粗鋼總產量大給節能減排總量控制帶來巨大壓力
據國際鋼鐵協會統計,2011年,中國粗鋼產量為6.955億噸,同比增長8.9%;占全球粗鋼總產量的比例由2010年的44.7%提高至45.5%。據《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》預測,2015年,我國粗鋼導向消費量約為7.5億噸。我國粗鋼消費量可能在“十二五”期間進入峰值弧頂區,最高峰可能出現在2015年至2020年,峰值為7.7億噸~8.2億噸。而據業內專家預計,2015年,我國鋼產量有可能達到8億噸。如此巨大的粗鋼產量必然會加大廢水、廢氣、廢渣等污染物的產生量。這給鋼鐵工業污染物排放總量控制工作帶來了巨大的壓力和挑戰。據初步估算,鋼鐵工業能耗約占工業總能耗的23%,占全國總能耗的16.1%;新水消耗、廢水、二氧化硫和固體廢棄物排放量分別占工業總量的3%、8%、8%和16%左右。
對此,業內專家認為,鋼鐵行業要加快“轉方式、調結構”,實現結構性節能減排。一是應該嚴格按照《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》等相關產業政策和法律、法規,加大淘汰落后產能的力度,嚴格控制鋼鐵產能的盲目擴張。鋼鐵行業面臨的主要淘汰落后任務為:至2015年前,要求鋼鐵行業淘汰煉鐵落后產能4800萬噸、煉鋼4800萬噸、焦炭4200萬噸、鐵合金740萬噸。二是大力推廣高強鋼筋等高等級鋼材,在生產和使用方面加快產品的升級換代,重點解決好減量化用鋼的問題。據中國鋼鐵工業協會副秘書長兼首席分析師遲京東分析,假如我國鋼材普遍提高一個強度級別,可以節約鋼材15%~20%。僅以節約10%計算,一年就可以節約用鋼量7000萬噸左右。即便按照《鋼鐵工業“十二五”發展規劃》的2015年噸鋼綜合能耗降至
新污染物排放標準使鋼企節能減排達標壓力陡增
據中國鋼鐵工業協會發展與科技環保部副主任黃導介紹,新標準與現執行的標準相比,一是標準系列化,由原來的單一標準變為鋼鐵主要生產流程的系列標準,對各工序生產的特征污染物防治更具針對性;二是新增了氮氧化物、二噁英等污染物的排放限值;三是對煙塵、粉塵、二氧化硫等污染物的排放標準要求大幅提升;四是對現有企業給出了3年~5年的過渡期,3年~5年后執行新建企業排放限值;五是將京津冀、長江三角洲和珠江三角洲等地區劃為“十二五”大氣污染物特別排放限值的地域,并將執行更加嚴格的標準。
黃導認為,當前鋼鐵行業整體經營處于微利甚至虧損狀態,產能日趨過剩,排放標準的出臺雖然對鋼鐵產業有了更大的限制,提高了環保成本,但從環保促進鋼鐵產業結構調整、優化經濟發展方式上看,如果在實施過程中能保證標準執行的科學性、統一性和公平性,那么對鋼鐵產業來說是個利好。這一系列新標準在2007年底就通過征求意見稿的形式,不斷征求鋼鐵行業和企業的意見,說明國家對促進鋼鐵產業健康可持續發展是科學而慎重的。鋼鐵行業要認真關注標準的出臺和相關配套政策對當前企業生產經營和成本的影響,及時反映相關新標準今后執行過程中出現的新問題,建議國家出臺相應的配套政策,使長期困擾鋼鐵等工業產業的環保守法成本高、違法成本低,標準和政策執行尺度不一的問題盡早破解。處于京津冀、長江三角洲和珠江三角洲等劃為大氣污染物特別排放限值地區的鋼鐵企業,今后面臨的環保壓力會更大,要及時研究、制定解決方案和措施。
