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坚持节能优先 助力钢铁行业绿色低碳发展

时间:2024-06-12 浏览:119次

近日,国家发展改革委等多部委联合印发《钢铁行业节能降碳专项行动计划》(以下简称《行动计划》)。我国钢铁工业年钢产量已突破10亿吨,并连续28年稳居钢产量世界第一,是国民经济的重要基础产业,是建设现代化强国的重要支撑,是节能降碳的重要领域。《行动计划》提出:到2025年,高炉、转炉、电弧炉等重点生产工序能耗进一步降低,吨钢综合能耗要比2023年降低2%以上,余热余能自发电率提高3个百分点以上,未来两年行业形成节能量2000万吨标准煤,减排二氧化碳约5000万吨。发布实施《行动计划》,将对钢铁行业能效提升、降本增效和绿色低碳高质量发展起到积极促进作用。

一、钢铁行业节能提效取得的成绩

一是极致能效工程稳步推进。钢铁行业持续深入推进极致能效工程作为行业的第三大工程,迅速形成行业共识,成为众多企业最重要的工作之一。以重点工序能效达标杆为切入点,启动“双碳最佳实践能效标杆示范厂”培育工作,目前正在培育的标杆企业共58家。同时行业召开了开展了煤气高效利用、中低温余热回收等八场专题推进会议,促进企业加强能效对标、加大节能技改投入,取得了显著节能成效。

二是主要能耗指标持续下降。近年来钢铁行业工艺流程结构不断优化,废钢使用比例持续提高,热轧免加热炉直轧等技术普及应用,行业吨钢综合能耗等指标保持稳步下降趋势。据统计,2023年,重点钢铁企业的吨钢综合能耗是558千克标煤,较2012年下降7.4%,处于国际领先水平。焦化工序、高炉工序、转炉炼钢工序、电炉炼钢工序等主要生产工序能耗指标持续降低。

三是能源利用水平逐步提升。钢铁行业二次能源回收利用效率得到大幅提升,2023年行业余热余能自发电比例提高到56%左右,较2017年和2012年分别提高了11个百分点和21个百分点。余热余能发电机组特别是煤气锅炉发电技术近年来快速发展,参数由原来的中温中压发展到目前主流的亚临界参数机组,度电高炉煤气单耗由5m3降至2.5m3左右,先进机组的热效率达到44%。

四是能源综合管理水平不断提高。钢铁行业加强能源管理体系建设,取得能源管理体系认证的企业比例达到80%左右,并扎实开展能效标杆创建、节能诊断、对标找差等工作,能源精细化管理水平不断提高。钢铁企业能源信息化管控水平大幅提升,已有百余家钢铁企业建设了现代化能源管控中心,实现能源介质集中管控,能源数据在线采集分析,能源管控和生产效率极大提升。

二、深刻认识钢铁行业节能降碳紧迫性

一是全国节能任务要求钢铁行业加快推进节能降碳行动。“十四五”前三年单位GDP能耗降低目标未能如期完成,“十四五”后两年完成节能目标任务艰巨。钢铁等重点行业是节能降碳的主力军,应发挥带头作用,充分挖掘节能降碳潜力,全面提升能效水平,支撑全国节能目标完成。

二是用能特点决定钢铁行业要加快推进节能降碳行动。钢铁行业产量规模连续四年超过10亿吨,生产规模持续处于高位且一段时间内仍将处于高位,使钢铁行业能源消费总量居高不下。此外,目前我国电弧炉短流程炼钢工艺生产的粗钢产量仅占总产量10%左右,以高炉-转炉长流程为主的工艺流程结构,导致钢铁行业能源消费结构高碳化,煤、焦炭占行业能源消费总量90%左右。

三是行业发展形势倒逼钢铁加快推进节能降碳行动。我国钢铁行业发展已经进入由规模效益向质量效益转变加速演进期,处于实现由大到强转变关键阶段,在当前全球加速绿色低碳转型和国内钢铁企业整体经营形势严峻大背景下,节能提效是钢铁企业优化成本、提升质量效益、树立绿色低碳形象的重要途径。

三、扎实推进钢铁行业节能提效各项工作

面对新形势新要求,《行动计划》从完善产能调控和产量管理、提升新建项目节能降碳水平、加快节能降碳改造和用能设备更新、推动钢铁行业全流程余热利用、提升短流程电炉炼钢比重、加快发展低碳冶炼新模式、提升数字化管理水平等方面提出了工作重点。

(一)加强产能调控和产量管理

一是完善产能调控。严格执行产能置换政策,严控新增产能。加强粗钢产能摸底,加快落后产能淘汰。二是完善产量管理。2024年将继续实施粗钢产量调控政策,且行业正在开展产能治理新机制研究,将基于效益、能耗、环保、质量、安全等标准的产量调控政策。三是严格落实能效达标杆的产能目标。到2025年底,钢铁行业能效标杆水平以上产能超30%目标要严格落实,距离目标完成仅两年,各地区应加快制订验收办法,完善验收程序,加快推进验收工作。四是严格标准提升新建项目节能降碳水平。严格节能审查和环评审批,强调新建和改扩建项目必须达到能效标杆水平和环保A级绩效,主要用能设备达到先进水平。

