1 鋼鐵工業(yè)能源結(jié)構(gòu)
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)鋼鐵工業(yè)能源結(jié)構(gòu)是: 煤炭 70%、電力26%、石油類3. 5%、天然氣0. 5%。鋼鐵工業(yè)所用煤炭的能量中40% 轉(zhuǎn)化為煤氣( 高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣) ，其能值占鋼鐵工業(yè)總能耗的 34% 左右。這說(shuō)明利用好鋼鐵生產(chǎn)中的副產(chǎn)煤氣，對(duì)于冶金企業(yè)具有重大意義。
此外，煉鐵系統(tǒng)( 包括燒結(jié)、球團(tuán)、焦化、煉鐵) 的能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗的78. 87% 左右，生產(chǎn)1 t 鐵約產(chǎn)生CO2 1. 5 t，因此煉鐵工序承擔(dān)了鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗的重任。
2 我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗問(wèn)題
2004 年，中國(guó)鋼鐵行業(yè)的噸鋼綜合能耗為756 kg 標(biāo)準(zhǔn)煤，比國(guó)際先進(jìn)水平多了100 kg。而日本鋼鐵工業(yè)噸鋼綜合能耗為648 kg 標(biāo)準(zhǔn)煤，成為世界上噸鋼能耗最低的國(guó)家。
2007 年中國(guó)主要鋼鐵企業(yè)(79 家) 中有部分企業(yè)的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已達(dá)到或超過(guò)世界先進(jìn)水平，但行業(yè)間能耗水平相差很大，整體水平仍與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距。
2. 1 鋼鐵企業(yè)裝備大型化同發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯差距
據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2004 年底我國(guó)高爐多達(dá)1 131座，1 000 m3 及以上高爐只有18 座，產(chǎn)能占總產(chǎn)能的31. 96% ;其余均為1 000 m3 以下的小高爐，產(chǎn)能占總產(chǎn)能的68. 04%。2004 年底我國(guó)煉鋼轉(zhuǎn)爐有 553 座，300 t以上轉(zhuǎn)爐只有3 座，120 ～ 299 t轉(zhuǎn)爐51 座，產(chǎn)能分別占總產(chǎn)能的2. 17% ，22. 57% ;120 t 以下的小轉(zhuǎn)爐多達(dá)499 座，其產(chǎn)能占總產(chǎn)能的75. 26%。
近年來(lái)裝備大型化有了長(zhǎng)足進(jìn)步，到2007 年 1 000 m3 以上大型煉鐵高爐增加到120 座，100 t 以上煉鋼轉(zhuǎn)爐增加到140 座。但與裝備總數(shù)比仍只占 10% 左右。
在冶金生產(chǎn)裝備大型化方面，我國(guó)鋼鐵行業(yè)還有較大的差距。
2. 2 二次能源回收利用率低
按鋼鐵制造工藝，高爐煤氣發(fā)熱值為2 800 ～ 3 500 kJ /m3 ，噸鐵發(fā)生量為1 700 ～ 2 000 m3 ，轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)熱值為7 000 ～ 8 400 kJ /m3 ，噸鋼發(fā)生量為80 ～ 120 m3 ，焦?fàn)t煤氣發(fā)熱值為17 000 ～ 19 500 kJ /m3 ，噸焦發(fā)生量為350 ～ 430 m3。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，僅按重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)2007 年生鐵產(chǎn)量為46 944. 63 萬(wàn)t，粗鋼產(chǎn)量為48 924. 08萬(wàn)t，焦炭產(chǎn)量為32 894. 33萬(wàn)t，理論上可分別產(chǎn)生高爐煤氣為4 251 ～ 5 000億m3 ，轉(zhuǎn)爐煤氣為227 ～ 340 億m3 ，焦?fàn)t煤氣為282 ～ 346 億m3 ，而實(shí)際煤氣回收量情況并不理想。
目前，全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)平均噸鋼回收煤氣量為 42 m3 ，且尚有部分企業(yè)的轉(zhuǎn)爐煤氣沒(méi)有回收。而國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)爐煤氣噸鋼回收量大于100 m3 ，日本轉(zhuǎn)爐煤氣噸鋼回收量年平均達(dá)110 m3 ，最高的川崎公司煤氣噸鋼回收量曾達(dá)到130 ～ 140 m3。
我國(guó)轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用不好的主要原因是全國(guó)轉(zhuǎn)爐平均爐容偏小。對(duì)于小轉(zhuǎn)爐來(lái)講，煤氣回收設(shè)施投資較大，操作管理有一定難度。轉(zhuǎn)爐除塵或管理沒(méi)有過(guò)關(guān)和回收的轉(zhuǎn)爐煤氣沒(méi)有得到充分利用是我國(guó)部分企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收工作不好的主要原因。
2. 3 節(jié)能技術(shù)、裝備的普及率低、能耗差異大
2006 年底對(duì)大中型鋼鐵企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，高爐安裝爐頂煤氣余壓發(fā)電裝置( TRT) 的座數(shù)，僅占總數(shù)的 31% ;安裝高爐煤氣回收裝置的高爐，占總數(shù)的77% ; 安裝轉(zhuǎn)爐煤氣回收裝置的轉(zhuǎn)爐，占總數(shù)的64% ;安裝轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽回收裝置的轉(zhuǎn)爐，占總數(shù)的68%。
因此，我國(guó)鋼鐵行業(yè)存在著全行業(yè)能耗指標(biāo)落后于國(guó)際先進(jìn)水平，各企業(yè)間能耗水平良莠并存，差異很大。
3 鋼鐵行業(yè)污染物排放現(xiàn)狀及減排壓力
