本報(bào)記者 王志
“近年來，鞍山鋼鐵加大先進(jìn)節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用力度，推動實(shí)施了能源集控、CCPP發(fā)電、轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收等節(jié)能項(xiàng)目，噸鋼能耗強(qiáng)度累計(jì)降低4.8%，噸鋼綜合能耗降低了42kgce/t?！?023年12月21日，鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司總經(jīng)理王若鋼在鋼鐵行業(yè)極致能效工程——轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)能效提升專題技術(shù)對接會上代表鞍山鋼鐵集團(tuán)有限公司分享了鞍山鋼鐵綠色低碳發(fā)展的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
極致能效工作結(jié)碩果
2022年12月份，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會啟動極致能效工作，鞍山鋼鐵3地同步開展此項(xiàng)工作。鞍鋼股份鲅魚圈鋼鐵分公司、朝陽鋼鐵、鞍鋼股份先后納入能效標(biāo)桿示范廠培育企業(yè)。鞍山鋼鐵規(guī)劃了極致能效項(xiàng)目庫，計(jì)劃實(shí)施202個項(xiàng)目，投資55億元，到2025年，鞍山鋼鐵焦化、高爐、轉(zhuǎn)爐3大工序能耗全部達(dá)到標(biāo)桿水平，噸鋼綜合能耗預(yù)計(jì)降至550kgce/t。
在焦化工序，鞍山鋼鐵采用了焦?fàn)t自動加熱控制、焦油渣分離、熱泵蒸氨風(fēng)機(jī)節(jié)能改造等技術(shù)措施。其中蒸氨塔減排項(xiàng)目是鲅魚圈鋼鐵分公司全國首套的蒸氨塔減排項(xiàng)目，采用了酸洗加MVR蒸氨技術(shù)，可有效解決蒸汽耗量高的問題，節(jié)能效果顯著。目前蒸汽消耗可降低95kgce/t，廢水排放量可降低6t/h。
朝陽鋼鐵在焦油渣處理上實(shí)施了物理分離方式，可將焦油渣中的煤渣和焦油分開，提高焦油產(chǎn)量，降低煤炭消耗。該項(xiàng)目投入后，焦油渣產(chǎn)出降低了2.5噸/日，煤炭消耗年降低875噸。
鞍山鋼鐵在高爐工序采用了風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能改造、熱風(fēng)爐自動燒爐技術(shù)、熱風(fēng)爐利用廢氣換爐以及高爐均壓煤氣回收、高爐煤氣的干法除塵改造等措施，2022年高爐工序能耗比2020年下降了15.42kgce/t。王若鋼重點(diǎn)提到2項(xiàng)技術(shù)，一是在鲅魚圈鋼鐵分公司應(yīng)用的高爐沖渣余熱技術(shù)。該項(xiàng)目采用“真空相變技術(shù)”，使熱源水在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā)，能夠清潔、高效地提取高溫工業(yè)熱源，無需熱源水進(jìn)行過濾和二次預(yù)熱。目前整個鲅魚圈鋼鐵分公司辦公大樓的供暖由該技術(shù)提供。
二是鲅魚圈鋼鐵分公司的流化床氫氣煉鐵中試項(xiàng)目也在有條不紊地推進(jìn)。王若鋼介紹，該項(xiàng)目建設(shè)的全國首套能夠年產(chǎn)1萬噸直接還原鐵的流態(tài)化氫氣直接還原中試試驗(yàn)裝置，整體工藝由改性制粒、堿水制氫、兩級流化還原、還原鐵壓塊等4個主體部分組成。它可以采用鐵精礦直接進(jìn)行造粒，經(jīng)過兩級還原，最后形成海綿鐵，為后續(xù)的煉鋼提供原料。氫氣來源是利用電解水制氫，遼寧地區(qū)核電豐富，如果投入后實(shí)驗(yàn)成功，該項(xiàng)目既可以利用核電，又可以利用海上風(fēng)電進(jìn)行制氫。該項(xiàng)目投資預(yù)算為1.6億元，目前施工在進(jìn)行中，預(yù)計(jì)今年3月底投入運(yùn)行。
該項(xiàng)目有幾個主要特點(diǎn)，一是高效制氫。二是實(shí)現(xiàn)超低排放。該技術(shù)比傳統(tǒng)高爐冶煉的氮氧化物、二氧化硫和顆粒物排放分別降低99%、97%、72%。三是有助于實(shí)現(xiàn)極致能效，該技術(shù)造粒的固結(jié)節(jié)能耗不高于1.5GJ/t。四是該技術(shù)是低碳冶煉技術(shù)，比高爐流程可以減排90%以上。該項(xiàng)目后期可全部換為綠電綠氫供熱，實(shí)現(xiàn)零碳煉鐵。五是該項(xiàng)目具有高效還原的特點(diǎn)。該項(xiàng)目通過床型和內(nèi)構(gòu)件調(diào)控，形成高效兩級還原新技術(shù)，還原氣用量較傳統(tǒng)的流化床降低23%。該項(xiàng)目如果試驗(yàn)成功，那么在氫冶金的過程中，將會提供除了氫基豎爐外的新選擇。
鞍山鋼鐵在轉(zhuǎn)爐工序采用了風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能改造、轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收、提高鋼包周轉(zhuǎn)率，轉(zhuǎn)爐鋼包、鐵水罐烘烤器節(jié)能改造等項(xiàng)目。2022年的轉(zhuǎn)爐工序能耗比2020年下降了2.05kgce/t。
