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文檔簡介

鋼鐵企業(yè)低碳設計導則

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵企業(yè)新建及改建項目的低碳設計要求,主要包括建設項目生產(chǎn)工藝、界面技術、

能源介質(zhì)、低碳管理、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等五方面低碳設計內(nèi)容。

本文件適用于鋼鐵企業(yè)新建、改建項目工程設計。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB50405鋼鐵工業(yè)資源綜合利用設計規(guī)范

GB50408燒結廠設計規(guī)范

GB50427高爐煉鐵工程設計規(guī)范

GB50439煉鋼工程設計規(guī)范

GB50603鋼鐵企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范

GB50721鋼鐵企業(yè)給水排水設計規(guī)范

GB/T36132綠色工廠評價通則

GB/T50491鐵礦球團工程設計標準

GB/T50541鋼鐵企業(yè)原料場工程設計標準

GB/T50632鋼鐵企業(yè)節(jié)能設計標準

GB/T50878綠色工業(yè)建筑評價標準

YB/T4771鋼鐵工業(yè)綠色工廠評價導則

T/CSM15鋼鐵企業(yè)綠色工廠設計規(guī)范

T/CSM16鋼鐵企業(yè)綠色工廠設計指標體系

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

低碳設計Low-CarbonDesign

能夠達到減少溫室氣體排放效果的設計。

3.2

界面技術InterfaceTechnology

相鄰工序之間進行銜接-匹配和協(xié)調(diào)-緩沖所采用的工藝、設備及其時空配置方式。

3.3

大宗物料封閉儲存比例ClosedStorageRatioofBulkMaterials

3

鐵精礦、煤、焦炭、燒結礦、球團礦、石灰石、白云石、鐵合金等大宗物料采用封閉料棚和密閉料

倉存儲的比例。

4.基本規(guī)定

4.1鋼鐵企業(yè)設計必須貫徹執(zhí)行國家相關法律法規(guī)標準及鋼鐵產(chǎn)業(yè)相關發(fā)展政策;嚴禁采用國家明令淘

汰的高能耗設備。

4.2鋼鐵企業(yè)低碳設計應該遵循降碳、節(jié)能、綠色原則,在確保安全、環(huán)保等要求前提下,低碳設計指

標應該符合相應標準要求。

4.3新建和改建鋼鐵企業(yè)設計應優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程,以減污降碳協(xié)同理念為出發(fā)點,從源頭控制,優(yōu)先