我國(guó)全部工業(yè)行業(yè)中，鋼鐵行業(yè)排放的廢氣占 17% ，僅次于火力發(fā)電業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)，高于化工業(yè)和石油加工業(yè)。排放的廢水占10. 75% ，排在造紙、化工、火力發(fā)電之后、列第四位。二氧化硫排放量占5. 60% ，次于火力發(fā)電業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)，與化工行業(yè)并列第三。
根據(jù)《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》要求，緊緊圍繞實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃”中“確保到2010 年時(shí)全國(guó)二氧化硫排放量和化學(xué)需氧量比2005 年削減10%。”為實(shí)現(xiàn)這一要求，作為排污大戶，鋼鐵行業(yè)落實(shí)減排工作意義重大。
同時(shí)，新的《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》即將頒布，征求意見(jiàn)稿中對(duì)新建裝備要求排放二氧化硫濃度≤100 mg /m3 ，氮氧化物≤300 mg /m3 ，PCDD( 二惡英)≤0. 5 ng-TEQ /m3。按照我國(guó)目前的原燃料生產(chǎn)條件，即使全部采用進(jìn)口礦生產(chǎn)也不能夠達(dá)到上述要求，因此鋼鐵行業(yè)需要提高污染物治理措施，以滿足新的環(huán)保要求。
2007 年我國(guó)燒結(jié)礦產(chǎn)量高達(dá)5 億t，球團(tuán)礦產(chǎn)量也近1 億t。同年，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化硫排放量為 75. 64 萬(wàn)t，比2006 年僅減少了0. 5%。“十一五”頭兩年均未實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃提出的污染物排放總量減少10% 的約束性減排目標(biāo)，這將造成鋼鐵行業(yè)后三年減排壓力巨大。原國(guó)家環(huán)?？偩忠呀?jīng)修訂《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中將二氧化硫的排放控制作為重要內(nèi)容，并要求鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工序配備煙氣脫硫裝置。
4 節(jié)能減排潛力
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007 年全國(guó)82 家鋼鐵企業(yè)( 即中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)會(huì)員) 的鋼產(chǎn)量約為4. 9 億t，根據(jù)其噸鋼可比能耗，計(jì)算得到2007 年鋼鐵行業(yè)的能耗約34 300萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤。
以寶鋼的噸鋼可比能耗623 kg 標(biāo)煤的系數(shù)計(jì)算，全年全行業(yè)能耗為30 527 萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤。如果全行業(yè)達(dá)到寶鋼的清潔生產(chǎn)水平，可減少能耗3 773 萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤。
2007 年鋼鐵行業(yè)SO2 排放量約85. 18 萬(wàn)t，如果全部燒結(jié)機(jī)進(jìn)行脫硫，以90% 的效率計(jì)，可以減少其排放量約46 萬(wàn)t。
5 鋼鐵行業(yè)可采用的節(jié)能技術(shù)
5. 1 減少燃料消耗是煉鐵工序節(jié)能的重點(diǎn)
高爐煉鐵的能量來(lái)源83% 是來(lái)自焦炭和煤粉， 17% 來(lái)自熱風(fēng)，高爐煉鐵節(jié)能重心是要努力降低煉鐵的燃料比和努力提高熱風(fēng)溫度。當(dāng)前我國(guó)煉鐵企業(yè)生產(chǎn)中的主要矛盾是原燃料成分不穩(wěn)定，焦炭質(zhì)量不好(焦炭質(zhì)量對(duì)大高爐生產(chǎn)的影響比較大)。另外，我國(guó)熱風(fēng)溫度偏低( 比國(guó)際先進(jìn)水平低100 ～ 150 ℃) 是煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中與國(guó)際先進(jìn)水平差距最大的地方。熱風(fēng)溫度每提高100 ℃，可使高爐焦比每噸鐵下降35 kg。
以下技術(shù)為國(guó)際上煉鐵工序普遍使用的節(jié)能減排技術(shù):
1) 蓄熱式燃燒技術(shù):對(duì)助燃空氣和煤氣先進(jìn)行加熱，可以達(dá)到500 ～ 1 000 ℃，再進(jìn)行燃燒時(shí)其能值可達(dá)到工業(yè)爐( 窯) 所需要的標(biāo)準(zhǔn)。用蓄熱式燃燒技術(shù)之后，高爐煤氣可以在烘烤鐵水包、鋼包、連鑄中間包和軋鋼加熱爐，以及熱處理爐上得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)可帶來(lái)三方面經(jīng)濟(jì)效益:a. 高爐煤氣得到合理利用;b. 原來(lái)燒重油的加熱爐改燒高爐煤氣后，為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益;c. 煙氣的物理熱充分回收。
2)高爐噴吹煤粉技術(shù):高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國(guó)內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)，也是我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)路線之一。高爐噴吹煤粉意義如下:a. 代替焦炭，減少煉焦過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染;b. 緩解我國(guó)主焦煤的短缺，優(yōu)化煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu); c. 高爐噴煤可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能。
