié)礦豎爐式冷卻余熱回收技術(shù) 我國目前有上千臺(tái)燒結(jié)機(jī),,從燒結(jié)冷卻的方式上基本采用環(huán)冷機(jī),、帶冷機(jī)二種方式,無論哪種方式都存在漏風(fēng)率高,、能耗高,;余熱回收低、能源損失大的問題,。 2009年東北大學(xué)蔡九菊,、董輝教授研究團(tuán)隊(duì)提出將干熄焦技術(shù)移植到燒結(jié)礦冷卻上的設(shè)想,并申報(bào)了發(fā)明專利,。 中冶東方秦皇島院——天豐鋼鐵豎冷窯冷卻燒結(jié)礦及回收余熱技術(shù) 天豐鋼鐵一臺(tái)150m2燒結(jié)原采用120m2帶冷,,為了擴(kuò)大燒結(jié)能力,,淘汰另一臺(tái)小燒結(jié),將120m2冷卻段也改為燒結(jié)段,另上了一套由中冶東方秦皇島院設(shè)計(jì)的豎冷窯來冷卻燒結(jié)礦并回收余熱,。將燒結(jié)回收蒸汽加煤氣補(bǔ)熱,,新建一臺(tái)10MW的發(fā)電機(jī)組,。投產(chǎn)運(yùn)行后燒結(jié)能力大幅度提高,,平均發(fā)電達(dá)到28kWh/噸礦(扣除補(bǔ)熱增加的發(fā)電量)。 將干熄焦技術(shù)成功移植應(yīng)用于燒結(jié)礦的冷卻是燒結(jié)工藝的一個(gè)重大創(chuàng)新,,解決了原燒結(jié)冷卻技術(shù)的許多缺陷和不足,,并大幅提高了余熱回收效率,理論計(jì)算噸礦發(fā)電可達(dá)40kWh以上,。該技術(shù)有可能會(huì)像干熄焦技術(shù)一樣得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用,。 焦?fàn)t荒煤氣余熱回收技術(shù) 荒煤氣帶走的熱量大約占焦化能耗的36%,但因?yàn)榛厥针y度大,,多年來始終未能形成工業(yè)化的規(guī)模,。可喜的是,近兩年該技術(shù)有了突破性進(jìn)展,。 三明采用江蘇龍冶公司的技術(shù),,在兩座65孔4.3m焦?fàn)t上應(yīng)用上升管荒煤氣換熱器,設(shè)計(jì)平均噸焦回收100 kg蒸汽,,工序能耗降低10.16kg,,投資3000萬元,預(yù)計(jì)兩年可收回投資,,現(xiàn)實(shí)際噸焦蒸汽回收量65kg,。武鋼采用此技術(shù)焦?fàn)t已于2016年10月投產(chǎn),噸焦回收蒸汽120kg,。 同時(shí),,邯鋼2015年11月在6米45孔焦?fàn)t上采用江南冶金的技術(shù),噸焦回收蒸汽115kg,;寶鋼在7米焦?fàn)t的5支上升管完成了工業(yè)試驗(yàn),平均噸焦回收60~70kg蒸汽,;濟(jì)鋼和焦耐院采用將一組上升管煙氣集中換熱回收的裝置進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),;焦耐院和鐵雄焦化采用集中換熱的工程正在進(jìn)行。 小方坯免加熱生產(chǎn)螺紋鋼技術(shù) 該技術(shù)采用免加熱工藝時(shí),,鋼坯不經(jīng)加熱爐,,也無須補(bǔ)熱,完全省去了加熱爐的燃料消耗,,可以大幅度節(jié)省能源,,降低二氧化碳排放。其技術(shù)要點(diǎn)是提高鑄坯溫度,、改善溫度分布,;縮短送坯時(shí)間,采取保溫措施,,減少溫降,;較低的開軋溫度。 本技術(shù)可具體參考東北大學(xué)——鞍山興華鋼廠項(xiàng)目,、中天鋼鐵集團(tuán)公司項(xiàng)目,、鋼研院——粵北鋼鐵項(xiàng)目、陜西鋼鐵集團(tuán)有限公司——湖北立晉鋼鐵集團(tuán)項(xiàng)目,、南京凈環(huán)熱公司——廣西盛隆鋼鐵項(xiàng)目,。 本技術(shù)也存在一定的局限性。實(shí)現(xiàn)多流小方坯免加熱軋鋼,,一是需要鑄機(jī)和軋鋼的產(chǎn)量匹配,,同時(shí)生產(chǎn)線布置的距離要盡可能短,軋機(jī)的剛度和電機(jī)能滿足低溫軋制的要求。而且,,該技術(shù)很難做到100%直接軋制,,甩下的坯子要有去處,頭尾溫差還帶來了性能不穩(wěn)定,、不均勻問題等,。 因此在現(xiàn)階段,企業(yè)即使不能實(shí)現(xiàn)全免加熱,,也可借鑒其技術(shù)或?qū)⒍喾N技術(shù)融合達(dá)到節(jié)能減排的目的,;應(yīng)用小方坯提速減流和小方坯快速輸送技術(shù),提高方坯熱送溫度,,降低燃耗,;可考慮將加熱爐改為均熱爐,少燒或不燒燃料,,達(dá)到減少燃耗和調(diào)節(jié)鑄機(jī)和軋機(jī)節(jié)奏的雙重目的,。 中高壓鍋爐發(fā)電改造技術(shù) 陜鼓推出了將鍋爐改造為超高壓一次再熱鍋爐,增加一套高效汽輪機(jī),,背壓排汽經(jīng)鍋爐再熱后的蒸汽進(jìn)原汽輪發(fā)電機(jī)組的方案(見方案一),。 陜鼓發(fā)電升級(jí)改造方案一 對(duì)于使用中高壓鍋爐汽拖的機(jī)組,陜鼓也推出了改造方案(見方案二),。 陜鼓發(fā)電升級(jí)改造方案二 照明節(jié)電改造項(xiàng)目 近年來,,照明燈具技術(shù)進(jìn)步很快,許多企業(yè)已廣泛應(yīng)用,,但由于照明用電在鋼鐵企業(yè)用電總量中占比很小,,許多企業(yè)對(duì)此并不重視。現(xiàn)將安鋼照明改造的相關(guān)數(shù)據(jù)列出,,從中可以看出節(jié)電率是很高的,。如果一個(gè)大企業(yè),照明燈按1萬KW,,每天10小時(shí)計(jì),,每天用電10萬KWh,一年3650萬KWh,,按節(jié)電率50%,,電價(jià)0.50元/KWh計(jì),每年可節(jié)電1825萬KWh,,降低費(fèi)用913萬元,。
空壓機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)電技術(shù) 由芬蘭一家公司開發(fā)的空壓機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),可以將全廠的壓縮空氣經(jīng)過控制系統(tǒng),,根據(jù)當(dāng)時(shí)使用情況,,自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力和流量,從而在保證使用的條件下降低運(yùn)行成本。該技術(shù)投資不大,,但效益顯著,,已在德龍邢臺(tái)廠使用近兩年,效果良好,,現(xiàn)有多家準(zhǔn)備采用,。 |
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