采用先進成熟的節(jié)能低碳裝備、先進低碳材料,采用低碳技術和智能管控技術。

4.4新建和改建鋼鐵企業(yè)應在滿足超低排放政策要求的基礎上進行低碳設計。

4.5現(xiàn)有長流程鋼鐵企業(yè)升級改造項目應以實現(xiàn)極致能效為目標,各工序余熱余能應收盡收,高效利用。

4.6新建鋼鐵企業(yè)宜考慮低碳冶金路線。

4.7結合建設項目所在區(qū)域資源稟賦,積極布局冶金全流程再電氣化,加大清潔能源對化石能源的替代。

4.8從鋼鐵產(chǎn)品設計入手,開發(fā)更高強度的建筑、汽車、機械等用鋼材料,更加耐蝕、更加長壽的耐蝕

鋼、耐候鋼、涂層鋼等、開發(fā)更高效能的功能性鋼鐵材料,更具硬度、更加耐磨、更抗沖擊的耐磨鋼等,

通過產(chǎn)品迭代升級,助力下游產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展。

5生產(chǎn)工藝低碳設計要求

5.1原料準備

5.1.1原料工序以減少物料損耗以及非必要轉(zhuǎn)運為目標,實施低碳設計。

5.1.2新建鋼鐵企業(yè)應設置全廠各工序用原料、燃料、輔料集中處理的綜合料場,料場應采用全封閉形

式,具有受卸、貯存、配料、混勻、取制樣、輸送等生產(chǎn)設施。

5.1.3原料場的位置選擇應靠近工廠站或原料用戶。

5.1.4原料場設計應選擇低庫存連續(xù)高效工藝,減少重復卸料和非必要倒運,并應減少輸送系統(tǒng)啟動、

停機次數(shù),減少空運行時間。

5.1.5原料場機械設備的驅(qū)動裝置電動機應選擇高效節(jié)能電機。

5.1.6原料場除塵系統(tǒng)應與除塵點工作區(qū)域的設備聯(lián)動。

5.1.7解凍庫的熱源應優(yōu)先采用煙氣余熱。

5.1.8封閉料場應充分利用自然采光,減少照明用電。

4

5.2燒結/球團

5.2.1燒結/球團工序以先進節(jié)能裝備為基礎,關注原燃料條件、布料操作、料層厚度等環(huán)節(jié),結合余

熱能源回收和富氫工藝,實施低碳設計。

5.2.2燒結

(1)鋼鐵企業(yè)新建燒結機應大型化,采用帶式燒結機,采用環(huán)冷技術。

(2)在保證燒結礦質(zhì)量的前提下,新建燒結機設計時宜適當提高燒結機的利用系數(shù)和作業(yè)率。

(3)設計應注重燒結機頭、機尾、臺車滑道、風箱及卸灰閥、環(huán)冷機的密封性,最大限度降低設備漏

風率。

(4)燒結混合料宜采用混合料預熱技術,并在條件允許情況下設計采用立式或臥式強力混合機。

(5)燒結點火爐應采用節(jié)能型點火爐,應采用熱風燒結技術。

(6)宜采用厚料層燒結,鼓勵采用超厚料層燒結技術。

(7)宜采用低溫燒結技術。

(8)燒結生產(chǎn)應優(yōu)先選用高鐵低硅的優(yōu)質(zhì)原料。

(9)燒結點火/助燃氣體宜引入部分含氧量>21%的富氧氣體實現(xiàn)富氧點火/燒結。

(10)宜采用燒結料面噴吹富氫氣體(焦爐煤氣、天然氣等)技術,降低固體燃料消耗。

(11)采用富氧燒結、料面噴吹工藝、燒結煙氣循環(huán)工藝時,應確定合理的氣體供應量。

(12)各工序產(chǎn)生的返礦、返焦、氧化鐵皮、含鐵塵泥等,宜經(jīng)處理后返回燒結再利用。

5.2.3球團

(1)球團設計應選取密閉性較好的鏈箅機-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機工藝或帶式焙燒機工藝。