2006 年我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)焦化工序噸鐵能耗為 123. 41 kg 標(biāo)煤，噴煤的制粉和噴吹所需的噸鐵能耗在 20 ～ 35 kg 標(biāo)煤。高爐每噴吹1 t 煤粉，就可以產(chǎn)生煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu)噸鐵節(jié)約100 kg 標(biāo)煤的效果。
5. 2 加強(qiáng)對(duì)二次能源的回收
1) 高爐煤氣余壓發(fā)電( TRT) 技術(shù):由于煉鐵系統(tǒng)能耗一般要占企業(yè)總能耗的70% 左右，因此鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是該技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象。從技術(shù)上講，爐頂壓力大于120 kPa 的高爐均應(yīng)當(dāng)安裝TRT 裝置。 1989 年酒鋼的TRT 裝置通過(guò)了由冶金部和機(jī)械部共同組織的聯(lián)合鑒定，成為國(guó)內(nèi)第一套TRT 應(yīng)用裝置，迄今為止，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有TRT 達(dá)220 余臺(tái)套。
2) 高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電( CCPP) 技術(shù):在不外供熱時(shí)熱電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)40% ～ 45% ，已接近以天然氣和柴油為燃料的類似燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電水平;比常規(guī)鍋爐蒸汽轉(zhuǎn)換效率高出近一倍。相同的煤氣量，CCPP 又比常規(guī)鍋爐蒸汽多發(fā)70% ～ 90% 的電。且此發(fā)電技術(shù)CO2 排放比常規(guī)火力電廠減少 45% ～ 50% ，無(wú)SO2、飛灰及灰渣排放，NOx 排放又低，回收了鋼鐵生產(chǎn)中的二次能源，且為同容量常規(guī)燃煤電廠用水量的1 /3 左右。
3) 干熄焦CDQ 技術(shù):日本鋼鐵企業(yè)曾經(jīng)對(duì)鋼鐵冶煉各個(gè)節(jié)能環(huán)節(jié)效果進(jìn)行分析，結(jié)果干熄焦節(jié)能占總節(jié)能的50% ，其節(jié)能效果非常顯著，同時(shí)減少環(huán)境污染。就規(guī)模為年產(chǎn)100 萬(wàn)t 焦炭焦化廠而言，采用干熄焦每年減少8 萬(wàn)～ 10 萬(wàn)t 動(dòng)力煤燃燒對(duì)大氣的污染。除此之外，干熄焦還改善了焦炭質(zhì)量，與濕熄焦相比，焦炭M40 提高3% ～ 8% ，M10 改善0. 3% ～ 0. 8%。國(guó)際上公認(rèn)，大型高爐采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2% ，使高爐生產(chǎn)能力提高1%。
我國(guó)是產(chǎn)焦大國(guó)，焦?fàn)t多，且爐組生產(chǎn)能力不一，干熄焦裝置應(yīng)同爐組生產(chǎn)能力匹配，才能充分發(fā)揮資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。起初我國(guó)引進(jìn)的干熄焦裝置以 70 t / h和75 t / h 兩種規(guī)模為主，不能合理地與爐組生產(chǎn)能力匹配，且采用備用干熄焦方式，從而增加了不必要的建設(shè)投資，影響干熄焦經(jīng)濟(jì)效益。以年產(chǎn)焦量 100 萬(wàn)t 焦化廠為例，配置2 × 75 t / h 一組干熄焦裝置，以濕熄焦備用，其處理能力富余20% ;對(duì)年產(chǎn)焦量70 萬(wàn)～ 80 萬(wàn)t 焦化廠，仍配置2 × 75 t / h 一組干熄焦，處理能力富余高達(dá)50% ，顯然不合理，以干熄焦備用，能力富余更多，更不合理。因此，我國(guó)干熄焦裝置必須根據(jù)生產(chǎn)能力形成系列，向大型化發(fā)展，開(kāi)發(fā) 100 t / h 以上處理能力的干熄焦成為趨勢(shì)。
針對(duì)以上所述情況，近幾年來(lái)，在國(guó)家冶金技術(shù)發(fā)展政策引導(dǎo)下，干熄焦作為重點(diǎn)節(jié)能推廣項(xiàng)目已經(jīng)得到冶金企業(yè)積極響應(yīng)，繼武鋼140 t / h 干熄焦項(xiàng)目之后，馬鋼( 125 t / h)、漣鋼( 100 t / h)、本鋼( 121 t / h)、包鋼(125 t / h) 等十幾家企業(yè)曾計(jì)劃在“十五”期間建設(shè)100 t / h 以上規(guī)模干熄焦裝置。從這些在建和擬建項(xiàng)目中可以看出，大型化、高效化、國(guó)產(chǎn)化是干熄焦發(fā)展的必然趨勢(shì)。
4) 轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù):轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中，當(dāng)煤氣中CO 含量大于30%、氧氣含量小于2% 時(shí)可以進(jìn)行煤氣回收，轉(zhuǎn)爐煤氣噸鋼回收大于100 m3、蒸汽大于 60 kg / t，并使回收的物質(zhì)得到充分利用，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼。
6 鋼鐵行業(yè)可采用的減排技術(shù)
6. 1 燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)
目前，我國(guó)燒結(jié)脫硫的阻力較大，尚缺乏成熟的技術(shù)，巨大的投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用，以及脫硫建設(shè)場(chǎng)地和脫硫副產(chǎn)物的利用問(wèn)題，造成大多數(shù)企業(yè)對(duì)燒結(jié)脫硫持觀望態(tài)度，但有少數(shù)企業(yè)取得燒結(jié)脫硫技術(shù)的良好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn):
