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本文作者：閆振武作者單位：太原鋼鐵（集團）有限公司

降低能源消耗的措施

1管理節(jié)能

1）改革管理模式

開展能源管理工作，首先應該有組織上和制度上的保證。參考國際、國內(nèi)先進企業(yè)的經(jīng)驗，建立適應本企業(yè)實際的能源管理模式，真正發(fā)揮能源管理的計劃、組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督職能，達到對能源生產(chǎn)、供應、計量及二次能源分配與有效管理工序能耗的目的。

2）加強能源的基礎管理工作

1）深入對標、加強統(tǒng)計分析，研究主要生產(chǎn)工序的構成因素對能耗的影響，確定影響能耗的主次因素，選準對標目標，考察了解對標企業(yè)的工藝、裝備及能耗結構，根據(jù)工序能耗的差距進行系統(tǒng)研究，分析原因，訂出趕超措施。2）完善能源管理體系，節(jié)能是一項長期的戰(zhàn)略任務，涉及到生產(chǎn)的各個工序、所有過程。為此，要明確能源的三級節(jié)能管理網(wǎng)（即廠、科段、班組），實行“全員管理”，明確各級管理的職責范圍。3）加強能源的監(jiān)測。節(jié)能監(jiān)測可以快速診斷企業(yè)的用能狀況，找出明確的節(jié)能方向，節(jié)能監(jiān)測能夠深入地了解和掌握各工序用能情況，找出耗能設備存在的問題，提高能源的利用率。以內(nèi)配外委相結合，開展節(jié)能監(jiān)測工作，其主要內(nèi)容包括：①檢測、評價合理用能狀況；②對供能質量的監(jiān)督、檢測；③節(jié)能產(chǎn)品的能耗指標抽查、驗證；④對用能產(chǎn)品的能耗及產(chǎn)品能耗有關的工藝、設備與技術性能檢測、評價。

2工藝與技術節(jié)能

1）煉鐵、燒結、焦化工序分別是鋼鐵生產(chǎn)的第一、二耗能大戶，占太鋼總能耗的50％，而煉鐵、燒結、焦化工序的主要耗能在固體燃料部分，因此，重點加大了鐵前系統(tǒng)的節(jié)能改造。煉鐵工序采取措施首先是精料，提高入爐礦品位，嚴格控制Si、S含量，實施合理的爐料結構。通過熱風爐低空燃比提高風溫以及富氧鼓風增加煤粉噴吹量，盡快達到190kg／t以降低入爐焦比，同時要穩(wěn)定高爐操作，提高煤氣利用水平，增加TRT發(fā)電量等途徑來降低能耗。燒結工序應通過增加料層厚度，采用小球燒結及二次燃料分加技術，以及減少燒結機滑道磨損，調(diào)整機頭、機尾密封調(diào)整，減少臺車漏風，燒結礦顯熱利用和主抽風廢熱回收發(fā)電或制氣等措施來降低能耗。煉焦工序要通過開展經(jīng)濟配煤工作，合理利用煤炭資源，應用焦爐煤調(diào)濕技術，穩(wěn)定提高焦炭成焦率，減少焦炭燒損，抓緊余熱回收的實施，增加、完善干法熄焦裝置，來降低能耗和成本。2）大力發(fā)展連鑄，實現(xiàn)“三位一體”的全連鑄車間、全連鑄鋼廠，降低鋼鐵料消耗，優(yōu)化煉鋼爐料結構（廢鋼／鐵水），采用與產(chǎn)品要求相適用的精煉裝置，淘汰小電爐，盡可能多地利用廢鋼。實施以“低溫快注”為主要內(nèi)容的技術創(chuàng)新，實現(xiàn)爐機匹配，努力加強煉鋼和軋鋼工藝銜接，充分利用鐵水預處理和爐外精練技術，強化煤氣、蒸汽回收。進一步發(fā)展轉爐工序“負能煉鋼”技術，提高連鑄運行率，擴大適用鋼種，加強轉爐煤氣回收，設備維修，提高轉爐煤氣回收率，利用鋼渣顯熱預熱廢鋼鐵。3）軋鋼能耗占公司總能耗17％左右，軋鋼廠能耗中占比重大的為煤氣消耗。因此，在軋鋼廠要重點抓煤氣消耗的節(jié)能措施，采用脈沖燃燒技術、蓄熱式燃燒技術、煙氣余熱回收技術，對軋鋼廠加熱爐、退火爐進行節(jié)能技術改造，是降低軋鋼能耗的主要途徑。普遍采用一火成材；采用鑄坯熱送、熱裝，改進加熱爐，采用近終形連鑄（進一步降低壓縮比），有條件的車間采用控軋控冷技術，普遍采用連軋，淘汰二火成材軋機、橫列式軋機、疊軋薄板，提高成材率。具體講，優(yōu)化加熱爐加熱曲線，低空燃比燃燒，最佳鋼坯出爐溫度選擇，熱裝、熱送和直接軋制，煙氣顯熱回收利用，退火工序連續(xù)化，以及蓄熱式加熱技術的應用等。4）優(yōu)化資源配置，提高能源利用率。抓好轉爐煤氣回收工作，從工藝、設備及操作方面逐項、逐條落實并組織實施，使轉爐煤氣回收達到100m3／t，熱值7117．6～7536．2kJ／m3以上，盡快使轉爐工序達到負能煉鋼。充分利用高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣，抓好煤氣的平衡，搞高副產(chǎn)煤氣利用率，減少放散。為此，要積極開發(fā)高爐煤氣用戶，新建燃高爐煤氣鍋爐，合理調(diào)整軋鋼煤氣供應方式，降低高爐煤氣放散率，采用低熱值高爐煤氣為燃料的燃氣輪機。充分利用各種顯熱，特別是焦炭的顯熱。水系統(tǒng)實施給排水系統(tǒng)改造，將管網(wǎng)改造成分水質系統(tǒng)供水管網(wǎng)，充分發(fā)揮現(xiàn)有水系統(tǒng)改造的潛力，利用二級反滲透水取代低溫水水源；完善凈環(huán)水系統(tǒng)及冷水站系統(tǒng)改造，用凈環(huán)水取代生產(chǎn)設備使用的低溫水。降低噸鋼新水消耗，進入國內(nèi)先進水平。變壓器經(jīng)濟運行技術。主要是在確保變壓器安全運行及滿足供電量和供電質量基礎上，充分利用現(xiàn)有設備，更新耗能高的舊變壓器，通過擇優(yōu)選取變壓器，采用最佳運行方式。