(2)球團設計應采用新型節(jié)能的燃料燃燒裝置、高效率的工藝風機等節(jié)能型設備。

(3)球團設計應采用強力混合機,提高混合效果。

(4)球團設計應根據(jù)原料特點,確定合理的熱工制度。

5.3焦化

5.3.1焦化工序以提高高爐用焦質(zhì)量為目標,優(yōu)化工藝裝備、采用節(jié)能和自動控制技術,實施低碳設計。

5.3.2焦化廠應采用大型化筒倉等密閉式儲配一體化設施。

5.3.3焦爐應采用大容積焦爐,多段加熱,廢氣循環(huán),薄炭化室墻厚,薄壁格子磚,新型高導熱高致密

硅磚、節(jié)能型爐蓋等技術。

5.3.4焦爐應采用自動加熱控制技術。

5

5.3.5煤氣凈化應采用導熱油再沸器、負壓蒸餾等技術。

5.3.6剩余氨水蒸餾宜采用負壓高效塔蒸餾和間接加熱蒸氨工藝,焦油蒸餾宜采用減壓蒸餾或常、減壓

蒸餾工藝,苯精制宜采用苯加氫工藝,輕苯蒸餾宜采用負壓蒸餾工藝。

5.4煉鐵

5.4.1煉鐵工序以降低燃料比為導向,通過高爐操作改進、精料方針、大比例球團應用、熱風爐節(jié)能技

術等開展低碳設計;通過氫能源或新能源利用,實現(xiàn)煉鐵低碳流程突破。

5.4.2高爐設計應按照一代爐役(無中修)15年以上或一代爐役期間單位容積產(chǎn)鐵量達到12000t的綜合

長壽技術進行設計,選用可靠的冷卻設備結構、軟水密閉循環(huán)、耐材結構及完善的檢測措施等技術,為

低碳煉鐵工藝生產(chǎn)提供基礎條件。

5.4.3高爐應采用富氧鼓風結合燃料噴吹綜合技術,高爐富氧宜采用自建的專用低純度制氧機組提供低

純度氧氣,宜采用鼓風機前與機后富氧相結合的方式,在保證鼓風機系統(tǒng)安全的情況下確定適宜的機前

富氧率。

5.4.4高爐應根據(jù)氣候等條件采用恒濕鼓風技術,有利于高爐穩(wěn)定操作,減少燃料消耗。

5.4.5高爐煉鐵設計應以采用精料技術為基礎,確定高效、低耗的技術經(jīng)濟指標。

5.4.6優(yōu)化高爐爐料結構設計,宜提高球團礦入爐比例,減少燒結礦入爐比例。入爐礦及燃料質(zhì)量應符

合現(xiàn)行國家標準《高爐煉鐵工程設計規(guī)范》GB50427的有關規(guī)定。

5.4.7高爐宜采用風口噴吹富氫氣體(焦爐煤氣、煤層氣、天然氣等)技術,有利于降低高爐碳素消耗

及CO2排放。

5.4.8高爐宜采用高頂壓操作技術,應設計爐頂煤氣余壓回收利用裝置。

5.4.9高爐應同步配套設計放散煤氣回收裝置,應設計爐頂均壓煤氣放散全回收系統(tǒng),宜設計高爐休風

煤氣回收裝置。

5.4.10高爐宜采用高富氧或純氧氣高爐-爐頂煤氣自循環(huán)綜合技術,降低燃料消耗。

5.4.11熱風爐宜采用長壽新型頂燃式熱風爐,優(yōu)化燃燒器、砌筑結構等;熱風爐宜采用全燒高爐煤氣或

摻燒少量高熱值煤氣條件下獲得1250℃±50℃的高風溫的技術。

5.4.12熱風爐應采用空煤氣雙預熱技術,宜采用自動燃燒技術和熱均壓技術,可采用富氧燒爐技術。

5.4.13熱風爐廢煙氣余熱應進行回收利用,可用于預熱助燃空氣、煤氣、高爐噴吹煤粉制備、原燃料干

燥等熱源。

5.4.14鼓勵鋼鐵企業(yè)開展富氫或全氫氣基直接還原、富氫碳循環(huán)高爐、氫基熔融還原示范項目建設。

5.5煉鋼連鑄

6

5.5.1轉(zhuǎn)爐/電爐工序以優(yōu)化冶煉工藝及操作為主要手段,通過智能煉鋼、提高廢鋼比、中低溫余熱進一

步回收等措施,進行低碳設計。

5.5.2煉鋼連鑄應采用煉鋼爐→爐外精煉爐→連鑄“三位一體”的工藝路線,鼓勵智能一鍵煉鋼技術應用。

5.5.3煉鋼應采用廢鋼分選回收加工、廢鋼預熱技術,提高廢鋼資源利用水平。

5.5.4新建鋼鐵企業(yè)宜采用氫基豎爐+電爐短流程工藝。

5.5.5鐵水預處理

5.5.5.1鐵水宜采用鐵水罐一罐制機車或過跨車運輸工藝,嚴禁使用混鐵爐及化鐵爐等落后的工藝裝備。

5.5.5.2鐵水預處理應采用機械攪拌法或噴吹法。

5.5.5.3鐵水預處理容器應選用轉(zhuǎn)爐專用鐵水罐或高爐鐵水罐。

5.5.6轉(zhuǎn)爐冶煉

5.5.6.1轉(zhuǎn)爐應采用頂?shù)讖秃洗禑捈夹g及濺渣護爐技術。

5.5.6.2轉(zhuǎn)爐冶煉應采用微正壓控制技術和煙氣汽化冷卻技術;宜采用煤氣干法凈化、回收、利用系統(tǒng)。

5.5.6.3轉(zhuǎn)爐煤氣宜設置自動點火伴燒技術。

5.5.7電爐冶煉

5.5.7.1電爐應采用交流高阻抗、直流供電技術,或柔性交流、直流供電技術、智能電極調(diào)節(jié)技術。

5.5.7.2電爐應采用直接導電臂、廢氣余熱利用裝置、爐壁集束射流氧槍、泡沫渣埋弧冶煉、爐氣內(nèi)CO

后燃燒、爐底攪拌、全廢鋼低碳潔凈冶煉等節(jié)能技術。

5.5.7.3電爐應采用多功能爐壁噴槍和底吹攪拌復合優(yōu)化技術、泡沫渣工藝模型技術。

5.5.7.4電爐應采用高溫廢氣預熱入爐原輔材料技術、廢氣中CO后燃燒技術等節(jié)能技術。

5.5.8爐外精煉

5.5.8.1LF精煉爐應采用水冷銅鋼復合或鋁合金導電臂,三相阻抗不平衡度應小于5%。包蓋應采用管式

全水冷鋼包蓋。

5.5.8.2真空精煉爐宜采用機械真空泵作為抽真空設備;當采用蒸汽噴射泵時,優(yōu)先采用余熱鍋爐產(chǎn)生

的蒸汽。

5.5.8.3煉鋼用烘烤器應采用高效蓄熱式烘烤器;真空室烘烤宜采用富氧烘烤技術。

5.5.8.4鋼包宜采用全程加蓋技術,實現(xiàn)紅包出鋼;宜采用包壁磚替代打結料降低烘烤煤氣消耗技術。

5.5.9連鑄

5.5.9.1連鑄宜采用近終形連鑄技術。

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5.5.9.2全連鑄車間設計,應根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)鋼種、煉鋼爐容量和數(shù)量以及軋機組成確定,應實現(xiàn)

