本報通訊員 周小波 記者 陶海銀

　　我國力爭2030年前實(shí)現碳達峰，2060年前實(shí)現碳中和，是以習近平同志為核心的黨中央經(jīng)過(guò)深思熟慮作出的重大戰略決策。鋼鐵行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國計民生的基礎性行業(yè)，也是我國碳排放量最高的制造業(yè)。中冶賽迪作為鏈接應用科學(xué)與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的工程技術(shù)公司，深耕鋼鐵領(lǐng)域60余年，秉承自主創(chuàng )新、綠色發(fā)展的理念，站在鋼鐵系統全流程的角度，聚焦綠色低碳技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐協(xié)同耦合，加大核心技術(shù)突破力度，創(chuàng )新引領(lǐng)鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展。

　　提供以高端咨詢(xún)?yōu)橐I(lǐng)的系統化整體解決方案，是中冶賽迪的獨特優(yōu)勢。中冶賽迪建立全廠(chǎng)“碳素流”分析模型，與“物質(zhì)流”和“能量流”模型進(jìn)行耦合，實(shí)現全工序碳素追蹤，系統分析減碳潛力，并在此基礎上自主開(kāi)發(fā)了鋼鐵工業(yè)碳核算及優(yōu)化分析平臺。該平臺可從流程、工序、設備不同層面提供多尺度碳素流分析，以及基于不同技術(shù)應用場(chǎng)景下的碳排放測算，助力企業(yè)真正實(shí)現對自身碳排放看得見(jiàn)、算得清；同時(shí)，通過(guò)對全廠(chǎng)/工序的碳排放及碳素流情況進(jìn)行建模解析，分析診斷鋼鐵企業(yè)內部不同生產(chǎn)單元各層級的碳排放構成，幫助企業(yè)挖掘減碳潛力。

　　中冶賽迪系統構建了鋼鐵行業(yè)減碳技術(shù)庫，涵蓋了源頭減碳、過(guò)程控碳、末端捕集回收利用全過(guò)程，以及原料替代、能源替代、工藝替代、節能及能效提升、污染物控制協(xié)同、數字化智能化等多維度的降碳技術(shù)，包括各個(gè)單項技術(shù)的工藝、參數、減排水平、投資運行成本、技術(shù)成熟度、實(shí)用性等基礎信息。通過(guò)該技術(shù)庫，根據不同降碳目標，結合效益成本分析模型、碳排放核算模型等建立降碳技術(shù)路徑評價(jià)模型，為客戶(hù)提供降碳約束下成本最優(yōu)的降碳路徑，為企業(yè)實(shí)現綠色低碳發(fā)展提供系統性、經(jīng)濟性的整體解決方案。

　　2022年6月，中冶賽迪“面向鋼鐵行業(yè)的碳達峰、碳中和公共服務(wù)平臺”項目獲得國家發(fā)展和改革委員會(huì )2022年發(fā)展專(zhuān)項支持。作為國家發(fā)展改革委發(fā)展專(zhuān)項，對推進(jìn)“碳中和、碳達峰”目標具有先行先試、示范引領(lǐng)的效果。該項目建成后，將面向鋼鐵行業(yè)提供從高端咨詢(xún)、研發(fā)、設計，到技術(shù)驗證、技術(shù)評價(jià)，再到成果轉化的“一站式”全生命周期綠色低碳技術(shù)服務(wù)，將推動(dòng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成為促進(jìn)鋼鐵行業(yè)率先實(shí)現碳達峰、碳中和目標的重要舉措。

　　源頭減碳，打造綠色低碳鋼廠(chǎng)

　　中冶賽迪從“十三五”開(kāi)始布局低碳冶煉技術(shù)，開(kāi)展新工藝新流程研究，在一體化配礦、低碳高爐、氫基豎爐、超級電爐、綠色高強熱成型等低碳新工藝及核心裝備方面取得了多項突破，形成了具有國際領(lǐng)先水平和自主知識產(chǎn)權的低碳核心工藝技術(shù)及體系，多項技術(shù)已成功示范，可有效助力鋼鐵企業(yè)源頭減碳。