冶金工業規劃研究院副總工程師程繼軍也表達了類似的觀點,認為新的標準明確了一直爭議不斷的二氧化硫排放標準,并新增了對氮氧化物和二噁英污染物的排放標準要求。新標準的執行,將使鋼鐵企業的環境成本有所增加,同時排放標準的趨于嚴格對治理技術提出了更高的要求。這對于本已經營困難的鋼鐵企業來說,是一個很大的挑戰。
污染物排放總量消減任務艱巨帶來嚴峻挑戰
《國家環境保護“十二五”規劃》提出,“十二五”期間,國家對化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物4種主要污染物實施排放總量控制。到2015年,化學需氧量排放總量將降至2347.6萬噸,比2010年下降8%;氨氮排放總量將降至238.0萬噸,比2010年下降10%;二氧化硫排放總量將降至2086.4萬噸,比2010年下降8%;氮氧化物排放總量將降至2046.2萬噸,比2010年下降10%……污染物排放總量消減任務艱巨,將給鋼鐵企業的節能減排帶來嚴峻的挑戰,特別是燒結脫硫,更是其中的重中之重。
據業內專家介紹,“十二五”期間,國家要求鋼鐵行業全面實施燒結脫硫,二氧化硫排放總量要下降39%,達到噸鋼排放量低于
針對碳排放的難題,東北大學熱能與環境工程研究所的張琦老師告訴《中國冶金報》記者,從整體來看,我國在CO2排放量計算、CO2減排技術工藝研發等方面與國外存在較大差距。CO2排放量的科學計算是國家了解整個鋼鐵行業CO2排放情況并制定科學的考核標準的重要依據。目前,許多歐洲國家已經制定了碳稅的相關標準,如澳大利亞將于
此外,黃導還強調,隨著國家加強對污染物排放的總量控制,污染物排放總量已成為企業發展規劃的主要因素之一,成為另一種“資產”,所以原始分配的公平性將成為難點和熱點。
加快技術創新突破節能減排技術“瓶頸”
“十二五”時期是我國鋼鐵工業節能環保工作面對低碳經濟、更嚴格的污染物排放標準等新形勢、新壓力,由單一技術、單一工序的污染防治向節能與環保技術合成、系統優化的轉變時期。如何加快技術創新,促進節能與環保技術的集成優化,突破節能減排技術“瓶頸”,也是“十二五”鋼鐵業提升節能減排水平的一個難點。研究表明,技術進步對節能減排的貢獻率將達到40%~60%。
據黃導介紹,目前在鋼鐵生產過程中,我們仍存在一些節能減排技術“瓶頸”或“堡壘”。例如,燒結電除塵的穩定達標,經濟、穩定的燒結煙氣脫硫技術,脫硫技術與脫除煙氣中二噁英、NOx、重金屬等污染物的綜合技術和接口,國內燒結(球團)脫硝技術尚未成熟,脫硫副產物的資源化、無害化,燒結環保設施的電耗等加大對工序能耗的影響,燒結生產設備、工藝穩定性差對節能減排技術充分發揮作用的影響和制約,燒結低溫煙氣經濟高效地余熱利用,高爐渣、鋼渣顯熱國內目前尚無有效的回收利用技術,焦爐荒煤氣顯熱、燒結和焦化煙氣顯熱由于技術原因尚未很好地回收利用……這些技術是目前鋼鐵行業節能減排尚未解決且亟待解決的關鍵環節,其中部分技術正通過專項資金支持開展工業試驗研究。另外,很多單體節能技術、污染防治技術在鋼企得到了較好的推廣,但部分企業存在節能與環保脫節的問題,即考慮節能時忽視環保,考慮環保時忽視節能。“十二五”期間,在節能減排技術領域,我們應加快促進節能與環保的技術集成優化。同時,他呼吁國家應針對燒結脫硫等節能減排技術難點,盡早出臺有關類似脫硫電價的專項支持性政策,對共性難點技術應給予研發項目支持、示范技術和推廣應用技術等各類支持,促進鋼鐵企業盡早突破相關技術“瓶頸”。