爐機匹配或多臺連鑄機的協(xié)調(diào)生產(chǎn),并應發(fā)揮連鑄機能力。

5.5.10石灰窯

5.5.10.1焙燒石灰應采用節(jié)能型石灰窯,爐窯設計應提高窯體嚴密性、降低窯體蓄熱損失、減少窯體散

熱損失及綜合利用廢氣余熱。

5.5.10.2焙燒過程宜采用氣體燃料。

5.6金屬壓延加工

5.6.1軋鋼工序以工藝流程創(chuàng)新為路徑,結合智能控制技術,進行工藝設計。

5.6.2熱軋板帶

5.6.2.1熱軋板帶除特殊品種規(guī)格的厚板坯料可采用鋼錠、鍛制坯或電渣重熔坯外,其余熱軋板帶產(chǎn)品

應以連鑄坯為原料。

5.6.2.2熱軋板帶車間宜根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及生產(chǎn)規(guī)模,合理選擇常規(guī)熱軋、爐卷軋機、薄板

坯連鑄連軋半無頭或無頭軋制、薄帶鑄軋等生產(chǎn)工藝。

5.6.2.3熱軋板帶車間宜根據(jù)產(chǎn)品品種、規(guī)格及工藝需要,單獨或組合選擇保溫罩、熱卷箱、帶坯邊部

加熱器、帶坯加熱器等中間帶坯保溫、加熱裝置。

5.6.2.4生產(chǎn)薄規(guī)格產(chǎn)品的熱軋帶鋼軋機,宜設置工藝潤滑系統(tǒng)。

5.6.2.5中厚板軋鋼應選擇合理的連鑄坯斷面尺寸,合理選用大坯重、近終型的坯料,并應一火加熱軋

制成材。

5.6.2.6宜采用熱送熱裝工藝,減少燃料消耗和氧化鐵皮生成。當采用熱送熱裝工藝時,宜在板坯的運

輸、堆垛過程中,采取相應的保溫措施。

5.6.2.7中厚板軋制宜選用鑄坯直接軋制、無頭軋制、TMCP、在線熱處理等工藝。

5.6.2.8中厚板軋機宜采用在線軋后控制冷卻工藝,應提高產(chǎn)品的機械性能。

5.6.2.9中厚板軋鋼應采用厚度、寬度、平面形狀和板形控制技術,以及計算機在線控制等工藝技術,

提高產(chǎn)品合格率。

5.6.2.10工藝設計應積極采用控制軋制、控制冷卻技術代替部分熱處理,積極開發(fā)和推廣在線熱處理技

術。

5.6.3冷軋板帶

5.6.3.1設計應根據(jù)產(chǎn)品要求,合理確定原料鋼卷的種類、尺寸和單重。

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5.6.3.2冷軋板帶宜積極采用以近終形制造技術生產(chǎn)的熱軋原料,推進“以熱代冷”。

5.6.3.3冷軋板帶車間宜根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及生產(chǎn)規(guī)模,合理選擇連續(xù)或不連續(xù)生產(chǎn)工藝。宜

優(yōu)先選用大型化、連續(xù)化裝備。

5.6.3.4冷軋板帶設計應采用推廣高效工藝潤滑技術,降低軋制能耗。

5.6.3.5冷軋板帶設計宜推廣使用介質(zhì)再生或回收技術,如全氫罩式爐的氫回收技術。

5.6.3.6新建冷軋不銹鋼車間宜采用高速可逆多輥軋機或連軋機。

5.6.3.7冷軋高牌號電工鋼宜采用高速可逆多輥軋機或連軋機;冷軋無取向中、低牌號電工鋼宜在連軋

機上軋制。

5.6.4長材

5.6.4.1長材宜采用連鑄坯為原料,一火軋制成材,并應選擇合理的鑄坯斷面尺寸。當采用連鑄坯生產(chǎn)