　　實(shí)現短流程高效低碳冶煉重大突破。中冶賽迪自主研發(fā)的綠色高效超級電弧爐技術(shù)曾獲國家科技進(jìn)步獎二等獎，可快速響應電弧爐內的冶煉供能需求和應對短路過(guò)流沖擊工況，縮短冶煉周期，在提高生產(chǎn)效率、降低電耗和電極消耗、提升金屬收得率等方面相比常規電爐有極大的優(yōu)勢。目前，該技術(shù)已在中國、歐盟、日本獲得了專(zhuān)利授權。

　　2021年12月，中冶賽迪將某鋼鐵企業(yè)1臺40噸交流電弧爐升級改造為新型柔性IGBT直流電弧爐，成功熱試并投入應用。這是世界首臺采用IGBT柔性直流電源技術(shù)的電弧爐，為推動(dòng)鋼鐵工業(yè)短流程冶煉并實(shí)現綠色高效低成本生產(chǎn)樹(shù)立了標桿。

　　2022年6月，中冶賽迪承建的某75噸綠色高效電弧爐及精煉爐項目一次性熱負荷試車(chē)成功，各系統運行穩定。這套電弧爐煉鋼系統裝載了“CISDI-DMI-AC數字式EAF/LF爐智能電極調節系統”及“階梯擾動(dòng)水平連續加料”等中冶賽迪自主創(chuàng )新的核心技術(shù)裝備，廢鋼在階梯擾動(dòng)水平連續加料的運行速度達到了7.8米/分鐘。

　　有效提升劣化礦源利用率，助力國家鐵礦石供應安全。中冶賽迪自主研發(fā)的一體化配礦技術(shù)針對多工序配礦過(guò)程協(xié)同難、成本優(yōu)化難的行業(yè)痛點(diǎn)，通過(guò)融合生產(chǎn)大數據規律及礦石性能數據庫，突破目標約束多、經(jīng)驗依賴(lài)強、性能預測難的技術(shù)難點(diǎn)，輔助鐵前工序一體化配礦決策，實(shí)現鐵前降本增效和碳排放優(yōu)化。

　　中冶賽迪與中國五礦曹妃甸公司聯(lián)合建設了原料及煉鐵綜合冶金性能實(shí)驗室，結合鋼廠(chǎng)生產(chǎn)數據，不斷完善模型，打磨出能夠經(jīng)受客戶(hù)和市場(chǎng)考驗的鐵前一體化配礦技術(shù)。首次打通配礦-燒結-煉鐵全工序技術(shù)鏈，通過(guò)數百組實(shí)驗和現場(chǎng)生產(chǎn)建立原料性能大數據庫，基于智能算法構建模型，并最終集成為一體化配礦技術(shù)平臺，制訂價(jià)格優(yōu)勢且質(zhì)量可靠的配礦方案，在穩定燒結和高爐爐況前提下，降低高爐燃料比5公斤/噸-10公斤/噸，鐵水成本降低10元/噸-30元/噸。

　　過(guò)程控碳，提高能源利用效率

　　中冶賽迪聚焦過(guò)程工業(yè)尤其是鋼鐵行業(yè)能源綠色低碳高效利用及新能源儲能技術(shù)發(fā)展，以低碳能源、耦合匹配、能質(zhì)對口、梯級利用、智慧賦能、高效利用為出發(fā)點(diǎn)，構建了“源-網(wǎng)-荷-儲-管-控”為一體的低碳能源系統，打造了涵蓋煤氣發(fā)電、余熱回收、能源儲配、分布式能源、綜合智慧能源等為核心的多能互補技術(shù)與產(chǎn)品，形成了高效煤氣發(fā)電技術(shù)、轉爐煤氣中低溫余熱回收技術(shù)等若干自主知識產(chǎn)權的科研成果。其中，高參數小容量煤氣發(fā)電機組技術(shù)，可資源化高效利用富余煤氣，實(shí)現了煤氣零放散；焦電聯(lián)產(chǎn)高參數煙氣余熱發(fā)電技術(shù)，大幅提升全廠(chǎng)自發(fā)電率，降低企業(yè)用電成本；全流程轉爐、電爐煙氣余熱回收系統，不僅回收了冶煉過(guò)程的煙氣余熱，同時(shí)將回收的余熱蒸汽應用于煉鋼工序，實(shí)現煉鋼工序的“負能煉鋼”。

