我國鋼鐵企業發展循環經濟的現狀與發展

目前，資源和環境問題已成為全世界高度關注的重要因素，影響經濟發展，確保經濟安全。近年來,我國鋼鐵企業以“減量化、再利用、資源化”為原則,以“低消耗、低排放、高效率”為特征,逐步改變以往“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統增長模式,在發展循環經濟的過程中,自主開發并形成了一系列先進技術,取得了顯著成效。一、造成中小型企業是帶動小企業發展的方向2.首先,我國資源日趨緊張,對外依存度不斷升高,使鋼鐵企業必須重視發展循環經濟、建立資源節約型企業。其次,國家宏觀調控政策、行業相關政策和環境保護等因素,要求鋼鐵企業必須大力發展循環經濟。那些消耗大、產能低、裝備水平不高、污染嚴重的企業將被國家列為限期整改和關停的對象。這就從客觀上要求鋼鐵企業必須加快淘汰落后的步伐,走科技含量高、經濟效益好、資源消耗少、環境污染輕的新型工業化道路,用裝備大型化、結構最優化、成本最低化、效益最大化來提升企業的核心競爭力。再次,鋼鐵行業作為國民經濟中資源、能源消耗及污染大戶,客觀上要求鋼鐵行業必須重視發展循環經濟。二、鋼鐵節能減排成效近年來,尤其是“十一五”以來,我國鋼鐵企業通過結構優化和調整,工藝大型化和現代化步伐加快,在推進節能減排、發展循環經濟方面,取得了較好的成效。1.煤調濕技術的經濟效益能源循環利用主要將鋼鐵企業生產過程中產生的各種余熱合理利用;將焦爐、高爐、轉爐煤氣回收利用,達到在減少一次能源消耗的同時減少各種污染物的排放量。(1)干熄焦技術。干熄焦技術就是煉焦工序采用干法熄焦代替濕法熄焦,將煉焦出爐紅熱焦炭的顯熱進行回收和利用,是節能減排效果顯著的措施之一。據測算,每干熄1t紅焦可回收能源40kg~50kg左右的標準煤。按照目前我國重點大中型鋼鐵企業高爐入爐焦比390kg/t資料顯示,截至2008年8月,我國投產運行的干熄焦裝置共60套,有5264萬t年焦炭生產能力配置了干熄焦裝置,占我國機焦產能3.6億t的14.6%,占我國2008年鋼鐵工業耗焦總量32359萬t的16.3%,在建的干熄焦裝置共65套,全部投產后可以為12112萬t年焦炭生產能力配置干熄焦裝置,占我國機焦產能的33.6%,按干熄焦能力計,我國位居世界第一位。而當前世界各國已投產、正在施工和設計的干熄焦裝置約有300套。(2)煉焦煤調濕技術。煉焦煤調濕技術也稱焦爐入爐煤水分控制技術(簡稱煤調濕或CMC),就是將煉焦煤料在裝爐前除掉一部分水分,并保持裝爐煤水分穩定的一項技術。由于煤調濕技術顯著的節能效果,近十幾年來,該技術在日本得到普遍的應用和推廣,各廠煤調濕裝置基本都是將裝爐煤水分由9%降到5%~6%,日本已有6個鋼鐵公司的7家大型焦化廠17座焦爐采用了煤調濕技術,調濕煤量達到2321t/h。煤調濕技術主要經濟效益體現在以下4個方面:(1)焦爐生產能力提高11%;(2)煉焦耗熱量減少15%;(3)焦炭粒度分布更加均勻;(4)焦炭機械強度提高1~1.5個百分點或可多配弱粘結性煤8~10個百分點,每噸煤減少剩余氨水約44kg。在國內,近兩年煤調濕技術的應用也得到快速發展。由太鋼自主研發、制造并建設的國內首家焦化煤調濕項目于2008年12月31日開始試生產,該項目正式投產后,裝爐煤水分可由10%降為6.5%,結焦時間縮短4%,酚氰污水排放減少3.5%以上,焦爐生產能力提高7%,每年可節約能量相當于9226t標準煤。通過增加焦炭和煤氣產量,年可創經濟效益4591.4萬元。