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本文作者：閆振武作者單位：太原鋼鐵（集團(tuán)）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(kāi)展能源管理工作，首先應(yīng)該有組織上和制度上的保證。參考國(guó)際、國(guó)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，建立適應(yīng)本企業(yè)實(shí)際的能源管理模式，真正發(fā)揮能源管理的計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)和監(jiān)督職能，達(dá)到對(duì)能源生產(chǎn)、供應(yīng)、計(jì)量及二次能源分配與有效管理工序能耗的目的。

2）加強(qiáng)能源的基礎(chǔ)管理工作

1）深入對(duì)標(biāo)、加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)分析，研究主要生產(chǎn)工序的構(gòu)成因素對(duì)能耗的影響，確定影響能耗的主次因素，選準(zhǔn)對(duì)標(biāo)目標(biāo)，考察了解對(duì)標(biāo)企業(yè)的工藝、裝備及能耗結(jié)構(gòu)，根據(jù)工序能耗的差距進(jìn)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(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)，涉及到生產(chǎn)的各個(gè)工序、所有過(guò)程。為此，要明確能源的三級(jí)節(jié)能管理網(wǎng)（即廠(chǎng)、科段、班組），實(shí)行“全員管理”，明確各級(jí)管理的職責(zé)范圍。3）加強(qiáng)能源的監(jiān)測(cè)。節(jié)能監(jiān)測(cè)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(cè)能夠深入地了解和掌握各工序用能情況，找出耗能設(shè)備存在的問(wèn)題，提高能源的利用率。以?xún)?nèi)配外委相結(jié)合，開(kāi)展節(jié)能監(jiān)測(cè)工作，其主要內(nèi)容包括：①檢測(cè)、評(píng)價(jià)合理用能狀況；②對(duì)供能質(zhì)量的監(jiān)督、檢測(cè)；③節(jié)能產(chǎn)品的能耗指標(biāo)抽查、驗(yàn)證；④對(duì)用能產(chǎn)品的能耗及產(chǎn)品能耗有關(guān)的工藝、設(shè)備與技術(shù)性能檢測(cè)、評(píng)價(jià)。