時,成材率不宜低于96%。

5.6.4.2長材軋制宜采用二輥可逆軋機、短應力線軋機、模塊軋機、減定徑軋機、高精度飛剪等節(jié)能設

備。

5.6.4.3型鋼軋制應采用長尺冷卻-長尺矯直-冷鋸切定尺的長尺精整工藝。

5.6.4.4大型型鋼宜采用半連續(xù)式、串列式或多機架單獨布置;中、小型型鋼和線材應采用連續(xù)或半連

續(xù)生產(chǎn)工藝。

5.6.4.5長材軋制應根據(jù)不同的鋼種設定相應的開軋溫度及控制終軋溫度,宜采用控軋控冷工藝。

5.6.4.6長材生產(chǎn)線宜采用節(jié)能電機、節(jié)能風機、節(jié)能液壓站。

5.6.4.7根據(jù)需要,長材生產(chǎn)線宜采用在線探傷、在線熱處理、在線精整技術。

5.6.5鋼管

5.6.5.1熱軋無縫鋼管宜選用連鑄圓管坯為原料。當生產(chǎn)特殊鋼種或采用特殊生產(chǎn)工藝時,可采用其它

形式的坯料。

5.6.5.2冷軋冷拔生產(chǎn)應以熱軋無縫鋼管難以生產(chǎn)的產(chǎn)品為目標,原料宜選用熱軋無縫鋼管機組和高頻

焊管機組及不銹鋼焊管機組合格管料。管料規(guī)格應接近冷軋、冷拔成品鋼管尺寸。

5.6.5.3連續(xù)軋管生產(chǎn)線宜采用在線熱處理工藝和技術;擠壓管機組擠壓奧氏體不銹鋼管時,應采用余

熱固溶熱處理工藝。

5.6.6加熱爐及熱處理爐

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5.6.6.1加熱爐及熱處理爐應優(yōu)先采用熱效率高、嚴密性強、坯料加熱質(zhì)量高的節(jié)能爐型,控制爐膛壓

力。

5.6.6.2常規(guī)燃燒加熱爐宜采用高效換熱器技術。常規(guī)連續(xù)式加熱爐,宜選用配置不供熱預熱段的節(jié)能

爐型。

5.6.6.3工藝要求熱裝的加熱爐,在爐型結構與供熱配置上應為提高熱裝率和熱裝溫度提供條件。

5.6.6.4加熱爐及熱處理爐宜采用純氧或富氧燃燒技術。

5.6.6.5加熱爐及熱處理爐應采用智能燃燒解決方案,宜采用空燃比精準控制技術,提高爐子熱效率。

5.6.6.6加熱爐燃料應充分利用企業(yè)副產(chǎn)煤氣,并應按副產(chǎn)煤氣的結構進行配置。

5.6.6.7加熱爐宜采用蓄熱式燃燒技術,蓄熱箱體后廢氣排煙溫度應≤200℃。

6界面技術低碳設計要求

6.1界面技術以實現(xiàn)制造流程物質(zhì)流、能量流、信息流高效協(xié)同穩(wěn)定運行為目標,通過流程創(chuàng)新和智能

調(diào)度等技術,減少時空耗散。

6.2總圖設計

6.2.1鋼鐵企業(yè)廠區(qū)用地指標宜控制在合理范圍內(nèi),應符合現(xiàn)行國家標準《鋼鐵企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范》

GB50603的相關規(guī)定。

6.2.2鋼鐵企業(yè)應緊湊布置,連續(xù)作業(yè)的工藝生產(chǎn)車間,應將廠房聯(lián)合布置或合并;考慮企業(yè)內(nèi)部物流

運輸路徑的最優(yōu)化設計。

6.2.3總圖布置應堅持整體規(guī)劃,在分步實施過程中確保工程設計、施工的合理性、可操作性。

6.2.4總圖布置應充分利用地區(qū)協(xié)作條件,合理確定廠內(nèi)、廠外運輸方式,應采用清潔運輸方式或新能

源車輛運輸方式。

6.3鐵-鋼界面

6.3.1煉鋼應采用鐵水一罐制的界面技術和鐵包全程加蓋技術,減少運輸或折罐過程中的溫度損失。

6.3.2鋼包、鐵包及中間包宜采用蓄熱式烘烤技術或富氧式烘烤技術。

6.3.3以直接還原鐵為主要原料的電爐,宜采用熱裝熱送技術。

6.3.4設計應采用鐵鋼界面鐵水智能調(diào)度系統(tǒng)。

6.4鋼-軋界面

6.4.1軋鋼車間宜與連鑄車間毗鄰或臨近布置。

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6.4.2熱處理和精整等深加工車間宜與軋鋼車間毗鄰或臨近布置。

