節(jié)能減排和政策現(xiàn)狀

現(xiàn)在世界上的主要國家已經(jīng)認(rèn)識到這種危機(jī)的存在，都已經(jīng)開始重點(diǎn)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，來減少CO2的排放和防治氣候變化的影響。通過低碳經(jīng)濟(jì)，就能使能源高效的利用，達(dá)到降低溫室氣體污染的效果。清潔能源開發(fā)的主要目的就是來通過能源來代替舊的能源和促進(jìn)減排技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的形成。如果國家對鋼鐵企業(yè)征收實(shí)行二氧化碳排放費(fèi)，就能抑制鋼鐵企業(yè)的二氧化碳的排放。從鋼鐵企業(yè)來說，就要加快制定適應(yīng)新的政策的變化的措施，在低碳發(fā)展中搶得先機(jī)，而不能被動的接收這種變化所產(chǎn)生的不利影響。同時要整合科技資源，研究出制約鋼鐵工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)在國家制定的政策，國家的相關(guān)部門正在加緊推進(jìn)低碳替代能源研發(fā)和推廣的相關(guān)工作。由于我國現(xiàn)在的能源消費(fèi)模式在國際上不占優(yōu)勢，因此，我們就要主動地探索和研究低碳工業(yè)產(chǎn)品，來推動低碳經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和加速低碳關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)，使我國在國際競爭中占得先機(jī)。在現(xiàn)有的技術(shù)被替代之前，研發(fā)新的技術(shù)，以應(yīng)變政策和技術(shù)的變化，這樣才能促進(jìn)鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的必要性

鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在的各個行業(yè)生產(chǎn)過程中，都會用到鋼鐵，因此，鋼鐵工業(yè)在近年來發(fā)展迅速。表1為2010年和2011年全國鋼材產(chǎn)量表，可以看出，2011年的產(chǎn)量較2010年有較大的增長。鋼鐵工業(yè)總產(chǎn)值在國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值中占有很大的比例，約占GDP的8%。但是，在鋼鐵生產(chǎn)過程中，能源消耗巨大，并且會產(chǎn)生溫室氣體的嚴(yán)重污染，國家現(xiàn)在已經(jīng)開始重點(diǎn)治理相類似的高耗能和高污染企業(yè)。鋼鐵工業(yè)要完成國家規(guī)定的節(jié)能減排的目標(biāo)，就要清楚節(jié)能減排的思路，然后才能制定出相關(guān)的針對性措施。這對鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。受到鋼鐵資源匱乏和能源消耗以煤炭為主的限制，與發(fā)達(dá)國家相比，我國的鋼鐵工業(yè)一直受到高耗能重污染的困擾。在國際上也面臨著巨大的壓力。雖然我國的鋼鐵工業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)采取各種措施來進(jìn)行節(jié)能減排，但是，不改變傳統(tǒng)能源消耗模式，就不可能達(dá)到節(jié)能減排的目的，或者說節(jié)能減排的效果就不能得到保障。我國CO2排放量一直居高不下，因此，就要尋找新的工藝才能解決這種困境。國家相關(guān)部門已提出了科技支撐計劃的相關(guān)項(xiàng)目，依托現(xiàn)有大型鋼鐵企業(yè)技術(shù)改造的工程，設(shè)計和制造出大型的焦?fàn)t能源轉(zhuǎn)換相關(guān)技術(shù)、全量鐵水“三脫”預(yù)處理技術(shù)、干法粒化干法回收余熱、爐渣除塵等重大工藝技術(shù)，以此來實(shí)現(xiàn)全面提升現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)技術(shù)水平的目的。

鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排技術(shù)

1.節(jié)能技術(shù)和途徑

1）淘汰落后的設(shè)備，安裝大型、新型的設(shè)備：大型化的生產(chǎn)設(shè)備能提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗、提高鐵水生產(chǎn)的質(zhì)量、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)資料統(tǒng)計，先進(jìn)的大高爐一半要比落后的小高爐燃料比節(jié)省大約45kg/t的二氧化碳排放量。落后裝備不僅能耗高而且能源回收率低，在污染發(fā)生時很難處理。隨著高爐設(shè)備的逐漸大型化，CO2的排放具有下降的趨勢。即大型化的高爐設(shè)備有利于降低C02的排放。更換大型化的設(shè)備雖然會增加鋼鐵企業(yè)的運(yùn)行成本，但是如果國家對鋼鐵企業(yè)征收碳排放費(fèi)，那么將對煉鐵生產(chǎn)裝備、運(yùn)行成本等產(chǎn)生重要的影響。因此，鋼鐵企鵝也要及時研究和關(guān)注國家的對碳排放政策的變化，及時地添置大型設(shè)備，以盡早地適應(yīng)變化帶來的效益影響，并研究和制定減少碳排放的實(shí)施方案。從圖1中可以看出，隨著高爐體積的逐漸變大，CO2的排放量逐漸減少，高爐體積對CO2排放量的影響較大。

