鋼鐵行業(yè)如何實(shí)現極致能效提升？

2022-12-15 09:34:00

中國冶金報中國鋼鐵新聞網(wǎng)

記者趙萍報道

記者朱亞明通訊員譚承溫攝影

　　“極限能效技術(shù)力爭將燒結工序能耗降低至38公斤標準煤／噸?！?/div>

　　“與傳統深冷法相比，ZETA超高效智慧氣體站的年節能量超3300萬(wàn)千瓦時(shí)，節能率約50%?！?/div>

　　“近兩年，隨著(zhù)先進(jìn)煤氣發(fā)電設備開(kāi)發(fā)，鋼廠(chǎng)用于自發(fā)電提效方面的投資明顯加快，每年新增改造約200萬(wàn)千瓦?！?/div>

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　　12月9日，在廣州湛江召開(kāi)的鋼鐵行業(yè)能效標桿三年行動(dòng)方案現場(chǎng)啟動(dòng)會(huì )上，中國五礦首席科學(xué)家、中冶長(cháng)天國際工程有限責任公司總工程師葉恒棣，杭州哲達科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)ZETA）董事長(cháng)沈新榮，三菱動(dòng)力燃氣輪機工程技術(shù)（南京）公司副總經(jīng)理李強，中圣科技南京圣諾熱管有限公司副總經(jīng)理楊玉猛，上海寶能信息科技有限公司副總經(jīng)理馮為民和華為技術(shù)有限公司5GtoB事業(yè)部副總經(jīng)理徐之兵向與會(huì )嘉賓分享了燒結工序能效提升技術(shù)、鋼鐵生產(chǎn)全流程高效余熱回收利用、5G應用助力鋼鐵節能增效等內容，助力鋼鐵行業(yè)實(shí)現極致能效提升。

　　葉恒棣在做主題為《燒結工序能效標桿技術(shù)》的報告中介紹道，“有專(zhuān)家提出，冶金流程要成為消納社會(huì )廢棄物的一個(gè)平臺，國內外目前也都對此做了相關(guān)研究，但并未實(shí)現真正的大規模應用?！?/div>

圖為葉恒棣作《燒結工序能效達標桿技術(shù)》的報告

　　“為此，我們提出了通過(guò)控溫控氧熱解焚燒來(lái)處理有機危廢的方法，以實(shí)現對有機危廢的資源化利用?！比~恒棣介紹，通過(guò)控溫控氧熱解焚燒，有機危廢綜合處置能耗從傳統282千克標準煤／噸下降到144.8千克標準煤／噸，下降了48.7%，為消納社會(huì )有機危廢奠定了技術(shù)基礎。

　　同時(shí)，葉恒棣介紹了燒結工序廣泛應用的能效標桿技術(shù)（大型化厚料層技術(shù)、燒結機環(huán)冷機密封技術(shù)、燒結煙氣與冷卻煙氣協(xié)同循環(huán)及余熱利用技術(shù)、主抽變頻節能技術(shù)、燒結煙氣活性炭法協(xié)同凈化技術(shù)等）、正在推廣應用的能效標桿技術(shù)（燒結固體燃料精準制備技術(shù)、分層供熱富氫燒結技術(shù)、有機危廢熱解制備燒結原/燃料技術(shù)）和正在研發(fā)的能效提升技術(shù)（燒結礦雙級冷卻技術(shù)、一氧化碳催化氧化釋熱耦合SCR技術(shù)、預還原燒結技術(shù)）。

　　“燒結工序在低成本低碳消納冶金流程危廢及部分社會(huì )危廢方面具有巨大潛力?！比~恒棣最后指出，“預還原燒結技術(shù)是未來(lái)降低鋼鐵流程能耗的努力方向，而智能化技術(shù)可以為燒結工序節能降碳提供強大支撐?！?/div>

　　沈新榮在做主題為《超高效智慧氣體站》的報告中指出，傳統富氧氣體站具有運營(yíng)成本高、綜合效率低、安全風(fēng)險大等痛點(diǎn)。對此，他介紹了擁有一級能效智慧空壓站技術(shù)、超高效富氧智能裝備技術(shù)、一站式氣體智慧管控技術(shù)等3大核心技術(shù)的哲達超高效智慧氣體站的運行原理。該超高效智慧氣體站通過(guò)一站式智慧管控技術(shù)實(shí)現能源管控、碳排管控和安康管控，在運行過(guò)程中不僅可以實(shí)現狀態(tài)監測數字化、能源分析信息化、運行優(yōu)化系統化，還可以實(shí)現設備安康智能化與綜合管控高效化。