6.4.3連鑄坯宜采用熱送熱裝工藝,并應提高熱裝率和熱裝溫度。

6.4.4建材用連鑄坯宜采用直軋工藝。

7能源介質(zhì)利用低碳設計要求

7.1以能級匹配、梯級利用、高效運行為原則,通過技術創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化進行低碳設計。

7.2熱力

7.2.1焦爐應采用裝爐煤調(diào)濕技術,以焦爐煙道氣回收余熱為熱源;應采用荒煤氣顯熱回收和壓力自動

調(diào)節(jié)技術;循環(huán)氨水余熱回收技術;干熄焦采用高溫、高壓技術。

7.2.2燒結煙氣宜采用循環(huán)技術,回收高溫廢氣并循環(huán)利用;燒結大煙道余熱宜回收發(fā)電或驅(qū)動;燒結

環(huán)冷機余熱應回收發(fā)電或驅(qū)動。

7.2.3球團焙燒應采用先進的風流系統(tǒng),回收利用焙燒冷卻系統(tǒng)的高溫煙氣物理顯熱。

7.2.4高爐沖渣水循環(huán)系統(tǒng)可設置余熱回收設施。

7.2.5轉(zhuǎn)爐宜配套煙氣全溫域余熱回收技術;鋼渣一次處理宜采用余熱利用技術。

7.2.6電爐煙氣應采用余熱回收利用技術。

7.2.7加熱爐或熱處理爐高溫煙道應配置高效余熱回收裝置。

7.2.8軋鋼生產(chǎn)線余熱資源應回收利用,余熱資源產(chǎn)生的蒸汽(熱水)應就近使用或并入?yún)^(qū)域管網(wǎng)。

7.3燃氣

7.3.1燃氣設計應編制煤氣平衡,采取減少煤氣放散措施,實行各工序燃氣消耗定額管理。

7.3.2鋼鐵企業(yè)必須設計與生產(chǎn)相匹配的煤氣柜及全廠煤氣管網(wǎng)。

7.3.3各使用煤氣爐窯應根據(jù)全廠煤氣平衡、超低排放相關要求確定燃料種類。

7.4電力

7.4.1根據(jù)企業(yè)用電容量、用電設備特點,進行技術經(jīng)濟比較確定合適的低能耗供配電方案,內(nèi)容包括

電源和配網(wǎng)電壓等級、區(qū)域和車間變電所的數(shù)量和位置等,鼓勵應用電網(wǎng)智能管控系統(tǒng)。

7.4.2鋼鐵企業(yè)宜建設分布式發(fā)電廠及相應管控中心,自發(fā)電應以清潔能源發(fā)電為主。

7.4.3根據(jù)工藝用電設備分布,應合理設計供電線路路徑。

7.4.4運行工況變化較大的電動設備宜采用變頻(永磁)調(diào)速技術,如除塵風機、燒結主抽風機、水泵、

空壓機等。

11

7.5給排水

7.5.1全流程鋼鐵企業(yè)設計應考慮水系統(tǒng)智慧管控與零排放技術。

7.5.2鋼鐵企業(yè)應采用分質(zhì)供水、梯級用水、循環(huán)利用節(jié)水技術。

7.5.3冷卻塔應采用水電雙動力風機節(jié)能技術。

7.5.4地下供水管線應采用精準測漏技術。

7.6通風除塵

7.6.1通風機應選用高效、節(jié)能和低噪音產(chǎn)品,其設計工況效率應不小于最高效率的90%。

7.6.2涉及多收塵點的除塵系統(tǒng),應充分考慮各點同時工作系數(shù),宜設置閥門進行風量調(diào)節(jié)和啟閉。

7.6.3除塵系統(tǒng)管道的設置,應合理選擇路由及風速。

7.6.4各除塵捕集點宜采用雙層密封和漏風率低的集氣設備。

7.6.5通風、除塵與煙氣凈化系統(tǒng)的負荷變化較大時,風機應采用液力耦合器、電機變頻等調(diào)速措施。

7.7清潔能源

7.7.1鋼鐵設計應因地制宜布局清潔能源,多種清潔能源互補組合,提高風電、光電、水電、生物質(zhì)等

綠色電力使用比例。

7.7.2鋼鐵設計宜以“氫”為核心,結合自身及區(qū)域資源,綠電、生物質(zhì)制氫。

7.7.3結合軋鋼產(chǎn)線實際,宜采用廠房屋面設置光伏板等方式,充分利用光伏發(fā)電等可再生能源。

7.8其他

7.8.1鼓勵企業(yè)采用亞臨界、高效超臨界煤氣發(fā)電技術,以及CCPP燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術,提高企

