本報記者 王志
“近年來(lái)，鞍山鋼鐵加大先進(jìn)節能技術(shù)推廣應用力度，推動(dòng)實(shí)施了能源集控、CCPP發(fā)電、轉爐煙氣余熱回收等節能項目，噸鋼能耗強度累計降低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(yú)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——轉爐系統能效提升專(zhuān)題技術(shù)對接會(huì )上代表鞍山鋼鐵集團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。
極致能效工作結碩果
2022年12月份，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì )啟動(dòng)極致能效工作，鞍山鋼鐵3地同步開(kāi)展此項工作。鞍鋼股份鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司、朝陽(yáng)鋼鐵、鞍鋼股份先后納入能效標桿示范廠(chǎng)培育企業(yè)。鞍山鋼鐵規劃了極致能效項目庫，計劃實(shí)施202個(gè)項目，投資55億元，到2025年，鞍山鋼鐵焦化、高爐、轉爐3大工序能耗全部達到標桿水平，噸鋼綜合能耗預計降至550kgce/t。
在焦化工序，鞍山鋼鐵采用了焦爐自動(dòng)加熱控制、焦油渣分離、熱泵蒸氨風(fēng)機節能改造等技術(shù)措施。其中蒸氨塔減排項目是鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司全國首套的蒸氨塔減排項目，采用了酸洗加MVR蒸氨技術(shù)，可有效解決蒸汽耗量高的問(wèn)題，節能效果顯著(zhù)。目前蒸汽消耗可降低95kgce/t，廢水排放量可降低6t/h。
朝陽(yáng)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(kāi)，提高焦油產(chǎn)量，降低煤炭消耗。該項目投入后，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)機水泵節能改造、熱風(fēng)爐自動(dòng)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項技術(shù)，一是在鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司應用的高爐沖渣余熱技術(shù)。該項目采用“真空相變技術(shù)”，使熱源水在蒸發(fā)器內沸騰蒸發(fā)，能夠清潔、高效地提取高溫工業(yè)熱源，無(wú)需熱源水進(jìn)行過(guò)濾和二次預熱。目前整個(gè)鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司辦公大樓的供暖由該技術(shù)提供。
二是鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司的流化床氫氣煉鐵中試項目也在有條不紊地推進(jìn)。王若鋼介紹，該項目建設的全國首套能夠年產(chǎn)1萬(wàn)噸直接還原鐵的流態(tài)化氫氣直接還原中試試驗裝置，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(gè)主體部分組成。它可以采用鐵精礦直接進(jìn)行造粒，經(jīng)過(guò)兩級還原，最后形成海綿鐵，為后續的煉鋼提供原料。氫氣來(lái)源是利用電解水制氫，遼寧地區核電豐富，如果投入后實(shí)驗成功，該項目既可以利用核電，又可以利用海上風(fēng)電進(jìn)行制氫。該項目投資預算為1.6億元，目前施工在進(jìn)行中，預計今年3月底投入運行。
該項目有幾個(gè)主要特點(diǎn)，一是高效制氫。二是實(shí)現超低排放。該技術(shù)比傳統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)現極致能效，該技術(shù)造粒的固結節能耗不高于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。該項目后期可全部換為綠電綠氫供熱，實(shí)現零碳煉鐵。五是該項目具有高效還原的特點(diǎn)。該項目通過(guò)床型和內構件調控，形成高效兩級還原新技術(shù)，還原氣用量較傳統的流化床降低23%。該項目如果試驗成功，那么在氫冶金的過(guò)程中，將會(huì )提供除了氫基豎爐外的新選擇。