圖為沈新榮作《超高效智慧氣體站》報告

　　今年2月，國家發(fā)改委發(fā)布的《鋼鐵行業(yè)節能降碳改造升級實(shí)施指南》，要求重點(diǎn)圍繞副產(chǎn)焦爐煤氣或天然氣直接還原煉鐵、高爐大富氧或富氫冶煉、熔融還原、氫冶煉等低碳前沿技術(shù)，加大廢鋼資源回收利用，加強技術(shù)源頭整體性的基礎理論研究和產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展，開(kāi)展產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)示范。

　　“應用哲達超高效智慧氣體站可以幫助企業(yè)節能增效?！鄙蛐聵s介紹，以某1080立方米高爐富氧應用為例，鼓風(fēng)機3300Nm3/min（標準立方米每分鐘），采取機前富氧方式，按含氧量25%設計，需要供給含氧量為40%的富氧氣550Nm3/min。傳統深冷法（99.8%）的綜合電單耗大于0.6kWh/Nm3（千瓦時(shí)每標準立方米），統一折算成含氧量為40%的富氧氣，相當于綜合電單耗0.24kWh/Nm3。而同樣條件下，哲達超高效智慧氣體站的富氧氣綜合電單耗小于0.12kWh/Nm3。

　　富氧助燃具有“增產(chǎn)、降耗、節能、降碳”四大價(jià)值。哲達智造的低成本富氧氣體可廣泛應用于鋼鐵的高爐大富氧冶煉、熱風(fēng)爐富氧、燒結富氧、轉爐富氧、烘烤鋼包富氧等工藝環(huán)節，助力鋼企打造能效標桿。

　　李強在做主題為《三菱重工高爐煤氣燃氣輪機與鋼廠(chǎng)副產(chǎn)煤氣高效利用》報告中介紹了高爐煤氣發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和鋼鐵廠(chǎng)煤氣發(fā)電裝備現狀等。他介紹，根據重點(diǎn)鋼企裝機統計情況，發(fā)電裝機容量約為2700萬(wàn)千瓦，發(fā)電設備近400臺，總體發(fā)電熱效率約為34.1%。

圖為李強作《三菱重工高爐煤氣燃氣輪機與鋼廠(chǎng)副產(chǎn)煤氣高效利用》的報告

　　“在鋼鐵綠色轉型過(guò)程中，先進(jìn)高效發(fā)電技術(shù)是實(shí)現極致能效的重要措施?！崩顝妼Υ颂岢隽?點(diǎn)建議。一是升級改造。積極應用最新的煤氣高效發(fā)電技術(shù)，對低效煤氣發(fā)電升級改造。二是優(yōu)化配置。開(kāi)展能源診斷與規劃，結合發(fā)電設備特點(diǎn)，優(yōu)化配置系統設備。三是梯級利用。因地制宜實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)、低溫海水淡化、低溫余熱利用，拓展應用場(chǎng)景，實(shí)現能源梯級利用。四是新能源互補：建設先進(jìn)智慧能源管理系統、廠(chǎng)區智慧電網(wǎng)實(shí)現與光伏、風(fēng)電、儲能等新能源互補。

　　楊玉猛在做主題為《鋼鐵生產(chǎn)全流程高效余熱回收利用及絕熱管網(wǎng)節能技術(shù)》的報告中首先分享了能夠利用高效換熱及揉搪技術(shù)，安全實(shí)現動(dòng)力廠(chǎng)煤氣鍋爐效率＞94%的“低溫島”工藝系統。

圖為楊玉猛作《鋼鐵生產(chǎn)全流程高效余熱回收利用及絕熱管網(wǎng)節能新技術(shù)》的報告

　　其次舉例介紹了燒結環(huán)冷機低溫余熱的深度利用，“低溫余熱深度利用要因地制宜、統籌考慮?！彼J為，基于“適合的就是最好的”原則，就地消化，關(guān)鍵的技術(shù)選擇要以熱（熱源溫度）定汽（蒸汽參數）、以汽定機（機型），以達到最大的經(jīng)濟效益。。以450平方米燒結機為例，對環(huán)冷機低溫余熱回收系統改造后，回收30t/h（噸每小時(shí)）的0.3兆帕蒸汽，發(fā)電3200千瓦時(shí)，噸礦發(fā)電量增加5千瓦時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生45t/h的熱水。發(fā)電及供水經(jīng)濟效益約為1134萬(wàn)/年，同比至少可減排26240噸二氧化碳。