2工藝與技術(shù)節(jié)能

1）煉鐵、燒結(jié)、焦化工序分別是鋼鐵生產(chǎn)的第一、二耗能大戶(hù)，占太鋼總能耗的50％，而煉鐵、燒結(jié)、焦化工序的主要耗能在固體燃料部分，因此，重點(diǎn)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(yán)格控制Si、S含量，實(shí)施合理的爐料結(jié)構(gòu)。通過(guò)熱風(fēng)爐低空燃比提高風(fēng)溫以及富氧鼓風(fēng)增加煤粉噴吹量，盡快達(dá)到190kg／t以降低入爐焦比，同時(shí)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(lái)降低能耗。燒結(jié)工序應(yīng)通過(guò)增加料層厚度，采用小球燒結(jié)及二次燃料分加技術(shù)，以及減少燒結(jié)機(jī)滑道磨損，調(diào)整機(jī)頭、機(jī)尾密封調(diào)整，減少臺(tái)車(chē)漏風(fēng)，燒結(jié)礦顯熱利用和主抽風(fēng)廢熱回收發(fā)電或制氣等措施來(lái)降低能耗。煉焦工序要通過(guò)開(kāi)展經(jīng)濟(jì)配煤工作，合理利用煤炭資源，應(yīng)用焦?fàn)t煤調(diào)濕技術(shù)，穩(wěn)定提高焦炭成焦率，減少焦炭燒損，抓緊余熱回收的實(shí)施，增加、完善干法熄焦裝置，來(lái)降低能耗和成本。2）大力發(fā)展連鑄，實(shí)現(xiàn)“三位一體”的全連鑄車(chē)間、全連鑄鋼廠(chǎng)，降低鋼鐵料消耗，優(yōu)化煉鋼爐料結(jié)構(gòu)（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(shí)施以“低溫快注”為主要內(nèi)容的技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)爐機(jī)匹配，努力加強(qiáng)煉鋼和軋鋼工藝銜接，充分利用鐵水預(yù)處理和爐外精練技術(shù)，強(qiáng)化煤氣、蒸汽回收。進(jìn)一步發(fā)展轉(zhuǎn)爐工序“負(fù)能煉鋼”技術(shù)，提高連鑄運(yùn)行率，擴(kuò)大適用鋼種，加強(qiáng)轉(zhuǎn)爐煤氣回收，設(shè)備維修，提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收率，利用鋼渣顯熱預(yù)熱廢鋼鐵。3）軋鋼能耗占公司總能耗17％左右，軋鋼廠(chǎng)能耗中占比重大的為煤氣消耗。因此，在軋鋼廠(chǎng)要重點(diǎn)抓煤氣消耗的節(jié)能措施，采用脈沖燃燒技術(shù)、蓄熱式燃燒技術(shù)、煙氣余熱回收技術(shù)，對(duì)軋鋼廠(chǎng)加熱爐、退火爐進(jìn)行節(jié)能技術(shù)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(jìn)加熱爐，采用近終形連鑄（進(jìn)一步降低壓縮比），有條件的車(chē)間采用控軋控冷技術(shù)，普遍采用連軋，淘汰二火成材軋機(jī)、橫列式軋機(jī)、疊軋薄板，提高成材率。具體講，優(yōu)化加熱爐加熱曲線(xiàn)，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(shù)的應(yīng)用等。4）優(yōu)化資源配置，提高能源利用率。抓好轉(zhuǎn)爐煤氣回收工作，從工藝、設(shè)備及操作方面逐項(xiàng)、逐條落實(shí)并組織實(shí)施，使轉(zhuǎn)爐煤氣回收達(dá)到100m3／t，熱值7117．6～7536．2kJ／m3以上，盡快使轉(zhuǎn)爐工序達(dá)到負(fù)能煉鋼。充分利用高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)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(kāi)發(fā)高爐煤氣用戶(hù)，新建燃高爐煤氣鍋爐，合理調(diào)整軋鋼煤氣供應(yīng)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?xì)廨啓C(jī)。充分利用各種顯熱，特別是焦炭的顯熱。水系統(tǒng)實(shí)施給排水系統(tǒng)改造，將管網(wǎng)改造成分水質(zhì)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(jí)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(shè)備使用的低溫水。降低噸鋼新水消耗，進(jìn)入國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)。主要是在確保變壓器安全運(yùn)行及滿(mǎn)足供電量和供電質(zhì)量基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，更新耗能高的舊變壓器，通過(guò)擇優(yōu)選取變壓器，采用最佳運(yùn)行方式。

3淘汰落后產(chǎn)能

在不銹鋼系統(tǒng)改造過(guò)程中，太鋼將循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念融入新不銹鋼工程及配套項(xiàng)目建設(shè)中，采用國(guó)際最先進(jìn)的技術(shù)，淘汰了4．3m焦?fàn)t，建成國(guó)際先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保型7．63m焦?fàn)t；淘汰舊燒結(jié)，建成450m2燒結(jié)機(jī)，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(shè)施；淘汰小高爐，建成工藝技術(shù)先進(jìn)、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(shè)一座90t超高功率煉鋼電爐，實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t、燒結(jié)機(jī)、高爐、電爐設(shè)備的大型、高效、節(jié)能、環(huán)保，使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)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(lái)主要高耗能設(shè)備的升級(jí)置換情況見(jiàn)表1。

實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)“兩型”企業(yè)建設(shè)

