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     “钢铁工业是我国能源消耗较大的产业部门”“钢铁排放量已超过电力行业”“钢铁行业低碳转型任重道远”。这是业界流传最多的声音。

    我国是世界上最大的钢铁生产大国,粗钢产量连续20余年全球第一,与产量位居世界首位形成鲜明对比的是,行业高质量实施超低排放改造还有很长的路要走。

    压缩空气节能大有可为

    排放量约占工业总耗能的15%

    钢铁工业是我国能源消耗较大的产业部门,约占全国工业总能耗的15%,按照目前的产能估算,烧结矿消耗量超过15亿吨。烧结矿工序的能耗约占钢铁生产工艺总能耗的12%-15%,仅次于炼铁工序。而目前,我国烧结矿显热回收受到技术瓶颈制约限制,回收率不高,一般小于30%,若该显热能回收超50%,则每年可节省能耗折算标准煤超1000万吨,增效价值客观,余热利用潜在效益巨大。

    在国家发改委资源节约和环境?;に净繁4ΥΤそ负瓶蠢?,与国外对比看,我国钢铁行业的环境?;に接胂冉艿牟罹嗨淙辉谒跣?,但依然存在,排放水平仍有提升空间。目前我国对废气污染物的治理主要停留在关键污染物指标的超低排放整改上,而工业发达国家先进钢铁企业对烟尘、二氧化硫、氮氧化物的治理基本完成,正致力于第三代污染物控制技术的开发与应用。

    “钢铁行业碳排放强度大,是我国二氧化碳减排的主要战场。”北京科技大学原校长张欣欣表示,世界主要产钢地区和国家如欧盟、日本等都启动了相应的降低钢铁行业二氧化碳排放的行动计划,低碳化是行业可持续发展的需要,钢铁行业是纳入全国碳排放交易市场的首批8个重点行业之一,企业将面临二氧化碳排放税的压力。

    中国钢铁工业协会副会长、冶金工业规划院党委书记李新创表示,“十四五”期间,钢铁行业超低排放改造市场空间仍会进一步扩大。预计钢铁烧结烟气脱硫脱硝改造项目800个,累计投资320亿元;钢铁焦炉烟气脱硫脱硝改造项目900个,投入资金180亿元;高炉煤气精脱硫项目950个,预计投资100亿元。

    诸多因素制约钢铁超低排放

    钢铁行业具有系统性强、产业链长的特点,同时钢铁行业也是消耗大户,是超低排放节能技术改造的重点领域。虽然全国6.1亿吨钢铁产能已开始实施超低排放改造,但仍有大量企业未开展相关改造工作,或者改造不到位,钢铁行业超低排放仍然任重道远。

    “我国钢铁行业发展不平衡不充分的问题突出,在钢铁规模巨大产能中,优势产能、绿色产能并不多,具有国际竞争力的企业很少。”李新创直言,不同企业环保设施装备水平、治理管理、现场环境相差甚远。全国实现全流程超低排放的只有首钢迁钢、太钢两家。“此外,环保欠账较多,管理水平较低的钢铁企业的吨钢排放量是首钢迁钢的20-30倍。部分区域钢铁产能过度集中,吨钢污染物排放量下降幅度不及粗钢排放量增长速度。”

    业内人士还指出,目前我国钢铁企业技术创新能力也亟待加强,智能化车间、无头轧制、低碳炼铁等技术与先进国家存在较大差距。“我们耳熟能详的量子电炉、康斯迪电炉、ESP等工艺设备均是引进。”李新创说。

    生态环境部大气环境司项目处处长佟彦超表示,近期调研几个钢铁大省发现,有些钢企在清洁运输、环境管理、在线监测运行和规范化方面都有很多薄弱点,还有部分钢铁企业没有按照可用性技术指南进行改造,达不到超低排放改造的要求,甚至有些企业在评估监测时弄虚作假。

    钢铁节能压缩机大有可为

    钢铁行业是工业领域的耗能大户,也是我国节能减排潜力大的行业之一。钢铁行业频频被“点名”,成为全社会节能减排的重点和难点领域。压缩空气系统约占钢铁企业总耗电的5%-15%,针对压缩空气系统大力开展节能减排工作,这既是一项必要的任务,也是一项重要的社会责任。

    压缩空气在钢铁企业的使用贯穿于所有的生产过程中,其主要用途有烧结气力输送、高炉喷吹、连铸蒸汽喷雾冷却、转炉底吹、钢带表面吹风,以及用于各种气动仪表阀、空气马达、脉冲袋式过滤器等。炼铁设备中,压缩空气的分布又可分为烧结区、原料区、焦炉区和高炉区。炼钢装置中的压缩空气主要用于连续铸钢、转炉气动和吹扫,以及用于连铸的气雾冷却。热轧机中的压缩空气主要用于轧机和炉气动设备以及冷轧吹扫。压缩空气还可以用于带钢清洗、酸洗、连续收卷,以及气动设备和热镀锌设备。

    面对严峻的钢铁行业环保形势,压缩空气系统节能减排大有可为。以首钢京唐钢铁联合有限责任公司炼铁部球团分厂为例,该厂着眼全局,精细计算,协同推进,通过停用空压机,引入公司管网压缩风的方式,实现了大幅节能。

    炼铁部球团分厂压缩风的主要用途是气力输灰、熔剂入仓、布袋反吹、气动阀门用气等,其中焙烧机煤气烧嘴气动阀门压力必须稳定在0.59兆帕以上,才能保证球团系统稳定运行。球团分厂建厂初期,已经铺设了与公司管网连接的压缩风管道,并安装了测量仪表。当时由于公司压缩风管网压力不稳,无法满足球团分厂焙烧机系统对压力稳定的要求,球团分厂不得不启用自身系统空压机供应压缩风。按照理论计算,球团分厂投用两台空压机就可以保证生产用气,然而为了保证压力平稳,生产过程都保持三台空压机运行。

    投用球团分厂自身系统的空压机供应压送风有三方面缺点:球团系统用气量少,极易造成压力波动,影响设备稳定运行;压缩风运行过程中损耗较大,增加成本;空压机需要定期维护,增加维护成本。针对这一情况,球团分厂提出利用公司管网压缩风降低成本的想法,并立即与能环部沟通联系。在能环部和炼铁部技术人员的共同努力下,球团分厂压缩空气并网成功。炼铁部球团分厂压缩风并网成功后,电耗和设备维护成本都降了下来。并网后,年可节省费用147万元。

    当然,如何制定一个适合自身企业发展的供气方案,是个需要综合考虑的问题,涉及到用户初期的投资,生产工艺流程的管理,特别是对扩大生产而增加压缩空气用量的用户,更要结合原有的压缩空气供气系统的布置,不可盲目进行。

    但毋庸置疑,通过压缩空气实现节能减排不仅有助于降低钢铁行业碳排放量,也能为全社会推进节能减排做出巨大贡献。

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