　　實(shí)現廢氣超低排放和煤氣高效利用。2022年6月，中冶賽迪設計的某3×80MW超高溫亞臨界發(fā)電項目成功并網(wǎng)發(fā)電，有效解決鋼鐵廠(chǎng)煤氣放散問(wèn)題，大幅提高煤氣利用效率并將原有發(fā)電機組熱效率提高25%。中冶賽迪以合同能源管理模式建設及運營(yíng)的某135MW超高溫亞臨界煤氣發(fā)電項目，發(fā)電熱效率高達42%，煙氣排放達到超低排放標準，使全廠(chǎng)自發(fā)電率提升15%。中冶賽迪以合同能源管理模式承建的某75噸電爐全煙氣余熱回收及發(fā)電項目，噸鋼煙氣余熱回收蒸汽量達到160公斤以上，預計年發(fā)電量超過(guò)2800萬(wàn)千瓦時(shí)，關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)濟指標達到行業(yè)領(lǐng)先水平。中冶賽迪總承包建設的某清潔型熱回收焦爐余熱發(fā)電項目，噸焦發(fā)電能力超過(guò)1150千瓦時(shí)，全年可實(shí)現外送上網(wǎng)電量超過(guò)20億千瓦時(shí)，全面實(shí)現焦爐煙氣超低排放和廢水零排放。

　　助力鋼鐵企業(yè)能源系統智能管控。中冶賽迪打造了智慧能源管理系統，將傳統冶金能源工藝與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數據及智能算法等深度融合，研發(fā)形成多層級能效分析及優(yōu)化、能耗瓶頸診斷、多維度能耗分析等關(guān)鍵技術(shù)，具備煤氣潮流實(shí)時(shí)計算及分析、煤氣管網(wǎng)運行診斷、煤氣潮流事件預演等功能，實(shí)現能源與主工序生產(chǎn)耦合、能源介質(zhì)調度協(xié)同優(yōu)化，企業(yè)能源效率得到大幅度提升。

　　推動(dòng)綠色低碳能源收集存儲利用。中冶賽迪積極探索新能源技術(shù)及復合型儲能技術(shù)在鋼鐵工業(yè)及其他領(lǐng)域的應用，成功研發(fā)了一套16MW高性能飛輪儲能中壓UPS產(chǎn)品，成功應用于芯片廠(chǎng)，徹底解決了電化學(xué)電池的環(huán)保問(wèn)題，為國家能源革命做出了貢獻，并獲得“2019國際儲能大賽”創(chuàng )新應用獎；成功開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能全光譜儲熱供熱產(chǎn)品，利用太陽(yáng)能綜合利用組件的高效、低成本、光電/光熱一體化聯(lián)供的特點(diǎn)，將其與跨季節儲熱系統相結合，有效解決能源供需在時(shí)間、空間上的不匹配的問(wèn)題，成功應用于四川某光伏電站綠暖惠民示范項目，并于2022年3月實(shí)現滿(mǎn)負荷運行。

　　鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為高耗能產(chǎn)業(yè)，對光伏、風(fēng)電、儲能、充換電站等新能源的需求日益強烈。截至目前，中冶賽迪先后在全國總承包建設了5個(gè)光伏項目，年均向用戶(hù)提供清潔電能9500萬(wàn)千瓦時(shí),年均減少二氧化碳排放6萬(wàn)余噸。中冶賽迪圍繞負荷中心，大力發(fā)展新能源，提高用戶(hù)側電力系統的綠電比例已成為鋼鐵企業(yè)過(guò)程控碳和提高能源利用效率最直接、最有效的技術(shù)路徑。

　　末端去碳，實(shí)現廢物高效利用

　　聚焦鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展需要，中冶賽迪在固廢資源化利用、能源高效利用、大氣污染治理超低排放、水資源高效利用、末端碳捕集利用及封存等末端治理方面開(kāi)展了大量的技術(shù)研究工作，形成了轉底爐處理含鋅塵泥關(guān)鍵技術(shù)、熔渣顯熱回收、全流程超低排放技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)成果，并在多家大型鋼鐵企業(yè)成功推廣應用，幫助鋼鐵企業(yè)嚴控末端碳排放和其他廢棄物排放。