寶鋼:國(guó)內(nèi)目前運(yùn)行較好的燒結(jié)脫硫案例，2006 年5 月啟動(dòng)了燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。僅用5 個(gè)月的時(shí)間，自行設(shè)計(jì)和制造出一套功能完善的燒結(jié)煙氣脫硫工業(yè)試驗(yàn)系統(tǒng)，可處理煙氣9 萬(wàn)m3 / h。與國(guó)際相關(guān)技術(shù)比較，寶鋼燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)不僅投資、制造、運(yùn)行和維護(hù)成本低，而且在設(shè)備、工藝、副產(chǎn)資源利用等技術(shù)上具有局部?jī)?yōu)勢(shì)。
廣西柳州鋼鐵( 集團(tuán)) 公司: 其二燒車間2 臺(tái)83 m2 燒結(jié)機(jī)實(shí)施煙氣氨法脫硫工程，2 臺(tái)燒結(jié)機(jī)煙氣量為65 萬(wàn)m3 / h，采用“兩機(jī)合一塔”的脫硫方案。該技術(shù)采用柳鋼與武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司自主開(kāi)發(fā)的“氨－ 硫銨深度脫硫工藝”( 發(fā)明專利) 和“雙循環(huán)三段式脫硫塔”( 發(fā)明專利) ，配套“新型真空蒸發(fā)結(jié)晶”系統(tǒng)。自2008 年6 月投產(chǎn)至今，系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，取得很好的環(huán)保效果。目前，國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)分別采用不同技術(shù)，開(kāi)始對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫硫，預(yù)計(jì)到“十一五”末，這些技術(shù)穩(wěn)定運(yùn)行以后，將會(huì)極大地推動(dòng)我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫的進(jìn)程。我國(guó)已將燒結(jié)煙氣脫硫列為2020 年鋼鐵行業(yè)科技發(fā)展指南中的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)課題。大力發(fā)展燒結(jié)煙氣脫硫工藝，已成為必然趨勢(shì)。
6. 2 “三干三利用”
“三干”與“三利用”( 分別指干熄焦、高爐煤氣干式除塵、轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵;水的綜合利用、副產(chǎn)煤氣二次能源利用及高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣等固體廢物綜合利用) 技術(shù)，可以減少二氧化碳、粉塵、污水對(duì)環(huán)境的污染。“三干”處理后的煤氣在TRT、CCPP 工藝中可以回收更多的電能，減少發(fā)電用煤量，提高企業(yè)用電自給率。因此“三干三利用”被認(rèn)為是我國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展方向。
1)高爐煤氣干式除塵技術(shù):干式除塵即布袋除塵，該技術(shù)具有使TRT 發(fā)電能力提高36% ;投資僅為濕法投資的70% ;占地面積不到濕法的50%。自萊鋼開(kāi)發(fā)了高爐煤氣采用干法布袋除塵的關(guān)鍵技術(shù) “高爐煤氣快速升降溫”技術(shù)，解決了由于煤氣溫度突然升高而燒毀布袋的問(wèn)題后，萊鋼4 臺(tái)750 m3 高爐煤氣凈化采用全干法布袋除塵，并運(yùn)行良好。
2) 轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵技術(shù):該技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)電、除塵效率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)可以提高能源利用率，煤氣回收量約為100 mg /m3 ，煉鋼噸鋼工序能耗可達(dá)－ 10 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。
自1994 年上海寶鋼第一次全套引進(jìn)國(guó)外轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)起，我國(guó)就開(kāi)始了對(duì)該技術(shù)的全面研究工作，并已將其列為“十五”計(jì)劃中重點(diǎn)開(kāi)發(fā)推廣技術(shù)項(xiàng)目。寶鋼引進(jìn)的兩套250 t 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)于1997 年投運(yùn)。包鋼煉鋼廠于2005 年為100 t 轉(zhuǎn)爐移地改造建成了兩套100 t 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)，于2005 年底兩套全部順利投運(yùn)。
萊鋼鐵公司建成了三套120 t 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)投運(yùn)三年多以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，并通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。生產(chǎn)實(shí)踐表明:三套干法除塵系統(tǒng)凈化后的煙氣含塵量平均在6. 6 mg /m3 ;噸鋼用水量約0. 05 m3 ，為濕式系統(tǒng)的1 /5 左右，整個(gè)系統(tǒng)污水零排放;噸鋼耗電量為3. 05( kW·h) ，較濕式系統(tǒng)噸鋼節(jié)電3. 72 ( kW · h ) ; 噸鋼可回收熱值8360 kJ /m3、煤氣 91. 4 m3。
6. 3 料場(chǎng)防風(fēng)抑塵網(wǎng)
原料場(chǎng)承擔(dān)著鋼鐵企業(yè)95% 的原、燃料的貯存、加工及運(yùn)送任務(wù)，易產(chǎn)生揚(yáng)塵。在料場(chǎng)周圍建設(shè)防風(fēng)抑塵網(wǎng)，通過(guò)減弱風(fēng)力達(dá)到抑塵作用。據(jù)測(cè)算，風(fēng)通過(guò)防風(fēng)抑塵網(wǎng)后平均流速將會(huì)下降50% 左右，抑制及阻擋粉塵80% 以上。目前先進(jìn)的大型鋼鐵企業(yè)均開(kāi)始使用防風(fēng)抑塵網(wǎng)作為料場(chǎng)的抑塵措施。
7 結(jié)語(yǔ)