節能減排管理如何與生產管理有機結合實現管控一體化
建立企業能源管理中心是提高企業能源管理水平的重要技術手段。據悉,我國已建和在建的鋼鐵企業能源管理中心已達到五六十家。能源管理體系如何與生產管理體系做到有機結合,構建鋼鐵生產流程節能減排管控一體化系統,避免條塊分割,達到用能最優化、最小化,真正實現鋼鐵的綠色制造,已成為鋼鐵企業節能減排管理的一個難點。據有關估算,鋼鐵企業建立企業能源管理中心、實行現代化管理之后,可實現節能5%~7%。
對此,黃導提出,能源管理中心應著眼于全廠介質的在線跟蹤與優化控制:一是確保生產的穩定供應和動態調配;二是充分優化能源系統,實現能源的合理配置;三是集中管理與自動化操作,提高勞動生產率。盡管我國建設能源管理中心起步較晚,但目前鋼企能源管理中心技術的發展已從單純的設備監控轉向過程和系統綜合監控,并繼續向管控一體化方向發展,未來還將逐步與環境監測系統融合,以達到相互促進、協同管理的效果。在當前鋼鐵企業經濟效益不好、市場低迷的情況下,節能降本增效尤為重要。企業應抓住目前部分生產線限產改造的有利時機,減少停工建設對生產的影響,加緊建設能源管理中心。
中國金屬學會專家王維興也表示,能源管理中心的工作應與生產一線同步進行,實現管控結合,而不應離開生產,事后再統計分析。這就要求管控科學、及時、有效。首先要樹立系統節能的觀點,打破工序之間的專業界限,站在更高的層次上深入研究企業整體節能的科學性、合理性、實用性;其次要在三個層次上(單體設備、各生產工序、鋼鐵聯合企業整體)進行綜合研究,提高能源利用率,以最終整體實現最佳節能效果為基準。
二次能源回收利用還大有潛力可挖
提高二次能源回收利用水平已成為鋼鐵企業節能降耗的重點和難點,也成為降低生產成本的重要手段。業內專家指出,鋼鐵企業盡管在二次能源回收利用方面取得了長足的進步,但在低溫余熱等二次能源綜合利用方面仍大有潛力可挖,應該作為鋼鐵行業“十二五”提高余熱能源綜合利用水平的主攻方向。
鋼鐵行業在燒結余熱利用方面進展很快,但仍有提高效率的空間;高爐渣顯熱回收的節能潛力很大,但尚未有效利用;轉爐余熱的利用率尚有提高的空間;熱軋一次材的余熱,可采取整合方式進一步提高利用率……這些仍需要我們進一步完善推廣高壓干熄焦、煤調濕、燒結余熱回收、負能煉鋼、轉爐煤氣余熱回收、連鑄坯熱裝熱送、高爐富氧噴煤、副產煤氣高效發電、冶金渣的高附加值利用等技術,著重對已有節能技術的使用效果進行改進,充分挖掘節能技術應有的節能潛力,提高利用效率和普及率。以最具代表性的燒結工序為例,我國燒結工序能耗比國外先進指標高出20%以上,主要原因是燒結工序余熱資源的回收利用水平低。燒結余熱資源包括燒結過程的廢氣顯熱和產品顯熱,分別占燒結工序總熱量收入的20%和45%。據報道,燒結工序的燃料消耗約為
黃導認為,提高二次能源利用效率不能僅局限于鋼鐵行業或企業內部,而要推進行業間(或企業間)的聯合利用。一是有條件的鋼廠可與供熱企業聯合供熱,將低溫余熱資源用于周邊城市居民的供熱取暖,可以減少大量煤炭的消耗。二是與鋼企周邊的電廠合作,發展共同火力發電,提高包括高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣等副產煤氣的回收量,實現煤氣“零排放