深入挖掘鋼鐵“余熱”效益 還需突破一系列難關

　　國家發改委等六部門近日聯合發布了《中國資源綜合利用技術政策大綱》。專家表示，我國是人均資源匱乏的國家，資源綜合利用是解決可持續發展中合理利用資源和防治污染這兩個核心問題的根本途徑。目前我國能源加工、轉換、儲運與終端利用的綜合效率僅36%，比發達國家低10個百分點。重點產品的能耗比國際先進水平高20%。在我國能源消費中，工業能量的轉換效率尤其低，以煤炭為例，目前我國工業領域用煤占煤炭產量的80%，能量綜合利用的潛力非常高。從目前我國實際來看，節能的潛力比調整能源供應結構更容易在短期見效，潛力也更大。為此，能源經濟版從今天起推出“把能源資源綜合利用起來”系列報道，敬請關注。

　　從煉鋼爐看余熱回收

　　目前鋼鐵工業總能耗占全國工業總能耗的15%，能源有效利用率僅30%。提高鋼鐵制造過程中余能資源的回收利用率，是降低能源消耗，有效提升能源使用水平的重要途徑。

　　眾所周知，鋼鐵工業是一個高耗能產業，目前鋼鐵工業總能耗占全國工業總能耗的15%，能源有效利用率僅30%。提高鋼鐵制造過程中余能資源的回收利用率，是降低能源消耗，有效提升能源使用水平的重要途徑。

　　以寶鋼為例，寶鋼自建廠以來，持續改善余熱余壓等余能資源回收設施、開發增設節能裝置，使得余熱余壓等余能資源的回收利用率逐年上升。2010年寶鋼集團的核心企業寶鋼股份公司回收余熱余壓等余能資源達到233萬噸標煤，比2006年多回收95萬噸標煤，占公司總用能量的12%，折合人民幣41.29億元，余熱余壓等余能發電達到11.56億千瓦時，余熱余壓等余能資源利用率達到70%以上。寶鋼在余熱余壓等余能資源回收利用上的努力，拉近了我國鋼鐵行業在余能資源利用上與國外先進企業之間的差距。

　　從寶鋼建廠開始，寶鋼人就考慮引進先進的節能設備，在余能回收領域探索新技術。比如，在煉鋼所用的步進梁加熱爐冷卻技術改進方面，寶鋼就經歷了從工業水冷卻到汽化水冷卻的技術演變，其中轉變的核心就是能否進行余熱資源的回收。

　　步進梁加熱爐外形類似一個大型的長方盒子，記者在寶鋼股份熱軋廠一熱軋采訪時，一熱軋的2050加熱爐正在運行中，隆隆軋鋼之聲不斷從爐中傳出，每隔一段時間爐子底部就“吐”出一塊赤紅炙熱的長方形鋼坯，鋼坯沿傳送帶傳送之際，一股股熱浪撲面而來，面部都有炙烤的感覺。鋼坯的溫度如此之高，加熱爐內的溫度可想而知。因此，給爐體降溫，就是極其必要的工序。

　　2050加熱爐的加熱操作工胡德強告訴記者，步進梁加熱爐的特點是在爐子內部采用步進梁架起鋼坯，鋼坯能受到上下兩面的加熱，故加熱效率和加熱均勻性都得到明顯改善。步進梁加熱爐在加熱鋼坯時，水梁、立柱在高溫狀態下承載鋼坯，為保證水梁、立柱的強度和剛度，必須對其進行冷卻。他說，冷卻方式有工業水冷卻、凈環水密閉循環冷卻和汽化冷卻三種方式。工業水冷卻和凈環水密閉循環冷卻都不能回收冷卻時產生的余熱，因此，一熱軋從2007年開始，就對所屬的4個加熱爐開始進行汽化水冷卻改造，目前已經改造完兩座加熱爐。胡德強指著操控室的電腦顯示屏告訴記者，當前2050加熱爐每小時回收280度左右的余熱6噸至12噸。這些余熱回收之后，經管道輸送，統一存儲在儲存罐之中，由公司統一調配使用，或者是循環使用于煉鋼，或者用于發電。

　　寶鋼能源環保部工程師蔡震綱告訴記者，汽化冷卻不僅使冷卻水質得到根本改善從而有效保護水梁及立柱，延長壽命；而且冷卻水吸收熱能后可轉變成蒸汽加以回收利用，間接回收投資；利用水變蒸汽較大的汽化潛熱，有效冷卻水梁及立柱，省水、省電，有效節約能源，投資回收期也很短，基本小于5年。寶鋼在2006年建三熱軋開始采用汽化冷卻技術，4座加熱爐全部采用汽化冷卻技術，今后寶鋼全部14座大型步進梁加熱爐都將采用汽化水冷卻，進一步提升余熱資源的回收效率。經汽化水冷卻改造之后，截至2010年，寶鋼各加熱爐合計回收余熱近百萬噸，折合標煤10.5萬噸。