1) 煉鐵工序節(jié)能是我國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作的重點(diǎn)。煉鐵工序占鋼鐵工業(yè)總能耗的70% ，因此，該工序應(yīng)作為節(jié)能工作的重點(diǎn)開(kāi)展技術(shù)改造工作。目前，針對(duì)煉鐵工序較成熟有效的節(jié)能技術(shù)為:蓄熱式燃燒技術(shù)、高爐噴吹煤粉技術(shù)、高爐煤氣余壓發(fā)電( TRT) 技術(shù)、高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(CCPP) 技術(shù)。同時(shí)，干熄焦CDQ 技術(shù)、轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)等也可有效的降低行業(yè)能耗。
根據(jù)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)及調(diào)查，以上技術(shù)不但適用于新建企業(yè)，已建企業(yè)也可根據(jù)自身運(yùn)行情況，進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的改造。在全行業(yè)大力推行以上技術(shù)，方可完成鋼鐵行業(yè)的節(jié)能任務(wù)。
2) 燒結(jié)機(jī)脫硫是鋼鐵行業(yè)減排的重要手段。燒結(jié)機(jī)脫硫在我國(guó)剛剛開(kāi)始實(shí)施，雖然一些鋼鐵企業(yè)在應(yīng)用中出現(xiàn)一些問(wèn)題，但寶鋼已取得成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，并且可保持95% 的脫硫效率。同時(shí)，燒結(jié)機(jī)脫硫工藝還具有50% 的除塵效果。
對(duì)于鋼鐵行業(yè)污染物排放量最大的工序－ 燒結(jié)機(jī)工序進(jìn)行脫硫，是減少全行業(yè)污染物排放的最為重要的手段。國(guó)家、地方和企業(yè)都應(yīng)廣泛實(shí)行該技術(shù)，大力推進(jìn)該技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。
綜上，鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入成熟期，在目前傳統(tǒng)的長(zhǎng)流程生產(chǎn)工藝中，上述節(jié)能減排技術(shù)在國(guó)際和國(guó)內(nèi)均得到廣泛的應(yīng)用，在鋼鐵項(xiàng)目技術(shù)評(píng)估工作中，應(yīng)特別重點(diǎn)關(guān)注這些節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，可促進(jìn)我國(guó)鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)水平的提高和節(jié)能減排工作的落實(shí)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)鋼鐵工業(yè)能源結(jié)構(gòu)是: 煤炭 70%、電力26%、石油類3. 5%、天然氣0. 5%。鋼鐵工業(yè)所用煤炭的能量中40% 轉(zhuǎn)化為煤氣( 高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣) ，其能值占鋼鐵工業(yè)總能耗的 34% 左右。這說(shuō)明利用好鋼鐵生產(chǎn)中的副產(chǎn)煤氣，對(duì)于冶金企業(yè)具有重大意義。
此外，煉鐵系統(tǒng)( 包括燒結(jié)、球團(tuán)、焦化、煉鐵) 的能耗占鋼鐵工業(yè)總能耗的78. 87% 左右，生產(chǎn)1 t 鐵約產(chǎn)生CO2 1. 5 t，因此煉鐵工序承擔(dān)了鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗的重任。
2 我國(guó)鋼鐵工業(yè)能耗問(wèn)題
2004 年，中國(guó)鋼鐵行業(yè)的噸鋼綜合能耗為756 kg 標(biāo)準(zhǔn)煤，比國(guó)際先進(jìn)水平多了100 kg。而日本鋼鐵工業(yè)噸鋼綜合能耗為648 kg 標(biāo)準(zhǔn)煤，成為世界上噸鋼能耗最低的國(guó)家。
2007 年中國(guó)主要鋼鐵企業(yè)(79 家) 中有部分企業(yè)的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已達(dá)到或超過(guò)世界先進(jìn)水平，但行業(yè)間能耗水平相差很大，整體水平仍與國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距。
2. 1 鋼鐵企業(yè)裝備大型化同發(fā)達(dá)國(guó)家有明顯差距
據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2004 年底我國(guó)高爐多達(dá)1 131座，1 000 m3 及以上高爐只有18 座，產(chǎn)能占總產(chǎn)能的31. 96% ;其余均為1 000 m3 以下的小高爐，產(chǎn)能占總產(chǎn)能的68. 04%。2004 年底我國(guó)煉鋼轉(zhuǎn)爐有 553 座，300 t以上轉(zhuǎn)爐只有3 座，120 ～ 299 t轉(zhuǎn)爐51 座，產(chǎn)能分別占總產(chǎn)能的2. 17% ，22. 57% ;120 t 以下的小轉(zhuǎn)爐多達(dá)499 座，其產(chǎn)能占總產(chǎn)能的75. 26%。
近年來(lái)裝備大型化有了長(zhǎng)足進(jìn)步，到2007 年 1 000 m3 以上大型煉鐵高爐增加到120 座，100 t 以上煉鋼轉(zhuǎn)爐增加到140 座。但與裝備總數(shù)比仍只占 10% 左右。
在冶金生產(chǎn)裝備大型化方面，我國(guó)鋼鐵行業(yè)還有較大的差距。
2. 2 二次能源回收利用率低
按鋼鐵制造工藝，高爐煤氣發(fā)熱值為2 800 ～ 3 500 kJ /m3 ，噸鐵發(fā)生量為1 700 ～ 2 000 m3 ，轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)熱值為7 000 ～ 8 400 kJ /m3 ，噸鋼發(fā)生量為80 ～ 120 m3 ，焦?fàn)t煤氣發(fā)熱值為17 000 ～ 19 500 kJ /m3 ，噸焦發(fā)生量為350 ～ 430 m3。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，僅按重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)2007 年生鐵產(chǎn)量為46 944. 63 萬(wàn)t，粗鋼產(chǎn)量為48 924. 08萬(wàn)t，焦炭產(chǎn)量為32 894. 33萬(wàn)t，理論上可分別產(chǎn)生高爐煤氣為4 251 ～ 5 000億m3 ，轉(zhuǎn)爐煤氣為227 ～ 340 億m3 ，焦?fàn)t煤氣為282 ～ 346 億m3 ，而實(shí)際煤氣回收量情況并不理想。
