鋼鐵行業的快速發展,為國民經濟的建設發展提供了有力支撐。然而鋼鐵產量在不斷增長的同時,也消耗了大量能源,并對環境產生污染。為了建立可持續發展的鋼鐵工業,根據國家節能減排、綜合利用、清潔生產等要求,遵從源頭化、減量化、資源化的原則,本世紀以來,我國加快了節能與綜合利用標準制的修訂工作和鋼鐵工業節能與綜合利用標準體系的研究建設,通過標準制定推動新技術、新工藝在行業中的應用,為行業的節能減排工作提供了標準支撐。
落實產業政策,加快標準制定
鋼鐵工業的能源消耗量約占全國工業總能耗的15%,是節能減排的重點行業。鋼鐵行業迫切要求企業以節能減排為抓手,積極轉變發展方式,利用高新技術提升行業技術管理水平,走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新型工業化道路。
根據國家節能減排的要求,鋼鐵行業加強了對產業政策支持的新技術、新工藝推廣應用配套標準的制定工作。為有效降低行業能耗,減少能源浪費,“十一五”期間工信部出臺了在行業內推廣實施《鋼鐵企業燒結余熱發電技術推廣實施方案》、《鋼鐵企業和焦化企業干熄焦技術推廣實施方案》等,推動能源合理利用,確保完成節能降耗指標。根據國家產業政策和企業實際情況,制定了《鋼鐵行業蓄熱式燃燒技術規范》、《鋼鐵行業蓄熱式工業爐窯熱平衡測試與計算方法》等標準,這些標準的實施進一步加大了鋼鐵行業節能技術的改造力度,提高能源管理水平和能源利用效率,為發展清潔型、節能型、效益型企業提供了保證。
標準化工作助推節能技術應用
蓄熱式燃燒技術。蓄熱式燃燒技術是采用蓄熱式裝置回收利用煙氣余熱的節能減排技術。該技術能夠有效利用低熱值煤氣,降低燃料消耗,同時可有效降低NOx排放濃度,減少溫室氣體排放。為了更好地推動蓄熱式燃燒技術的應用,《鋼鐵行業蓄熱式燃燒技術規范》、《鋼鐵行業蓄熱式工業爐窯熱平衡測試與計算方法》被先后制定。這些標準規范了該技術的設計施工、設備選擇、安裝調試、生產維護、故障處理與檢修、生產操作運行和熱平衡測試與診斷、監測、計算等多個方面問題。此技術同時可推廣應用于火力發電、石油、化工、機械、有色、陶瓷、玻璃等行業。該技術成果具有高效節能、低污染物排放和增加冶金爐加熱能力等優點,可達到高效節能和環保的雙重效果。
燒結余熱發電技術。在鋼鐵企業中,燒結工序能耗僅次于煉鐵工序,占總能耗的9%~12%。隨著我國燒結機的大型化,燒結礦在冷卻過程中產生的高溫廢氣也越來越多,燒結工序中有50%左右的熱能被燒結煙氣和冷卻機廢氣帶走。燒結余熱發電是一項將燒結廢氣余熱資源轉變為電力的節能技術。該技術不產生額外的廢氣、廢渣、粉塵和其他有害氣體,能夠有效提高燒結工序的能源利用效率,平均每噸燒結礦產生的煙氣余熱回收可發電20kWh,折合噸鋼綜合能耗可降低約8千克標準煤。“十一五”初期國內掌握了這項技術,但利用較少。為了配合推廣該技術,制定了《燒結冷卻系統余熱回收利用技術規范》標準,規范了施工建設要求、設計要求、余熱回收利用要求和淘汰落后工藝要求等,為該技術推廣提供了技術基礎。燒結余熱回收系統對節約資源,改善生產條件,加強環境保護起到積極作用,同時可降低燒結生產成本。
干熄焦節能技術。干熄焦是一項采用循環惰性氣體冷卻焦炭回收余熱的節能技術,與傳統的濕法熄焦相比,采用干熄焦技術既可以回收大量的紅焦炭顯熱,用于供熱或發電,還改善了焦炭質量,可節約用水,又可避免大量酚、氧化物、硫化物和帶粉塵的蒸汽對周圍環境的污染,降低煉鐵工序能耗。《干熄焦節能技術規范》標準規定了干熄焦裝置的參數選擇和節能減排效果的評估指標,并為干熄焦設計、施工、運行維護和效果評價提供技術支持和導向。這項技術目前在國內得到了很好的推廣應用,每年凈節能近470萬噸標準煤,減排二氧化碳約2200萬噸。采用這項技術的大中型企業超過85%,促進了行業節能降耗工作。