2）余熱回收技術(shù)：如何高效率的將燒結(jié)余熱進(jìn)行回收利用是我國重點(diǎn)研究和推廣的技術(shù)。此類技術(shù)已在寶鋼等大型鋼鐵企業(yè)得到較廣泛的應(yīng)用，并可提供許多可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。在燒結(jié)過程可回收利用兩部分余熱：燒結(jié)工程后的煙氣余熱，溫度達(dá)350℃，含有氧氣較多；燒結(jié)成品礦的顯熱，溫度800℃，具有較多的顯熱，在燒結(jié)能耗中占據(jù)45%左右。因此，對這部分余熱記性回收利用，對整個工程的節(jié)能具有重要的作用。將成品礦用于冷卻熱廢氣并經(jīng)過除塵后返送回?zé)Y(jié)機(jī)，就可以減少在點(diǎn)火前對燒結(jié)礦石進(jìn)行預(yù)熱處理，實(shí)行熱風(fēng)燒結(jié)，能節(jié)約很多的能量。此外，利用燒結(jié)過程中的冷卻廢氣余熱加熱鍋爐也可以增加余熱回收。

3)低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)：低熱值煤氣燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，簡稱CCPP技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)由燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)、高爐煤氣供給系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)和蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)組成。其工藝過程可以簡單描述如下：高爐煤氣經(jīng)除塵加壓后與加壓的空氣混合，然后進(jìn)入燃燒室，就會產(chǎn)生的高壓和高溫?zé)煔猓瑹煔鈾C(jī)組后膨脹作功，燃?xì)鈾C(jī)經(jīng)過齒輪減速后傳遞到汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電；產(chǎn)生后的氣體進(jìn)入鍋爐，然后產(chǎn)生蒸汽輪機(jī)利用蒸汽作功，然后發(fā)電機(jī)組發(fā)電，利用煤氣和蒸汽循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。CCPP系統(tǒng)排煙中的二氧化碳排放比常規(guī)火力電廠課減少50%，并且不會產(chǎn)生二氧化硫等排放，氮氧化物也很低，可以達(dá)到6mg/kg~10mg/kg。CCPP真正的價值就在于回收了大量浪費(fèi)的能源，減少了燃煤的使用量，并大量的節(jié)約了能源使用。與常規(guī)的鍋爐煤氣進(jìn)行比較，常規(guī)鍋爐蒸汽發(fā)電僅為30%左右，而利用相同的煤氣量，采用這種技術(shù)就可以多發(fā)電量80%左右。

4)固體廢物的回收利用：在鋼鐵工業(yè)中，固體廢物主要包括礦渣和含鐵塵泥等，其中有很大部分可以回收利用。在現(xiàn)階段，隨著固體廢物回收利用技術(shù)的不斷發(fā)展，礦渣和含鐵塵泥等固體廢物逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的回收體系。含鐵塵泥主要用于燒結(jié)過程中的配料，也可以作為脫磷劑進(jìn)行使用；礦渣回收用于金屬鐵行業(yè)和混凝土等建筑行業(yè)，也可以用于一些高價值的產(chǎn)品的開發(fā)和利用。鋼渣也具有很高的回收利用價值，經(jīng)過研磨后可以用于生產(chǎn)高強(qiáng)度的鋼渣水泥。所以，將煉鐵過程中固體廢物驚醒回收利用，可以提高能源回收利用率，促進(jìn)固體廢物資源化。

5)提高高爐利用系數(shù)：高爐利用系數(shù)=冶煉強(qiáng)度/燃料比。因此，降低燃料比，可以大規(guī)模的提高高爐利用系數(shù)；提高冶煉強(qiáng)度也可以提高高爐利用系數(shù)。在現(xiàn)在的煉鐵工業(yè)中，采用大風(fēng)量，高冶煉強(qiáng)度的方法來達(dá)到提高系數(shù)的目的。在高爐設(shè)計的時候，就要采用大風(fēng)機(jī)。如果風(fēng)機(jī)是處于大馬拉小馬的狀態(tài)，就可能導(dǎo)致煉鐵工序能耗很高。所以，降低高爐噸鐵風(fēng)耗就可以達(dá)到降低能耗的目的。例如，有煉鐵廠就將燃料比定為484kg/t，噸鐵風(fēng)耗維持在950m3左右。