實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)該以物質(zhì)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(shí)現(xiàn)資源、能源的最有效利用，降低環(huán)境負(fù)荷．其目的是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展［11］。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的觀(guān)點(diǎn)，鋼鐵企業(yè)不僅是一個(gè)鋼鐵材料的生產(chǎn)單位，而是一個(gè)多種物資的生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工業(yè)園，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)存在著巨大潛力，發(fā)揮鋼廠(chǎng)的三項(xiàng)功能———鋼鐵產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換和社會(huì)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(jì)社會(huì)的有效途徑。鋼鐵生產(chǎn)中的循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是使其物資（氣、液、固）應(yīng)能達(dá)到零排放的理想狀態(tài)。對(duì)于太鋼來(lái)說(shuō)循環(huán)水回收利用率已達(dá)到95％以上，主要任務(wù)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(dá)到220萬(wàn)t左右。目前主要用水渣法處理，高爐渣作為低價(jià)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(fèi)了高爐爐渣物資資源，同時(shí)還要消耗大量的水，并會(huì)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(zhì)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(zhì)輕、面光、自然級(jí)配好，吸音、隔熱性能好，以它作骨料配制的輕質(zhì)混凝土，性能良好，廣泛應(yīng)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?jī)H次于高爐渣。鋼渣可分為轉(zhuǎn)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(zhì)又可分為堿性渣和酸性渣等。1）鋼渣可用作燒結(jié)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(jié)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(jié)機(jī)利用系數(shù)和燒結(jié)礦的質(zhì)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(dāng)鋼渣中的P2O5超過(guò)4％時(shí)，可以磨細(xì)作為低磷肥使用。實(shí)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(fēng)爐以及發(fā)電鍋爐的燃?xì)?，直接利用，?shí)現(xiàn)零排放；可對(duì)高爐煤氣進(jìn)行處理，除去CO2和部分N2，使煤氣中CO體積分?jǐn)?shù)達(dá)到40％以上，熱值達(dá)到6280．2kJ／m3左右，用做城市煤氣；高爐煤氣提純CO，再配合焦?fàn)t煤氣提純氫氣，可以建廠(chǎng)制備甲醇等化工產(chǎn)品。2）電爐和轉(zhuǎn)爐煤氣的綜合利用。傳統(tǒng)的處理轉(zhuǎn)爐煤氣的方法是燃燒生產(chǎn)蒸汽。建議回收顯熱后進(jìn)行CO提純，再配合焦?fàn)t煤氣提純氫氣，可以建廠(chǎng)制備甲醇等化工產(chǎn)品，具有巨大的回收價(jià)值。3）焦?fàn)t煤氣的分離氫氣。焦?fàn)t煤氣氫氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到55％～60％?？刹捎媚し蛛x技術(shù)和變壓吸附分離技術(shù)分離氫。與高爐煤氣、轉(zhuǎn)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(wú)機(jī)和有機(jī)化工產(chǎn)品；用液體CO2作為原子反應(yīng)堆的冷卻質(zhì)。在低溫手術(shù)，低溫環(huán)境試驗(yàn)，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(kuò)散系數(shù)是液體的100倍，是很好的萃取劑，主要應(yīng)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(jì)的過(guò)程中應(yīng)該緊密結(jié)合太鋼的實(shí)際條件，充分論證其技術(shù)一經(jīng)濟(jì)可行性，擇優(yōu)先行。

結(jié)論

1）太鋼節(jié)能工作走在國(guó)內(nèi)一些鋼鐵企業(yè)前面，主要能源消耗指標(biāo)有明顯的進(jìn)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(jìn)水平相比仍存在巨大差距，與國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)先進(jìn)相比，節(jié)能提效工作在思想觀(guān)念、政策引導(dǎo)和宏觀(guān)管理等方面也有待于進(jìn)一步提高。因此應(yīng)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(shí)現(xiàn)企業(yè)效益、環(huán)保效益和社會(huì)效益最大化的一個(gè)最佳切入點(diǎn)。太鋼確定把能源、資源節(jié)約型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和能源、資源節(jié)約作為企業(yè)基本對(duì)策。堅(jiān)定落實(shí)“節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)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(hù)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(jì)社會(huì)中去，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。