鍍鋅加熱爐熱診斷技術。熱診斷是在能源危機的背景下發展起來的一種先進技術。為配合鍍鋅加熱爐熱診斷技術的應用,形成了《熱浸鍍鋅加熱爐熱平衡測定與計算》、《連續熱鍍鋅生產線加熱爐節能運行規范》、《鋼鐵企業能效指數導則》、《熱浸鍍鋅鋼帶加熱爐能耗分級》等相關標準。企業推廣應用鍍鋅加熱爐熱診斷技術成果,能夠指導相關企業按照規范的程序進行舊設備的周期檢查,在用此方法檢測計算出加熱爐的熱效率狀態的基礎上,再進行爐壓診斷、爐內氣體的露點診斷、無氧爐的診斷等全方位的診斷,得出鍍鋅加熱爐能耗的高低及其根本原因,從而可以找到改進提高的途徑,并通過標準化管理和運行、生產工藝的優化和節能技術改造,達到提高生產效率、節省能源消耗、降低廢氣排放的效果。
礦熱爐煙氣余熱發電技術。余熱發電不僅節能,同時通過對煙氣回收處理,還可以收集煙氣中的粉塵,減少粉塵的排放。余熱發電的發展對于國家實現節能減排的目標有著顯著作用,屬于國家鼓勵發展的技術。《礦熱爐余熱發電技術規范》標準的制定,規范了余熱利用的基礎條件、適用要求、運行要求、系統要求和環保要求等,為技術應用提供了標準依據。該標準將促進礦熱爐余熱綜合利用,引導二次能源的合理使用,規范市場準入,減少企業生產成本。
礦熱爐低壓無功補償技術。礦熱爐裝備的大型化、規模化要求日趨明顯,大型密閉性礦熱爐已成為國家產業發展的方向。低壓無功補償技術已成為大型礦熱爐的配套裝置之一,是國家在礦熱爐領域重點推廣的節能技術之一。國外的礦熱爐補償系統系統仍是采用電力系統補償進行,僅提高了線路上的輸出能力,因此礦熱爐低壓無功補償,是我國特有裝備水平和冶煉狀況的產物。礦熱爐低壓無功補償技術通過補償短網和變壓器所需的大量無功消耗,提高的變壓器的輸出能力,進而提高了冶煉效率,帶來綜合能耗水平的下降。《礦熱爐低壓無功補償技術規范》的實施將擴大技術應用,規定市場準入,提升裝備水平,改進工藝技術水平,提高企業的經濟效率和生產率。
轉爐蒸氣發電技術。在轉爐煉鋼過程中,轉爐煙氣冷卻系統會產生大量的低參數飽和蒸汽,如果能充分利用汽化系統回收蒸汽發電,不僅可以在真正意義上做到負能煉鋼、降低綜合能耗,還可以進一步提高企業的自發電比例,達到降低成本的目的。《轉爐汽化系統回收蒸汽發電系統運行規范》行業標準的制定將推動轉爐蒸汽回收發電技術的應用。根據轉爐蒸汽參數不穩定、蒸汽壓力低、溫度低、含水量大等特點,該標準規范了轉爐汽化系統回收蒸汽發電系統安全、經濟運行的要求,統一了系統的設備配置等,為該技術得到穩定應用和推廣打下了基礎。
隧道窯煙氣余熱回收利用技術。耐火制品企業是高耗能企業,而隧道窯是耐火制品生產過程中的主要耗能設備。為實現耐火行業節能減排,充分回收隧道窯的煙氣余熱,目前正在開展《耐火材料用隧道窯煙氣余熱回收利用技術規范》標準的制定工作。該標準將規范耐火隧道窯系統的技術、材料、設備選擇、安裝、驗收、生產操作和維護過程等要求,使耐火隧道窯具有高效節能、低污染物排放等優點,可達到高效節能和環保的雙重效果。
“標準”推動“改變”,也促進了技術的進步和應用,提升了裝備水平。冶金節能減排標準中包含了大量的科研成果和先進技術,通過標準的應用實施,加大了企業節能減排力度,增強企業競爭力,有力地促進了行業節能減排工作。
來源:行業研究
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