目前，全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)平均噸鋼回收煤氣量為 42 m3 ，且尚有部分企業(yè)的轉(zhuǎn)爐煤氣沒(méi)有回收。而國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)爐煤氣噸鋼回收量大于100 m3 ，日本轉(zhuǎn)爐煤氣噸鋼回收量年平均達(dá)110 m3 ，最高的川崎公司煤氣噸鋼回收量曾達(dá)到130 ～ 140 m3。
我國(guó)轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用不好的主要原因是全國(guó)轉(zhuǎn)爐平均爐容偏小。對(duì)于小轉(zhuǎn)爐來(lái)講，煤氣回收設(shè)施投資較大，操作管理有一定難度。轉(zhuǎn)爐除塵或管理沒(méi)有過(guò)關(guān)和回收的轉(zhuǎn)爐煤氣沒(méi)有得到充分利用是我國(guó)部分企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收工作不好的主要原因。
2. 3 節(jié)能技術(shù)、裝備的普及率低、能耗差異大
2006 年底對(duì)大中型鋼鐵企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，高爐安裝爐頂煤氣余壓發(fā)電裝置( TRT) 的座數(shù)，僅占總數(shù)的 31% ;安裝高爐煤氣回收裝置的高爐，占總數(shù)的77% ; 安裝轉(zhuǎn)爐煤氣回收裝置的轉(zhuǎn)爐，占總數(shù)的64% ;安裝轉(zhuǎn)爐余熱蒸汽回收裝置的轉(zhuǎn)爐，占總數(shù)的68%。
因此，我國(guó)鋼鐵行業(yè)存在著全行業(yè)能耗指標(biāo)落后于國(guó)際先進(jìn)水平，各企業(yè)間能耗水平良莠并存，差異很大。
3 鋼鐵行業(yè)污染物排放現(xiàn)狀及減排壓力
我國(guó)全部工業(yè)行業(yè)中，鋼鐵行業(yè)排放的廢氣占 17% ，僅次于火力發(fā)電業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)，高于化工業(yè)和石油加工業(yè)。排放的廢水占10. 75% ，排在造紙、化工、火力發(fā)電之后、列第四位。二氧化硫排放量占5. 60% ，次于火力發(fā)電業(yè)和非金屬礦物制品業(yè)，與化工行業(yè)并列第三。
根據(jù)《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃》要求，緊緊圍繞實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃”中“確保到2010 年時(shí)全國(guó)二氧化硫排放量和化學(xué)需氧量比2005 年削減10%。”為實(shí)現(xiàn)這一要求，作為排污大戶，鋼鐵行業(yè)落實(shí)減排工作意義重大。
同時(shí)，新的《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》即將頒布，征求意見(jiàn)稿中對(duì)新建裝備要求排放二氧化硫濃度≤100 mg /m3 ，氮氧化物≤300 mg /m3 ，PCDD( 二惡英)≤0. 5 ng-TEQ /m3。按照我國(guó)目前的原燃料生產(chǎn)條件，即使全部采用進(jìn)口礦生產(chǎn)也不能夠達(dá)到上述要求，因此鋼鐵行業(yè)需要提高污染物治理措施，以滿足新的環(huán)保要求。
2007 年我國(guó)燒結(jié)礦產(chǎn)量高達(dá)5 億t，球團(tuán)礦產(chǎn)量也近1 億t。同年，我國(guó)鋼鐵行業(yè)二氧化硫排放量為 75. 64 萬(wàn)t，比2006 年僅減少了0. 5%。“十一五”頭兩年均未實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃提出的污染物排放總量減少10% 的約束性減排目標(biāo)，這將造成鋼鐵行業(yè)后三年減排壓力巨大。原國(guó)家環(huán)?？偩忠呀?jīng)修訂《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中將二氧化硫的排放控制作為重要內(nèi)容，并要求鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)工序配備煙氣脫硫裝置。
4 節(jié)能減排潛力
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2007 年全國(guó)82 家鋼鐵企業(yè)( 即中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)會(huì)員) 的鋼產(chǎn)量約為4. 9 億t，根據(jù)其噸鋼可比能耗，計(jì)算得到2007 年鋼鐵行業(yè)的能耗約34 300萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤。
以寶鋼的噸鋼可比能耗623 kg 標(biāo)煤的系數(shù)計(jì)算，全年全行業(yè)能耗為30 527 萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤。如果全行業(yè)達(dá)到寶鋼的清潔生產(chǎn)水平，可減少能耗3 773 萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤。
2007 年鋼鐵行業(yè)SO2 排放量約85. 18 萬(wàn)t，如果全部燒結(jié)機(jī)進(jìn)行脫硫，以90% 的效率計(jì)，可以減少其排放量約46 萬(wàn)t。
5 鋼鐵行業(yè)可采用的節(jié)能技術(shù)
5. 1 減少燃料消耗是煉鐵工序節(jié)能的重點(diǎn)