　　此外，楊玉猛介紹了管道節能系統工程?！爸惺ス艿老到y集成工藝配管以獨特的系統優(yōu)化技術(shù)、復合結構保溫技術(shù)、復合補償技術(shù)、在線(xiàn)檢漏和在線(xiàn)監控技術(shù)等形成蒸汽超長(cháng)距離輸送系統優(yōu)化技術(shù)，能夠達到每公里溫降2-5℃/km，壓降0.015~0.05Mpa/km，遠優(yōu)于國標?！彼f(shuō)道。

　　馮為民在主題為《鋼鐵能源數據治理與智慧能源管控》的報告中介紹了寶武在能源數據治理方案、鋼鐵智慧能源1+N+X管控模式、智慧能源動(dòng)態(tài)精細化管理平臺、智慧能源調度與決策優(yōu)化系統等方面的經(jīng)驗和實(shí)踐。

圖為馮為民作《鋼鐵能源數據治理及在智慧管控系統中應用》報告

　　馮為民介紹，圍繞中國寶武數智化轉型戰略規劃要求，他們形成了以大數據中心-能源域為基礎的智慧能源應用系統架構?！巴ㄟ^(guò)這個(gè)架構，我們實(shí)現了數據共享、環(huán)境共享、資源共享、服務(wù)共享和平臺共享的目標?！彪S后，他結合智慧能源動(dòng)態(tài)精細化管理平臺、智慧能源調度與決策優(yōu)化系統等介紹了構建于數據域基礎上的智慧能源應用情況。

　　在智慧能源動(dòng)態(tài)精細化管理平臺上，他們研發(fā)了“智慧能源動(dòng)態(tài)管控系統”的寶武產(chǎn)品，在能源系統智慧化方面邁出了第一步。歷經(jīng)多個(gè)代表性鋼鐵基地（韶鋼、鄂鋼、馬鋼、湛鋼、昆鋼、德盛、太鋼等）的迭代升級，整合融匯能源信息，構建智慧能源大腦，以知識替代經(jīng)驗，形成企業(yè)能源知識庫，以實(shí)現基于人工智能的自動(dòng)能耗診斷、因素識別、自動(dòng)預警、智能推送，以及基于角色定位的崗位導航等，實(shí)現從云到端，協(xié)同穿透于集團、企業(yè)、廠(chǎng)部直至工序及產(chǎn)線(xiàn)、機組的能源動(dòng)態(tài)管控和精細化管理。

　　在智慧能源調度與決策優(yōu)化系統上，他們根據業(yè)務(wù)的迫切需求，利用AI技術(shù)，在系統中實(shí)現了能源日平衡管控、實(shí)時(shí)能源平衡預測與智慧調度決策。系統融合鋼鐵電力系統優(yōu)化、煤氣-熱-電聯(lián)合優(yōu)化、能源與生產(chǎn)的協(xié)同及能源系統預案及自動(dòng)觸發(fā)決策分析等技術(shù)，顯著(zhù)提高了能源的回收利用效率、能源系統轉換效率和事故處理的及時(shí)準確性，有效推進(jìn)鋼鐵基地的節能減碳工作，取得了明顯成效。

　　徐之兵在主題為《5G應用助力鋼鐵節能增效》的報告中介紹，華為5GtoB網(wǎng)絡(luò )解決方案具有大上行、穩時(shí)延、準定位、大物聯(lián)、高可用、可信安全、極簡(jiǎn)運維等8大標志性能力；已經(jīng)在鋼鐵行業(yè)提供了遠程/無(wú)人天車(chē)、加渣機械臂、鋼表質(zhì)檢、自動(dòng)轉鋼、AR輔助、產(chǎn)線(xiàn)監控、無(wú)人機巡檢、廢鋼定級、數據采集、配煤數字助理等10大場(chǎng)景化應用解決方案。

圖為徐之兵作《5G應用助力鋼鐵節能增效》報告

　　徐之兵以配煤為例介紹：“‘配煤數字助理’具有決策優(yōu)化、精準預測、優(yōu)化配比、快速決策的優(yōu)點(diǎn)，可以幫助配煤師改善配比，提升焦炭質(zhì)量，使配煤質(zhì)量更穩定、配比更優(yōu)、成本更低?！?/div>

　　“下一步，我們將聯(lián)合相關(guān)企業(yè)、高校等按照鋼鐵行業(yè)全流程全場(chǎng)景來(lái)做標準，推進(jìn)5G融入行業(yè)標準?！彼詈笳f(shuō)道。

來(lái)源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯：張雨恬

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