業(yè)自發(fā)電比例。

7.8.2中低溫余熱宜采用高速磁浮ORC發(fā)電技術。

7.8.3空分裝置規(guī)模應按企業(yè)氧氣平衡表的平均耗量確定,機組能力和選型應綜合考慮用戶壓力、氣體

純度和企業(yè)發(fā)展等因素。宜采用壓縮空氣系統(tǒng)集中群控智慧節(jié)能技術。

7.8.4鼓勵構建低碳多能互補能源體系以及多能存儲的儲能系統(tǒng)。

8低碳管理設計要求

8.1鋼鐵設計宜同步考慮智能低碳工廠建設,以智慧低碳能源系統(tǒng)集成優(yōu)化為重點,從智能裝備、智能

控制、智能管理三個維度進行構建。

8.2建立健全碳管理體系,設計過程中碳排放數(shù)據(jù)計量檢測、監(jiān)測應設置齊全。

12

9產(chǎn)業(yè)協(xié)同低碳設計要求

9.1新建鋼鐵企業(yè)應考慮冶金煤氣和爐窯廢氣CO2富集、分離、提取技術。

9.2分離的CO2可用于甲醇、燃料乙醇等清潔能源和高附加值化工產(chǎn)品生產(chǎn),實現(xiàn)鋼化聯(lián)產(chǎn);或?qū)O2

與熱態(tài)爐渣、混凝土、玄武巖等發(fā)生礦化反應,永久固化,實現(xiàn)鋼建聯(lián)產(chǎn);在農(nóng)林行業(yè)耦合碳匯等方面

實現(xiàn)消納利用。

9.3新建城市鋼鐵企業(yè)應考慮消納城市有機廢棄物。

9.4結合當?shù)爻鞘兄兴脿顩r,宜進行城市中水利用的設計。

13

附錄A

(資料性)

鋼鐵企業(yè)低碳設計指標體系

A.1指標體系構建原則

1定性與定量化結合原則

定量評價指標選取有代表性的、能反映“節(jié)能、降耗、減碳和增效”等有關低碳設計的指標。定性評

價指標主要根據(jù)國家有關推行相關低碳的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術進步政策、政策規(guī)定以及行業(yè)發(fā)展規(guī)劃選取。

2全廠與工序結合原則

設計指標充分考慮整個鋼鐵企業(yè)和各個工序相關指標,保證獨立工序企業(yè)能夠參照執(zhí)行。

3多目標協(xié)同原則

設計指標按照國家級地方鋼鐵行業(yè)節(jié)能、低碳、控煤等多個約束目標協(xié)同考慮設計方案,確保企業(yè)

設計滿足國家低碳發(fā)展相關政策要求。

A.2指標體系框架

指標體系由兩個指標層級構成。一級指標包括生產(chǎn)工藝、能源介質(zhì)、界面技術、產(chǎn)業(yè)協(xié)同共4項;