此外,目前寶鋼首臺工業化運行的煤調濕裝置已持續穩定運行了幾個月,各項工藝指標均達到或超過設計要求,該裝置投運后生產每噸焦炭可節約能耗6kg標準煤,年降低成本約4000萬元。還有,2009年3月17日,“中國和日本節能環保合作示范項目——馬鋼‘煤調濕’項目”基本框架協議正式簽約,馬鋼也由此啟動了煤調濕項目的實施。(3)焦爐、高爐混合煤氣燃氣—蒸汽聯合發電(CCPP)技術。燃氣—蒸汽聯合循環發電裝置是40年代末開始發展起來的一種能源綜合利用技術,其特征是將具有較高平均吸熱溫度的燃氣輪機循環(布雷頓循環)與具有較低平均放熱溫度的蒸汽輪機循環(朗肯循環)結合起來,使燃氣輪機的廢熱成為汽輪機循環的加熱源,達到揚長避短、相互彌補的目的,使整個聯合循環的熱能利用水平較燃氣輪機循環或汽輪機循環都有明顯的提高。燃氣—蒸汽聯合循環發電裝置,由于其具有高效低耗、啟動快、可用率高、投資省、建設周期短及環境污染少等優點,越來越得到世界各國的重視而迅速發展。燃氣—蒸汽聯合發電技術可以提高混合煤氣的利用率50%以上(在同等功率條件下效率要高出其他發電設備15%以上,60MW等級燃氣—蒸汽聯合循環的效率已達46%以上,300MW等級的已達55%以上,而同等功率的蒸汽輪機發電效率為30%和40%左右)。目前發達國家每年新增的聯合循環總裝機容量約占火電新增容量的40%~50%,所有世界生產發電設備的大公司(如美國的GE公司1987年開始)年生產的發電設備總容量中聯合循環部分都占50%以上。目前,國內濟鋼、馬鋼、鞍鋼、首鋼、邯鋼、沙鋼、萊鋼等已經采用了燃氣—蒸汽聯合發電技術。(4)TRT發電技術(利用高爐余壓發電技術)。TRT發電技術就是利用高爐余壓進行發電,該技術可實現噸鐵發電量35kWh~40kWh,可回收高爐鼓風機動能的30%左右。目前我國采用TRT發電技術的高爐有220余座,1000m(5)燒結余熱回收技術。燒結過程的廢氣余熱來源于燒結煙氣和冷卻廢氣,屬中、低溫廢氣余熱。燒結過程產生的廢氣余熱能占到鋼鐵整個流程廢氣余熱的12%以上,其中燒結礦的余熱占到8%以上,燒結廢氣余熱占4%左右。燒結余熱回收減少了燒結廢氣量的排放,降低了燒結廢氣除塵和脫硫設施的運行費用。燒結余熱回用一般可以生產蒸汽或者發電,由于回收方式的不同和技術差異,一般每噸燒結礦可以回收蒸汽量30kg~90kg,降低燒結工序能耗3kg~10kg標準煤。目前,鞍鋼、武鋼、唐鋼、馬鋼、濟鋼、安鋼等鋼鐵企業的大型燒結機已經采用燒結廢氣余熱發電技術。(6)爐渣余熱回用技術。目前,宣鋼、新撫鋼等企業已經采用高爐沖渣水余熱用于冬季采暖,將爐渣余熱變為蒸汽,2.5t~3t爐渣可以生產1t低品質蒸汽。柳鋼正在對爐渣余熱發電技術進行研究。寶鋼、首鋼采用輪法爐渣粒化裝置,實現節約用水并回收爐渣熱量。(7)焦爐煤氣脫硫制硫酸技術。焦爐煤氣脫硫技術就是將焦爐煤氣中所含的硫化氫氣體解析出來,然后制成硫酸。目前,太鋼已經開展焦爐煤氣脫硫、制酸項目,該項目是日元貸款太原市環境改善項目,主要是將焦爐煤氣中所含的硫化氫氣體解析出來,然后制成濃度為98%的濃硫酸作為原料用于化工產品硫銨的生產。該項目于2007年3月開始施工,2008年4月13日正式投入運行,總投資11989.54萬元,每小時處理焦爐煤氣13萬m(8)余熱制冷和采暖技術。將煉鋼、煉鐵、燒結、煉焦過程中產生的低品質余熱進行集中,采用余熱制冷和冬季采暖,提高熱能利用效率。目前,我國部分焦化廠已經采用該技術,尤其是低品質余熱制冷技術,節能效果顯著。(9)鋼坯熱送技術、鐵水短距離熱送技術、蓄熱式加熱爐技術的開發利用。