高爐煉鐵的能量來(lái)源83% 是來(lái)自焦炭和煤粉， 17% 來(lái)自熱風(fēng)，高爐煉鐵節(jié)能重心是要努力降低煉鐵的燃料比和努力提高熱風(fēng)溫度。當(dāng)前我國(guó)煉鐵企業(yè)生產(chǎn)中的主要矛盾是原燃料成分不穩(wěn)定，焦炭質(zhì)量不好(焦炭質(zhì)量對(duì)大高爐生產(chǎn)的影響比較大)。另外，我國(guó)熱風(fēng)溫度偏低( 比國(guó)際先進(jìn)水平低100 ～ 150 ℃) 是煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中與國(guó)際先進(jìn)水平差距最大的地方。熱風(fēng)溫度每提高100 ℃，可使高爐焦比每噸鐵下降35 kg。
以下技術(shù)為國(guó)際上煉鐵工序普遍使用的節(jié)能減排技術(shù):
1) 蓄熱式燃燒技術(shù):對(duì)助燃空氣和煤氣先進(jìn)行加熱，可以達(dá)到500 ～ 1 000 ℃，再進(jìn)行燃燒時(shí)其能值可達(dá)到工業(yè)爐( 窯) 所需要的標(biāo)準(zhǔn)。用蓄熱式燃燒技術(shù)之后，高爐煤氣可以在烘烤鐵水包、鋼包、連鑄中間包和軋鋼加熱爐，以及熱處理爐上得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)可帶來(lái)三方面經(jīng)濟(jì)效益:a. 高爐煤氣得到合理利用;b. 原來(lái)燒重油的加熱爐改燒高爐煤氣后，為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益;c. 煙氣的物理熱充分回收。
2)高爐噴吹煤粉技術(shù):高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國(guó)內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)，也是我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)路線之一。高爐噴吹煤粉意義如下:a. 代替焦炭，減少煉焦過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染;b. 緩解我國(guó)主焦煤的短缺，優(yōu)化煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu); c. 高爐噴煤可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能。
2006 年我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)焦化工序噸鐵能耗為 123. 41 kg 標(biāo)煤，噴煤的制粉和噴吹所需的噸鐵能耗在 20 ～ 35 kg 標(biāo)煤。高爐每噴吹1 t 煤粉，就可以產(chǎn)生煉鐵系統(tǒng)用能結(jié)構(gòu)噸鐵節(jié)約100 kg 標(biāo)煤的效果。
5. 2 加強(qiáng)對(duì)二次能源的回收
1) 高爐煤氣余壓發(fā)電( TRT) 技術(shù):由于煉鐵系統(tǒng)能耗一般要占企業(yè)總能耗的70% 左右，因此鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是該技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象。從技術(shù)上講，爐頂壓力大于120 kPa 的高爐均應(yīng)當(dāng)安裝TRT 裝置。 1989 年酒鋼的TRT 裝置通過(guò)了由冶金部和機(jī)械部共同組織的聯(lián)合鑒定，成為國(guó)內(nèi)第一套TRT 應(yīng)用裝置，迄今為止，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有TRT 達(dá)220 余臺(tái)套。
2) 高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電( CCPP) 技術(shù):在不外供熱時(shí)熱電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)40% ～ 45% ，已接近以天然氣和柴油為燃料的類似燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電水平;比常規(guī)鍋爐蒸汽轉(zhuǎn)換效率高出近一倍。相同的煤氣量，CCPP 又比常規(guī)鍋爐蒸汽多發(fā)70% ～ 90% 的電。且此發(fā)電技術(shù)CO2 排放比常規(guī)火力電廠減少 45% ～ 50% ，無(wú)SO2、飛灰及灰渣排放，NOx 排放又低，回收了鋼鐵生產(chǎn)中的二次能源，且為同容量常規(guī)燃煤電廠用水量的1 /3 左右。
3) 干熄焦CDQ 技術(shù):日本鋼鐵企業(yè)曾經(jīng)對(duì)鋼鐵冶煉各個(gè)節(jié)能環(huán)節(jié)效果進(jìn)行分析，結(jié)果干熄焦節(jié)能占總節(jié)能的50% ，其節(jié)能效果非常顯著，同時(shí)減少環(huán)境污染。就規(guī)模為年產(chǎn)100 萬(wàn)t 焦炭焦化廠而言，采用干熄焦每年減少8 萬(wàn)～ 10 萬(wàn)t 動(dòng)力煤燃燒對(duì)大氣的污染。除此之外，干熄焦還改善了焦炭質(zhì)量，與濕熄焦相比，焦炭M40 提高3% ～ 8% ，M10 改善0. 3% ～ 0. 8%。國(guó)際上公認(rèn)，大型高爐采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2% ，使高爐生產(chǎn)能力提高1%。
我國(guó)是產(chǎn)焦大國(guó)，焦?fàn)t多，且爐組生產(chǎn)能力不一，干熄焦裝置應(yīng)同爐組生產(chǎn)能力匹配，才能充分發(fā)揮資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。起初我國(guó)引進(jìn)的干熄焦裝置以 70 t / h和75 t / h 兩種規(guī)模為主，不能合理地與爐組生產(chǎn)能力匹配，且采用備用干熄焦方式，從而增加了不必要的建設(shè)投資，影響干熄焦經(jīng)濟(jì)效益。以年產(chǎn)焦量 100 萬(wàn)t 焦化廠為例，配置2 × 75 t / h 一組干熄焦裝置，以濕熄焦備用，其處理能力富余20% ;對(duì)年產(chǎn)焦量70 萬(wàn)～ 80 萬(wàn)t 焦化廠，仍配置2 × 75 t / h 一組干熄焦，處理能力富余高達(dá)50% ，顯然不合理，以干熄焦備用，能力富余更多，更不合理。因此，我國(guó)干熄焦裝置必須根據(jù)生產(chǎn)能力形成系列，向大型化發(fā)展，開(kāi)發(fā) 100 t / h 以上處理能力的干熄焦成為趨勢(shì)。