鞍山鋼鐵在轉爐工序采用了風(fēng)機水泵節能改造、轉爐煙氣余熱回收、提高鋼包周轉率，轉爐鋼包、鐵水罐烘烤器節能改造等項目。2022年的轉爐工序能耗比2020年下降了2.05kgce/t。
余能發(fā)電方面，在已有3臺CCPP發(fā)電機組的基礎上，鞍鋼股份、鲅魚(yú)圈鋼鐵分公司、朝陽(yáng)鋼鐵3地正在新建3臺135MW和1臺100MW的超超臨界煤氣發(fā)電機組，提高自發(fā)電比例。項目投產(chǎn)后，這3個(gè)公司每年可增加發(fā)電量35.6億kWh，自發(fā)電比例最高可以達到84.2%，年可節約35萬(wàn)噸標準煤，綜合能耗降低13kgce/t。
在清潔能源利用上，朝陽(yáng)鋼鐵利用廠(chǎng)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(yáng)能提高可再生能源在電力系統中的占比。光伏發(fā)電的裝機容量為12.2MW，年均發(fā)電量1678萬(wàn)kWh。
在風(fēng)力發(fā)電上，鲅魚(yú)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(chǎng)初期就啟動(dòng)了風(fēng)力發(fā)電項目，裝機容量是16MW，年均發(fā)電量是1500萬(wàn)kWh。該公司還準備對第一代的風(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)系統分步降壓運行；新水系統均衡供水，改進(jìn)補水方式；生活水系統分時(shí)分壓運行，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)利用率達到98.5%，達到行業(yè)先進(jìn)水平。
在余熱供暖方面，鞍山鋼鐵積極推動(dòng)利用廠(chǎng)區余熱為城市供暖，目前鞍山區域的市政供暖面積已經(jīng)達到了1500萬(wàn)平方米，每年向城市輸送熱量約600萬(wàn)GJ，年節能約24萬(wàn)噸標準煤。
在能源轉換工序的數字化轉型方面，鞍山鋼鐵在3地實(shí)施了能源集控項目。該項目應用了5G、虛擬云、大數據分析和智能分屏等先進(jìn)技術(shù)，先后對500余套老舊設備進(jìn)行了自動(dòng)化改造，對200余套自動(dòng)控制系統進(jìn)行了數字化升級，將160多個(gè)站從有人值守改為無(wú)人值守，完成了能源管理系統上線(xiàn)運行。該項目實(shí)施以后，能源利用效率提升了1%，勞動(dòng)生產(chǎn)率提升30%，年可節約0.3萬(wàn)噸標準煤的能源。
“鞍山鋼鐵在推進(jìn)極致能效工作過(guò)程中，發(fā)現除了技術(shù)措施，基礎生產(chǎn)管理同樣重要，例如在原料廠(chǎng)，需要精心策劃配煤配礦，在燒結工序降低漏風(fēng)率，在高爐工序努力降低燃料比等?！蓖跞翡摽偨Y道。
繪就低碳發(fā)展藍圖
王若鋼表示，下一步，鞍山鋼鐵鲅魚(yú)圈分公司、鞍山鋼鐵本部、朝陽(yáng)鋼鐵3地以創(chuàng )建“雙碳最佳實(shí)踐能效標桿示范廠(chǎng)”為目標，對照鋼協(xié)的技術(shù)清單，累計實(shí)施78個(gè)極致能效項目，總投資為30億元。
鞍山鋼鐵鲅魚(yú)圈分公司、鞍山鋼鐵本部、朝陽(yáng)鋼鐵3地在焦化工序將主要采用高溫高壓干熄焦技術(shù)和焦爐上升管煤氣余熱回收等技術(shù)，預計到2025年工序能耗可以達到標桿水平；在高爐工序主要采用熱風(fēng)爐自動(dòng)燒爐等18個(gè)重點(diǎn)項目，到2025年能耗將達到361kgce/t；在轉爐工序主要采用轉爐煙氣余熱回收等技術(shù)，組織實(shí)施轉爐中低溫煙氣余熱回收等46個(gè)重點(diǎn)項目，到2025年，鞍山鋼鐵3地轉爐工序將能夠達到-30kgce/t標桿水平。
“鞍山鋼鐵將全面系統地推進(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、擴綠、增長(cháng)，加快高質(zhì)量發(fā)展步伐，為建設美麗中國貢獻鞍鋼力量?！蓖跞翡撜f(shuō)道。