這些技術的節能效果也較為顯著,如濟鋼等企業已經廣泛采用了這些技術。2.氧化鐵皮的利用目前,國內鋼鐵企業,尤其是重點鋼鐵企業在鐵元素利用方面,取得了不錯的成效,積累了豐富的經驗。如:煉鋼、煉鐵污泥配入燒結礦或球團礦,實現鐵元素的循環利用;將軋鋼工藝中產生的氧化鐵皮細磨后配入燒結礦或者球團礦;將煉鋼、煉鐵污泥和磨細的氧化鐵皮生產污泥球,在煉鋼爐中起到降溫和造渣作用;將煉鋼工序產生的合金粉末與細磨的氧化鐵皮混合制成混合污泥球,達到回收利用鐵元素和合金元素的目的,目前濟鋼在該技術的開發和應用方面取得突破。3.鋼渣、水泥、活性重選技術按照我國每年生產5億t生鐵和5億t粗鋼測算(1t生鐵產生290kg高爐渣,1t粗鋼產生110kg鋼渣),目前我國鋼鐵渣的年產量在2億t左右(還有3億t左右存量),而目前我國鋼鐵渣的利用率僅為20%左右,所以,如何解決鋼鐵渣的綜合利用,是擺在鋼鐵企業面前的一個難題,也是一個世界性難題。目前,國外除了美國(利用率>90%)、德國(利用率>90%)少數發達國家外,其他國家鋼渣利用技術都不是很成熟,利用率不高。目前,我國鋼鐵渣利用主要集中于以下幾個方面:(1)高爐渣進行微粉細磨或超微粉細磨,生產水泥添加料。目前寶鋼、馬鋼、濟鋼、漣鋼已經采用此技術。該技術已比較成熟,成效也較為明顯。(2)利用高爐渣生產空心砌塊技術。目前本鋼已經采用該技術。(3)鋼渣在鐵路、公路、工程中充當回填物,在修筑堤壩、填海造地等工程中使用。目前,沿海部分鋼鐵企業開始探索和實施。(4)鋼渣是一種以鈣、硅為主,含有鋅、錳、鐵、銅等元素,既速效又有后勁的復合礦物質肥料,對農作物生長具有一定的促進作用。我國部分鋼鐵企業已經開始研究鋼渣在農業中的利用問題。(5)將磁選后的鋼渣加入水泥熟料,改善水泥成分,減少水泥原料消耗。目前,濟鋼等企業已經采用該技術。但由于鋼渣自身的特點,目前在水泥中的平均摻量還不足10%。4.凈化技術方面鋼鐵行業既是用水大戶,又是水污染大戶,因此節約用水、減少排污,在用水方面實現“減量化、再利用、再循環”的循環經濟模式,是鋼鐵企業實現循環經濟的重中之重。(1)干熄焦技術。干熄焦技術改變了過去水熄焦消耗大量水的狀況,達到了對水資源的節約、對環境的保護和資源綜合利用3方面的目的。據測算,每熄滅1t焦炭,大約要消耗0.45t水,已經投產及在建的干熄焦裝置全部投產后年可干熄焦炭12112萬t,年可節水5450萬t。(2)高爐、轉爐干法除塵技術。干法除塵技術不但可以提高除塵效率,而且節能效果顯著,通過干法除塵,可將粉塵濃度減低到10MG/Nm2007年,繼寶鋼以后,萊鋼、寶鋼、太鋼等20座以上轉爐已經實現了干法除塵,節水、節電效果顯著。(3)焦化化產工序利用熱導油技術替代蒸汽蒸餾技術以及煤調濕技術等。這些技術可從源頭上減少污水的產生量。濟鋼等企業已經采用該技術。(4)對軋鋼系統的含油廢水凈化工藝。對該工藝進行探討,實現軋鋼廢水的循環利用是一個行業難題,目前,我國部分企業已經在進行相應的探索和研究。(5)海水淡化技術。目前我國沿海鋼鐵企業,在海水淡化方面已經取得了突破。首鋼京唐鋼鐵廠海水淡化項目1號機組于2009年3月份進入試投產階段,每天可生產淡水1.25萬t。該項目使用的海水淡化器是目前國內單體規模最大的海水淡化裝置,采用水電聯產、熱膜結合的工藝技術,共有4個機組組成,全部正式投產后可日產淡化水5萬t,水質接近于純凈水,可滿足煉鐵、煉鋼等生產使用高品質冷卻水的需求,每年可為曹妃甸節約淡水近2000萬t。首鋼京唐公司海水淡化項目確定遠期20萬t/d的海水淡化發展思路。