二級指標共14項,三級指標共64項,指標體系框架如表A.1所示。

14

A.1鋼鐵企業(yè)低碳設計指標體系框架

一級二級

三級指標單位先進值基本值

指標指標

大宗物料料封閉儲存比例%100≥80

原料準備采用大型堆取料機等機械化作業(yè)方式

%≥90≥80

比例

燒結機規(guī)模m2≥360≥180

燒結機漏風量%≤20

混合料水分%7±0.5

料層厚度Mm≥900

燒結

燒結固體燃料消耗kgce/t礦≤41≤43

燒結內(nèi)循環(huán)返礦率%≤15

工序能耗kgce/t礦≤45≤54

二氧化碳排放tCO2/t礦0.220.29

球團規(guī)模萬t/a≥300≥200

球團焙燒燃料消耗kgce/t球≤17≤27

生球水分%8±0.5

球團

膨潤土添加量kg/t≤15

球團工序能耗kgce/t球≤17≤24

二氧化碳排放tCO2/t礦0.150.21

頂裝焦爐m≥7≥6

焦爐碳化室高度

搗固焦爐m≥5.5≥5

干熄焦比例%100≥95

生產(chǎn)工藝

焦爐煤氣≤2180

頂裝焦爐

混合煤氣≤2450

焦化煉焦耗熱量kJ/kg

焦爐煤氣≤2350

搗固焦爐

混合煤氣≤2650

頂裝焦爐kgce/t焦≤110≤122

焦化工序能耗

搗固焦爐kgce/t焦≤110≤140

二氧化碳排放tCO2/t焦0.570.64

高爐容積m3≥3000≥1200

平均熱風溫度℃≥1240≥1200

入爐礦品位%≥60≥58.5

燒結礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)%≥83

入爐礦含鐵成分波動%≤±0.5

煉鐵入爐礦堿度波動/≤±0.08

高爐燃料比kg/t鐵≤495≤515

高爐入爐焦比kg/t鐵≤315≤340

高爐富氧率%≥5

高爐工序能耗kgce/t鐵≤361≤390

二氧化碳排放tCO2/t鐵0.590.77

轉(zhuǎn)爐公稱容量t≥150≥100

煉鋼

轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼鐵料消耗kg/t鋼水≤1060≤1070

15

一級二級

三級指標單位先進值基本值

指標指標

轉(zhuǎn)爐工序能耗kgce/t鋼水≤-30≤-25

轉(zhuǎn)爐煉鋼二氧化碳排放tCO2/t鋼水-0.020.02

普碳鋼t≥100≥100

電爐公稱容量

合金鋼t≥50≥50

電極消耗kg/t鋼水≤1.3≤1.5

電爐煉鋼鋼鐵料消耗kg/t鋼水≤1080

電爐冶煉工序>30t,<50tkgce/t鋼水≤67≤86

能耗≥50tkgce/t鋼水≤61≤72

0.45(50%廢

電爐煉鋼二氧化碳排放0.28(50%廢鋼+

tCO2/t鋼水鋼+50%鐵水

(長流程)50%鐵水熱裝1)

熱裝1)

軋鋼工序能耗kgce/t產(chǎn)品參照《鋼鐵企業(yè)節(jié)能設計標準》

軋鋼

加熱爐工序能耗kgce/t產(chǎn)品(GB/T50632-2019)

高爐煤氣干法除塵配置率%≥100≥60

高爐煤氣利用率%≥50≥50

燃氣TRT發(fā)電量或BPRT裝備配置率kWh/t,%≥45,50≥42,30

爐頂均壓煤氣回收-采用該技術

焦爐煤氣回收率%100100

電力二次能源發(fā)電量占總耗電量比率%≥45≥35

能源介質(zhì)燒結工序余熱回收量Kgce//t≥9

干熄焦蒸汽回收量kgce/t焦≥60≥60

高爐沖渣水余熱回收利用裝置-配備余熱回收裝置并利用

熱力轉(zhuǎn)爐煤氣回收量Kgce//t≥22

轉(zhuǎn)爐蒸汽回收量Kgce//t≥8

電爐煙氣余熱回收技術-采用該技術

退火爐余熱回收利用技術-采用該技術

產(chǎn)能≤3×106t/a≤0.75≤1

噸鋼用地

3×106<產(chǎn)能<107t/am2/t粗鋼≤0.7≤0.9

指標

總圖運輸產(chǎn)能≥107t/a≤0.65≤0.8

容積率-≥0.6≥0.4

建筑密度%≥40≥30

鐵水溫降℃≤80≤100

界面技術鐵鋼界面

鐵水溫度℃≥1350

大、中型及軌梁軋

≥80,≥600≥80,≥600

連鑄坯熱裝比,熱

鋼軋界面小型、線材軋鋼%,℃≥85,≥700≥85,≥700

裝溫度

熱軋帶鋼≥60,≥500≥60,≥500

中厚板≥30,≥400≥30,≥400

CO2回收、冶金煤氣CO2分離技術-采用該技術

產(chǎn)業(yè)協(xié)同

分離技術爐窯廢氣CO2回收技術-采用該技術

注1:在鐵水比小于50%時,配加鐵水量每減少1%,CO2排放績效相應增加0.004tCO2/t粗鋼。

16

17

ICS77-010

CCSH04

YB

中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標準

YB/TXXXXX—XXXX

鋼鐵企業(yè)低碳設計導則

GuidelinesforLow-CarbonDesigninIronandSteelEnterprises

(征求意見稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布

鋼鐵企業(yè)低碳設計導則

1范圍

本文件規(guī)定了鋼鐵企業(yè)新建及改建項目的低碳設計要求,主要包括建設項目生產(chǎn)工藝、界面技術、

能源介質(zhì)、低碳管理、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等五方面低碳設計內(nèi)容。

本文件適用于鋼鐵企業(yè)新建、改建項目工程設計。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB50405鋼鐵工業(yè)資源綜合利用設計規(guī)范

GB50408燒結廠設計規(guī)范

GB50427高爐煉鐵工程設計規(guī)范

GB50439煉鋼工程設計規(guī)范

GB50603鋼鐵企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范

GB50721鋼鐵企業(yè)給水排水設計規(guī)范

GB/T361

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