3淘汰落后產(chǎn)能

在不銹鋼系統(tǒng)改造過程中，太鋼將循環(huán)經(jīng)濟理念融入新不銹鋼工程及配套項目建設中，采用國際最先進的技術，淘汰了4．3m焦爐，建成國際先進的節(jié)能環(huán)保型7．63m焦爐；淘汰舊燒結，建成450m2燒結機，配套煙氣高效除塵、脫硫、脫硝、去除二噁英的“四位一體”環(huán)保設施；淘汰小高爐，建成工藝技術先進、環(huán)保優(yōu)良的4350m3高爐；停產(chǎn)拆除服役已久的6座20t電爐，建設一座90t超高功率煉鋼電爐，實現(xiàn)了焦爐、燒結機、高爐、電爐設備的大型、高效、節(jié)能、環(huán)保，使整個生產(chǎn)過程向高效、清潔的方向發(fā)展，贏得可持續(xù)發(fā)展。太鋼近年來主要高耗能設備的升級置換情況見表1。

實施循環(huán)經(jīng)濟促進“兩型”企業(yè)建設

實施循環(huán)經(jīng)濟應該以物質利用“減量化（re－duce）、廢棄物再資源化利用（reuse）和資源循環(huán)利用（recycle）”為原則。實現(xiàn)資源、能源的最有效利用，降低環(huán)境負荷．其目的是促進經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展［11］。按照循環(huán)經(jīng)濟的觀點，鋼鐵企業(yè)不僅是一個鋼鐵材料的生產(chǎn)單位，而是一個多種物資的生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工業(yè)園，實施循環(huán)經(jīng)濟存在著巨大潛力，發(fā)揮鋼廠的三項功能———鋼鐵產(chǎn)品制造、能源轉換和社會大宗廢棄物處理，消納功能是鋼鐵企業(yè)融入循環(huán)經(jīng)濟社會的有效途徑。鋼鐵生產(chǎn)中的循環(huán)經(jīng)濟就是使其物資（氣、液、固）應能達到零排放的理想狀態(tài)。對于太鋼來說循環(huán)水回收利用率已達到95％以上，主要任務是抓好廢渣、廢氣的綜合利用。具體思路及措施如下。

1高爐渣的綜合利用

高爐渣是太鋼數(shù)量最多的一種渣，總量達到220萬t左右。目前主要用水渣法處理，高爐渣作為低價值的建筑材料處理，甚至堆放成渣山。這種傳統(tǒng)的處理方法既浪費了高爐爐渣物資資源，同時還要消耗大量的水，并會產(chǎn)生H2S等污染氣體。今后考慮：1）高爐熱爐渣生產(chǎn)礦渣棉，礦渣棉具有質輕、保溫、隔聲、隔熱、防震等性能，可以加工成各種板、氈、管殼等制品；2）生產(chǎn)膨珠，膨珠質輕、面光、自然級配好，吸音、隔熱性能好，以它作骨料配制的輕質混凝土，性能良好，廣泛應用于建筑業(yè)，高爐渣生產(chǎn)膨珠，水耗僅為水渣的1／20～1／10，電耗為1／6。