此外,鞍鋼鲅魚圈鋼鐵新區120t反滲透膜法海水淡化試驗裝置已經安裝完畢,進入設備全面調試階段,2009年4月下旬具備供水條件,每天將有120t淡水供新區使用。新區120t海水淡化試驗項目將主要為鲅魚圈鋼鐵分公司辦公大樓及管控中心提供日常生活用水。同時,鞍鋼已經計劃在120t海水淡化試驗項目的基礎上,陸續啟動二期和三期海水淡化工程,為新區提供生產用水,屆時新區的噸鋼耗新水指標將大為降低,達到世界先進水平。(6)中水凈化技術。利用凈化后的中水進行綠化和工業循環使用。目前,濟鋼等企業已經采用該技術,效果比較理想。三、中國長距離發展經濟的不足和未來規劃1.在發展循環經濟過程中,企業自主創新能力不強,混雖然我國鋼鐵企業在發展循環經濟方面取得了顯著成效,但是還存在一定的問題和不足:(1)發展循環經濟不平衡現象還比較明顯。目前重點鋼鐵企業較為重視,成效比較明顯,但是部分中小型鋼鐵企業,對發展循環經濟的重視程度還遠遠不夠。(2)在發展循環經濟過程中,企業自主創新能力還不強,一些先進生產技術還主要依靠引進和模仿。(3)與《鋼鐵產業調整和振興規劃》要求相比,差距還很明顯。《規劃》要求“重點大中型企業噸鋼綜合能耗不超過620kg標準煤,噸鋼耗用新水量低于5t,噸鋼煙粉塵排放量低于1.0kg,噸鋼二氧化碳排放量低于1.8kg,二次能源基本實現100%回收利用,冶金渣近100%綜合利用,污染物排放濃度和排放總量雙達標”。目前能完全實現此要求的鋼鐵企業還為數不多,一些中小鋼鐵企業差距更加明顯。2.主要污染源從鋼鐵行業的污染來解決,鐵下一步,鋼鐵企業在繼續加大對能源循環利用、鐵元素的循環利用、鋼渣和鐵渣的綜合利用以及水資源的綜合利用方面的研究力度外,要重點關注如下技術:(1)廢油加工再利用技術。對風機、油壓機及液壓等設備產生的廢油、油脂以及循環水中產生的浮油進行再加工利用技術。(2)廢舊輪胎、輸送帶及其他橡膠制品生產汽油、柴油的技術。(3)廢舊塑料入焦爐生產焦炭和煤氣及實現高爐噴文章編號:1002-1779(2009)03-0016-02燒結脫硫對節能減排、擴大內需的作用分析□劉濤李春風摘要:分析了在當前國內外經濟形勢急劇變化的情況下,燒結脫硫對于促進鋼鐵行業節能減排以及拉動內需的雙重作用,并提出了進一步推動燒結脫硫工作的建議。關鍵詞:燒結脫硫;節能減排;擴大內需中圖分類號:F424.7文獻標識碼:A2007年,黨的十七大報告首次提出大力發展環保產業,把環保產業作為新的經濟增長點和國民經濟支柱產業;2008年隨著國際金融危機的蔓延和國內外經濟形勢的急劇變化,國家提出促內需、保增長的方針,其中把加強生態環境建設作為擴大內需的10項措施之一,將環保產業作為擴大內需促進經濟增長的重要抓手。燒結脫硫是當前鋼鐵行業環保工作的重點和難點,在當前的宏觀經濟形勢下,推動鋼鐵燒結脫硫,實現二氧化硫減排,不僅僅是我國鋼鐵行業實現節能減排、保持可持續發展的現實需要,也是政府和企業積極應對金融危機、保持經濟平穩較快發展的有效措施。一、燒結脫硫是鋼鐵行業節能減排的重點國務院發布的《節能減排綜合性工作方案》明確提出了“十一五”期間實現節能減排的目標任務,主要污染物排放總量減少10%,到2010年,二氧化硫排放總量由2005年的2549萬t減少到2295萬t。鋼鐵行業二氧化硫排放量約占全國工業二氧化硫排放總量的8%,僅次于火電,位居全國工業二氧化硫排放總量第二位。鋼鐵行業排放的二氧化硫主要是燒結(球團)工序產生的。進入“十一五”以來,鋼鐵企業加大了節能減排力度,能源結構趨于合理,除發電外,鋼鐵企業工業爐窯基本都使用自產富余煤氣,逐步取消了使用煤