余能發(fā)電方面，在已有3臺CCPP發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，鞍鋼股份、鲅魚圈鋼鐵分公司、朝陽鋼鐵3地正在新建3臺135MW和1臺100MW的超超臨界煤氣發(fā)電機(jī)組，提高自發(fā)電比例。項(xiàng)目投產(chǎn)后，這3個公司每年可增加發(fā)電量35.6億kWh，自發(fā)電比例最高可以達(dá)到84.2%，年可節(jié)約35萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，綜合能耗降低13kgce/t。
在清潔能源利用上，朝陽鋼鐵利用廠房、屋頂和空地，以“自發(fā)自用、不倒送電網(wǎng)”為原則，利用太陽能提高可再生能源在電力系統(tǒng)中的占比。光伏發(fā)電的裝機(jī)容量為12.2MW，年均發(fā)電量1678萬kWh。
在風(fēng)力發(fā)電上，鲅魚圈鋼鐵分公司地處渤海灣東岸，風(fēng)力資源比較豐富，該公司建廠初期就啟動了風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，裝機(jī)容量是16MW，年均發(fā)電量是1500萬kWh。該公司還準(zhǔn)備對第一代的風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行技術(shù)改造，以提高發(fā)電量。
在水資源的循環(huán)利用上，鞍山鋼鐵3地在節(jié)水減排方面重點(diǎn)增加了很多管理措施，如錯峰減量化，常壓凈環(huán)系統(tǒng)分步降壓運(yùn)行；新水系統(tǒng)均衡供水，改進(jìn)補(bǔ)水方式；生活水系統(tǒng)分時分壓運(yùn)行，錯峰用水等，采用這些方法以后，噸鋼耗新水在2噸以下，水循環(huán)利用率達(dá)到98.5%，達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。
在余熱供暖方面，鞍山鋼鐵積極推動利用廠區(qū)余熱為城市供暖，目前鞍山區(qū)域的市政供暖面積已經(jīng)達(dá)到了1500萬平方米，每年向城市輸送熱量約600萬GJ，年節(jié)能約24萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
在能源轉(zhuǎn)換工序的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面，鞍山鋼鐵在3地實(shí)施了能源集控項(xiàng)目。該項(xiàng)目應(yīng)用了5G、虛擬云、大數(shù)據(jù)分析和智能分屏等先進(jìn)技術(shù)，先后對500余套老舊設(shè)備進(jìn)行了自動化改造，對200余套自動控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化升級，將160多個站從有人值守改為無人值守，完成了能源管理系統(tǒng)上線運(yùn)行。該項(xiàng)目實(shí)施以后，能源利用效率提升了1%，勞動生產(chǎn)率提升30%，年可節(jié)約0.3萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源。
“鞍山鋼鐵在推進(jìn)極致能效工作過程中，發(fā)現(xiàn)除了技術(shù)措施，基礎(chǔ)生產(chǎn)管理同樣重要，例如在原料廠，需要精心策劃配煤配礦，在燒結(jié)工序降低漏風(fēng)率，在高爐工序努力降低燃料比等?！蓖跞翡摽偨Y(jié)道。
繪就低碳發(fā)展藍(lán)圖
王若鋼表示，下一步，鞍山鋼鐵鲅魚圈分公司、鞍山鋼鐵本部、朝陽鋼鐵3地以創(chuàng)建“雙碳最佳實(shí)踐能效標(biāo)桿示范廠”為目標(biāo)，對照鋼協(xié)的技術(shù)清單，累計(jì)實(shí)施78個極致能效項(xiàng)目，總投資為30億元。
鞍山鋼鐵鲅魚圈分公司、鞍山鋼鐵本部、朝陽鋼鐵3地在焦化工序?qū)⒅饕捎酶邷馗邏焊上ń辜夹g(shù)和焦?fàn)t上升管煤氣余熱回收等技術(shù)，預(yù)計(jì)到2025年工序能耗可以達(dá)到標(biāo)桿水平；在高爐工序主要采用熱風(fēng)爐自動燒爐等18個重點(diǎn)項(xiàng)目，到2025年能耗將達(dá)到361kgce/t；在轉(zhuǎn)爐工序主要采用轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收等技術(shù)，組織實(shí)施轉(zhuǎn)爐中低溫?zé)煔庥酂峄厥盏?6個重點(diǎn)項(xiàng)目，到2025年，鞍山鋼鐵3地轉(zhuǎn)爐工序?qū)⒛軌蜻_(dá)到-30kgce/t標(biāo)桿水平。
“鞍山鋼鐵將全面系統(tǒng)地推進(jìn)極致能效，在管理上、先進(jìn)技術(shù)上都下功夫，協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長，加快高質(zhì)量發(fā)展步伐，為建設(shè)美麗中國貢獻(xiàn)鞍鋼力量?！蓖跞翡撜f道。