2鋼渣的綜合利用

鋼渣數(shù)量僅次于高爐渣。鋼渣可分為轉爐鋼渣和電爐鋼渣，電爐鋼渣分為氧化渣和還原渣；按鋼渣性質又可分為堿性渣和酸性渣等。1）鋼渣可用作燒結劑。把鋼渣加工到小于10mm鋼渣粉，便可代替部分石灰石作燒結配料用。不僅回收了Ca、Mg、Mn、Fe等元素，降低了燃耗，而且提高了燒結機利用系數(shù)和燒結礦的質量。2）鋼渣用作高爐煉鐵熔劑。不僅可以回收鋼渣中的Fe，而且可以把CaO、MgO等作為助熔劑，節(jié)省大量石灰石、白云石資源，因且還可以節(jié)省大量熱能。3）作農(nóng)肥和酸性土壤改良劑。鋼渣含Ca、Mg、Si、P等元素，當鋼渣中的P2O5超過4％時，可以磨細作為低磷肥使用。實踐表明，鋼渣磷肥可以用于酸性土壤與缺磷堿性土壤，也適于水田與旱地耕作，具有很好的增產(chǎn)效果。4）回收廢鋼。鋼渣一般含7％～10％廢鋼，加工磁選后，可回收其中90％的廢鋼。

3廢氣的處理方案

1）高爐煤氣綜合利用。高爐煤氣用于加熱爐、熱風爐以及發(fā)電鍋爐的燃氣，直接利用，實現(xiàn)零排放；可對高爐煤氣進行處理，除去CO2和部分N2，使煤氣中CO體積分數(shù)達到40％以上，熱值達到6280．2kJ／m3左右，用做城市煤氣；高爐煤氣提純CO，再配合焦爐煤氣提純氫氣，可以建廠制備甲醇等化工產(chǎn)品。2）電爐和轉爐煤氣的綜合利用。傳統(tǒng)的處理轉爐煤氣的方法是燃燒生產(chǎn)蒸汽。建議回收顯熱后進行CO提純，再配合焦爐煤氣提純氫氣，可以建廠制備甲醇等化工產(chǎn)品，具有巨大的回收價值。3）焦爐煤氣的分離氫氣。焦爐煤氣氫氣的體積分數(shù)達到55％～60％?？刹捎媚し蛛x技術和變壓吸附分離技術分離氫。與高爐煤氣、轉爐煤氣提純的CO一起作為甲醇的原料。4）石灰窯廢氣回收CO2?？勺骰ぴ虾铣啥喾N無機和有機化工產(chǎn)品；用液體CO2作為原子反應堆的冷卻質。在低溫手術，低溫環(huán)境試驗，金屬零件冷縮配合等也經(jīng)常用到CO2；CO2氣體已成為保存食品、蔬菜、果品和糧食的最佳氣體；超臨界狀態(tài)的CO2具有與液體相近的密度，而黏度只有液體的1％，擴散系數(shù)是液體的100倍，是很好的萃取劑，主要應用有：從果品、咖啡中提取出芳烴組分，從中草藥中提取有效成分或者從其他食品中除去有害組分等。此外，CO2與石油混溶，可以降低使用黏度，因此可以作為油田注入劑，提高采油率?？傊?，在推行循環(huán)經(jīng)濟的過程中應該緊密結合太鋼的實際條件，充分論證其技術一經(jīng)濟可行性，擇優(yōu)先行。

結論

1）太鋼節(jié)能工作走在國內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)前面，主要能源消耗指標有明顯的進步，噸鋼綜合能耗由2005年的703kg／t降低到544kg／t，噸鋼新水消耗由2005年的7．18t／t下降到1．91t／t。但能源利用效率和效益與世界先進水平相比仍存在巨大差距，與國內(nèi)鋼鐵企業(yè)先進相比，節(jié)能提效工作在思想觀念、政策引導和宏觀管理等方面也有待于進一步提高。因此應將節(jié)能納入太鋼“十二五規(guī)劃”可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。2）節(jié)能降耗是實現(xiàn)企業(yè)效益、環(huán)保效益和社會效益最大化的一個最佳切入點。太鋼確定把能源、資源節(jié)約型的經(jīng)濟增長方式和能源、資源節(jié)約作為企業(yè)基本對策。堅定落實“節(jié)能優(yōu)先、結構多元、環(huán)境良好”的可持續(xù)能源戰(zhàn)略。制定并執(zhí)行企業(yè)節(jié)能與環(huán)境保護的具體政策與措施。只有這樣，才可能更快得促使太鋼以及鋼鐵企業(yè)融入循環(huán)經(jīng)濟社會中去，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。