　　一整套余熱回收技術

　　從每一個環節做好能源計量管理，寶鋼的余熱回收利用落實在了每一個生產環節，同時誕生了相應的成套余熱回收技術。

　　經過不斷實踐與逐步摸索，寶山鋼鐵股份有限公司形成了適合公司實際的能源計量管理方式――“全過程系統能源管理方式”。從能源轉換、能源介質輸送調配、能源終端使用等環節做好能源計量管理，寶鋼的余熱回收利用落實在了每一個生產環節，同時誕生了相應的成套余熱回收技術。

　　比如燒結余熱回收。礦石燒結工序能耗約占鋼鐵生產能耗的10%以上，而燒結排氣帶走燒結能耗50%。記者了解到，燒結余熱利用技術就是利用燒結時抽風產生的煙道熱廢氣和冷卻機冷卻赤熱燒結礦產生的熱風，經除塵凈化后送往余熱鍋爐進行熱交換，產生蒸汽，從而實現回收余能目的。寶鋼2號燒結機余熱回收裝置十余年來運行穩定，年產蒸汽32萬噸左右,回收能源約4萬噸標煤，同時每年還可從廢氣中回收鐵礦粉末約1萬噸供燒結利用，有效降低燒結工序能耗。據統計，自2005年至今寶鋼三臺燒結機共回收蒸汽376萬多噸，折合標煤近40萬噸。

　　再比如干熄焦技術。1978年，寶鋼一期工程建設時從日本新日鐵引進了干熄焦技術，成為國內首家采用這一技術的企業。記者了解到，從焦爐出來的紅焦炭950℃至1050℃所含顯熱相當于煉焦生產消耗總熱量35%至40%，采用干法熄焦可回收紅焦顯熱的80%，這是鋼鐵工業可回收余能所占比例的最大項目，約占可回收余能的一半。干熄焦技術的應用創造了巨大的經濟效益，2005年至2010年，寶鋼采用干熄焦法，共回收余熱1842萬噸，折合標煤219萬噸。

　　還需突破一系列難關

　　今后寶鋼希望能夠對余熱資源進行綜合梯級利用，根據余熱的數量、品質溫度和用戶需求，實行“逐級回收、溫度對口、梯級利用”。

　　2009年4月，寶鋼集團八鋼公司新建的55孔焦爐全部開始使用干熄焦設備和技術。記者了解到，八鋼公司干熄焦裝置工程共分兩期進行，1號干熄焦裝置2008年12月并網發電；2號干熄焦裝置自去年投產以來，每小時可利用余熱發電1.2萬千瓦時。僅干熄焦項目，八鋼年發電量可達到1.9億千瓦時。八鋼的成功實踐為寶鋼的節能技術進一步推廣和提升奠定了堅實的基礎。

　　正是在這樣持續的努力下，“十一五”期間，寶鋼全面完成了國家和地方政府下達的“十一五”期間節能、污染物減排總量任務。與2005年相比,寶鋼2010年萬元產值綜合能耗下降42%，節約能源合計達到153.4萬噸標準煤，超額完成了節能126.64萬噸標準煤的總任務，二氧化硫排放量減少63%，COD排放量減少86%。

　　寶鋼能源環保部副部長王鼎告訴記者，目前余熱回收利用還存在兩類困難，一類為技術難題，例如煉鐵用高爐渣高溫顯熱等，這一類技術難題尚在攻關之中；另一類為大量分散的中低溫余熱資源，由于這些資源品位低、現場沒有合適的余熱用戶、投資回報較差等原因導致沒有回收。因此，與日本等國家余熱回收率高達90%以上相比，我國還有較大差距，也還有很大余熱回收空間。

　　今后寶鋼的設想是對余熱資源進行綜合梯級利用，即根據余熱的數量、品質溫度和用戶需求，按照能級匹配的原則，實行“逐級回收、溫度對口、梯級利用”。在有用戶需求的情況下，將回收的熱量優先用于工藝過程本身，例如用余熱預熱空氣和煤氣、預熱或干燥物料、生產蒸汽和熱水，在夏季熱用戶減少時用多余的熱量制冷等；對于低品位余熱首選直接熱利用，對不能直接利用的低溫余熱，先將它作為熱泵系統的低溫熱源，提高其溫度水平后再加以利用。同時，寶鋼正在開展超低溫余熱發電技術的技術攻關，讓更多的余熱資源變廢為寶。

　　寶鋼集團董事長徐樂江強調，必須把環境經營作為未來寶鋼拓展差異化競爭優勢的主導因素，把企業經營和提升市場競爭力建立在環境經營的基礎上，打造環境經營價值鏈，建設創新型寶鋼和綠色寶鋼，培養寶鋼面向鋼鐵低碳發展新時代的競爭力，成為世界一流的清潔生產鋼鐵企業，成為中國鋼鐵行業低碳發展的引領者。

　　王鼎表示，隨著科學技術的發展，“今日”的低品位等難以回收余熱資源也許是“明日”的優質能源，而且是沒有污染和排放的能源。從這個意義上講，余熱資源還是一種“新能源”，通過持續努力，寶鋼對低品位余熱資源回收水平也將持續提高，鋼鐵企業能源轉換的重要功能將得以更充分發揮，生產出更多低耗能、低排放、低成本、高附加值的鋼鐵精品。

來源：中國經濟網―《經濟日報》 作者：李治國

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