(二)深入推进生产工艺流程优化

一是加快主体工艺节能体提效改造提升。以原料燃料优化和节能低碳技术集成耦合优化为核心,深度融合大数据、人工智能等数字化智慧化技术,加快主体工艺节能提效改造提升。重点推广原料场皮带电机云、焦化上升管余热回收利用、超高压干熄焦、烧结机头电除尘寻优节电、带式焙烧机球团、顶燃式高风温热风炉及超低煤气消耗技术、高富氧大喷煤、铁水一罐到底、铸坯热送热装、直接轧制等工艺节能技术。二是推进废钢资源高质高效利用,支持引导电炉炼钢有序发展。加强废钢资源协调保障能力,推进废钢回收、拆解、加工、分类、配送一体化发展,进一步完善废钢回收加工配送体系建设,推动废钢加工标准化和产业化。支持钢铁企业依托废钢原料需求开展废钢铁加工基地建设。推动扩大再生钢铁原料进口。废钢资源保障能力显著增强,废钢回收加工体系基本健全,利用水平显著提高,到2025年钢铁行业利用废钢资源量达到3.2亿吨以上。三是探索氢基冶炼、高炉炉顶煤气循环等低碳冶金工艺。加速推动氢冶金技术、低碳冶金工艺在钢铁行业的进一步探索和示范应用。鼓励有条件的钢铁企业利用现有高炉开展富氢碳循环氧气高炉低碳冶金工业化研究试验。充分发挥国内煤炭资源和焦炉煤气丰富的比较优势,在综合考虑资源条件、经济可行性、技术成熟度等条件的基础上,重点突破氢基直接还原、富氢熔融还原等非高炉炼铁技术,发挥非高炉炼铁与电炉短流程炼钢的协同减碳效应。培育建设若干家氢冶金引领示范企业,加快低碳冶金先进技术研发和推广应用。四是加快推动钢铁行业能源低碳转型。充分利用钢铁余热余能资源丰富的优势,以储能系统为支撑逐步加强新能源的应用和消纳,推动太阳能、绿电等清洁能源应用比例增加,构建新型低碳多能互补与储能相结合的用能新格局。

(三)实施新一轮大规模设备更新改造

一是推动主生产工艺置换更新。逐步推动1000立方米以下高炉、100吨以下转炉、180平方米以下烧结机、竖炉球团设备、5m以下焦炉等主要生产工艺设备更新改造。二是推动公辅设备更新改造。对标《重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水平(2024版)》,对钢铁行业量大面广的电机、锅炉、制氧机、空压机、水泵、风机、变压器等设备进行设备更新升级,能效水平逐步达到节能水平以上。三是鼓励企业采用专业化运营管理模式。依托第三方机构全产业链经营优势,提高管理和运维水平,实现节能降耗。

(四)加快先进节能降碳技术研发和推广应用

一是加快重大节能技术创新。加快形成一批具有自主知识产权的节能降碳技术,加大重大节能技术研发力度,重点研发转炉全温域余热回收利用、高温渣显热回收利用、冷床余热回收利用、烧结竖冷窑、更高参数发电机组小型化等技术研发。二是推动钢铁行业全流程余热利用。对钢铁企业余热余能进行吃干榨尽,进行极致回收利用。重点推动各类低温烟气、冲渣水和循环冷却水等低品位余热回收。大力推广焦化上升管余热回收、烧结低温段余热回收、电炉烟气余热回收利用等先进技术。三是极致提升钢铁企业能源转换环节。大力推广燃气-蒸汽联合循环发电(CCPP)、亚临界等高参数全燃煤气发电、超高压干熄焦发电、低温余热有机朗肯循环发电(ORC)、副产煤气制甲醇和液化LNG、低能耗大型化空分机组、吸附制氧、集中群控智慧压缩空气节能系统、液压系统伺服控制节能、势能回收等技术。

(五)强化能效管理提升

一是强化能效标杆引领。全面推动实施钢铁行业“极致能效”第三大工程,充分调动行业企业积极性,强化行业企业自律,树立行业能效标杆,并制定、完善和落实差异化激励政策,强化标杆示范引领作用。继续深化“三清单、两标准、一数据系统”工作。加强钢铁企业科学计量、检化验等基础能力建设,进一步规范钢铁行业能耗数据治理。引导行业企业借鉴先进企业优秀节能经验,对照行业技术清单、能力清单、政策清单,制定自身能效提升和重点工序能效达标杆培育工作方案,鼓励企业通过应用先进技术设备,实施能效达标杆示范项目,持续节能增效。对照“双碳最佳实践能效标杆示范厂评估和验收办法”,对前两批能效标杆示范厂培育企业开展正式验收。征集和发布后续批次“能效标杆示范厂培育企业”,并进行能效标杆创建、评估、验收全流程工作。二是强化钢铁企业能效管理。推进能源管理体系认证及管理工作,培养形成相互联系、相互制约、相互促进的科学能源管理理念、机制和方法,应用系统管理方法降低能源消耗、提高能源利用率。加强行业能源管理培训工作,从能源统计、数据计算、计量管理、制度完善等方面开展标准化、规范化模式管理培训。三是提高数字化节能提效技术水平。研究应用加热炉、烘烤钢包、钢水钢坯厂内运输等数字化、智能化管控措施,推动钢铁生产过程的大物质流、大能量流协同优化。加快推进数字化转型,深入挖掘5G赋能钢铁行业节能提效的典型案例和场景并加以推广,探索“工业互联网+能效管理”典型应用场景。推动钢铁企业深化能源管控系统建设,鼓励钢铁企业基于能源管控系统探索实施数字化碳管理,协同推进用能数据与碳排放数据的收集、分析和管理。(来源:国家发展改革委 作者:冶金工业规划研究院党委副书记、副院长(主持工作) 肖邦国)


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