　　實(shí)現低成本廢水零排放和全廠(chǎng)水系統100%資源化利用。中冶賽迪在鋼鐵企業(yè)水系統專(zhuān)項咨詢(xún)、工業(yè)廢水零排放、智慧水務(wù)等領(lǐng)域擁有行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力。目前，這些技術(shù)已在全國多家大型鋼鐵企業(yè)得到推廣，減少新水取用量超過(guò)10萬(wàn)噸/天，實(shí)現廢水“零排放”，助力鋼鐵工業(yè)水系統能耗進(jìn)一步降低。

　　2022年5月，由中冶賽迪總承包建設的某分鹽結晶系統投產(chǎn)即出鹽。該項目采用了全球首創(chuàng )的“礬花視境”智能加藥系統和以“納濾分鹽蒸發(fā)結晶”為核心的濃縮提鹽技術(shù)，將高濃廢水進(jìn)一步濃縮分鹽，經(jīng)蒸發(fā)結晶制得氯化鈉工業(yè)鹽產(chǎn)品，純度達到99%，同時(shí)將廢水處理成為除鹽水全部回用，在實(shí)現廢水零排放的同時(shí)，完成了全廠(chǎng)水資源100%資源化利用，年減排廢水量達1200萬(wàn)噸。

　　推動(dòng)含鐵鋅固廢資源高效利用，轉底爐技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率超80%。中冶賽迪為鋼鐵行業(yè)提供的轉底爐高效處置含鐵鋅固廢綠色關(guān)鍵工藝系統，為我國鋼鐵行業(yè)含鐵含鋅固廢資源循環(huán)利用提供了系統解決方案，解決了鋼鐵企業(yè)因鋅和鉀、鈉等堿金屬循環(huán)富集造成的工藝運行不暢、能耗增加的問(wèn)題，回收固廢中的鐵、鋅資源，實(shí)現我國鋼鐵行業(yè)對含鐵鋅固廢資源的高效回收利用，使含鐵固廢綜合利用率≥99%，減少鋼鐵行業(yè)因傳統堆存、委外處理等方式給環(huán)境帶來(lái)的污染，推動(dòng)鋼鐵行業(yè)綠色升級。

　　2022年7月，中冶賽迪承包建設并負責運營(yíng)的某固廢中心轉底爐生產(chǎn)線(xiàn)成功達產(chǎn)。該項目采用了中冶賽迪自主研發(fā)的含鐵含鋅固廢綠色高效處置技術(shù)，可實(shí)現含鐵固廢不出廠(chǎng)。截至目前，中冶賽迪在全國已經(jīng)建成11座轉底爐，在建4座轉底爐，已投運及在建的轉底爐項目數量均名列國內第一，市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，現已形成10萬(wàn)噸/年、15萬(wàn)噸/年、20萬(wàn)噸/年、25萬(wàn)噸/年、30萬(wàn)噸/年等處理規模的系列化產(chǎn)品，以實(shí)際行動(dòng)助力行業(yè)綠色低碳發(fā)展。

　　進(jìn)入新發(fā)展階段，中冶賽迪將積極踐行新發(fā)展理念，服務(wù)構建新發(fā)展格局，面向鋼鐵行業(yè)未來(lái)需求加快創(chuàng )新研發(fā)，引領(lǐng)中國鋼鐵工業(yè)智能化、綠色化、低碳化、高效化發(fā)展，為中國鋼鐵行業(yè)轉型升級和制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出新的貢獻！ （圖片均由中冶賽迪提供）      

圖為中冶賽迪承建的超級電爐項目。

圖為中冶賽迪參建的某國際礦石交易中心項目。

圖為中冶賽迪承建的光伏發(fā)電項目。

圖為中冶賽迪承建的分鹽結晶廢水零排放項目。

圖為中冶賽迪承建的轉底爐項目。

　　《中國冶金報》（2022年08月24日 04版四版）