針對(duì)以上所述情況，近幾年來(lái)，在國(guó)家冶金技術(shù)發(fā)展政策引導(dǎo)下，干熄焦作為重點(diǎn)節(jié)能推廣項(xiàng)目已經(jīng)得到冶金企業(yè)積極響應(yīng)，繼武鋼140 t / h 干熄焦項(xiàng)目之后，馬鋼( 125 t / h)、漣鋼( 100 t / h)、本鋼( 121 t / h)、包鋼(125 t / h) 等十幾家企業(yè)曾計(jì)劃在“十五”期間建設(shè)100 t / h 以上規(guī)模干熄焦裝置。從這些在建和擬建項(xiàng)目中可以看出，大型化、高效化、國(guó)產(chǎn)化是干熄焦發(fā)展的必然趨勢(shì)。
4) 轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù):轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中，當(dāng)煤氣中CO 含量大于30%、氧氣含量小于2% 時(shí)可以進(jìn)行煤氣回收，轉(zhuǎn)爐煤氣噸鋼回收大于100 m3、蒸汽大于 60 kg / t，并使回收的物質(zhì)得到充分利用，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼。
6 鋼鐵行業(yè)可采用的減排技術(shù)
6. 1 燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)
目前，我國(guó)燒結(jié)脫硫的阻力較大，尚缺乏成熟的技術(shù)，巨大的投資和高昂的運(yùn)行費(fèi)用，以及脫硫建設(shè)場(chǎng)地和脫硫副產(chǎn)物的利用問(wèn)題，造成大多數(shù)企業(yè)對(duì)燒結(jié)脫硫持觀望態(tài)度，但有少數(shù)企業(yè)取得燒結(jié)脫硫技術(shù)的良好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn):
寶鋼:國(guó)內(nèi)目前運(yùn)行較好的燒結(jié)脫硫案例，2006 年5 月啟動(dòng)了燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目。僅用5 個(gè)月的時(shí)間，自行設(shè)計(jì)和制造出一套功能完善的燒結(jié)煙氣脫硫工業(yè)試驗(yàn)系統(tǒng)，可處理煙氣9 萬(wàn)m3 / h。與國(guó)際相關(guān)技術(shù)比較，寶鋼燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)不僅投資、制造、運(yùn)行和維護(hù)成本低，而且在設(shè)備、工藝、副產(chǎn)資源利用等技術(shù)上具有局部?jī)?yōu)勢(shì)。
廣西柳州鋼鐵( 集團(tuán)) 公司: 其二燒車間2 臺(tái)83 m2 燒結(jié)機(jī)實(shí)施煙氣氨法脫硫工程，2 臺(tái)燒結(jié)機(jī)煙氣量為65 萬(wàn)m3 / h，采用“兩機(jī)合一塔”的脫硫方案。該技術(shù)采用柳鋼與武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司自主開(kāi)發(fā)的“氨－ 硫銨深度脫硫工藝”( 發(fā)明專利) 和“雙循環(huán)三段式脫硫塔”( 發(fā)明專利) ，配套“新型真空蒸發(fā)結(jié)晶”系統(tǒng)。自2008 年6 月投產(chǎn)至今，系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，取得很好的環(huán)保效果。目前，國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)分別采用不同技術(shù)，開(kāi)始對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫硫，預(yù)計(jì)到“十一五”末，這些技術(shù)穩(wěn)定運(yùn)行以后，將會(huì)極大地推動(dòng)我國(guó)鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫的進(jìn)程。我國(guó)已將燒結(jié)煙氣脫硫列為2020 年鋼鐵行業(yè)科技發(fā)展指南中的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)課題。大力發(fā)展燒結(jié)煙氣脫硫工藝，已成為必然趨勢(shì)。
6. 2 “三干三利用”
“三干”與“三利用”( 分別指干熄焦、高爐煤氣干式除塵、轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵;水的綜合利用、副產(chǎn)煤氣二次能源利用及高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣等固體廢物綜合利用) 技術(shù)，可以減少二氧化碳、粉塵、污水對(duì)環(huán)境的污染。“三干”處理后的煤氣在TRT、CCPP 工藝中可以回收更多的電能，減少發(fā)電用煤量，提高企業(yè)用電自給率。因此“三干三利用”被認(rèn)為是我國(guó)鋼鐵工業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展方向。
1)高爐煤氣干式除塵技術(shù):干式除塵即布袋除塵，該技術(shù)具有使TRT 發(fā)電能力提高36% ;投資僅為濕法投資的70% ;占地面積不到濕法的50%。自萊鋼開(kāi)發(fā)了高爐煤氣采用干法布袋除塵的關(guān)鍵技術(shù) “高爐煤氣快速升降溫”技術(shù)，解決了由于煤氣溫度突然升高而燒毀布袋的問(wèn)題后，萊鋼4 臺(tái)750 m3 高爐煤氣凈化采用全干法布袋除塵，并運(yùn)行良好。
2) 轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵技術(shù):該技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)電、除塵效率高的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)可以提高能源利用率，煤氣回收量約為100 mg /m3 ，煉鋼噸鋼工序能耗可達(dá)－ 10 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。
自1994 年上海寶鋼第一次全套引進(jìn)國(guó)外轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)起，我國(guó)就開(kāi)始了對(duì)該技術(shù)的全面研究工作，并已將其列為“十五”計(jì)劃中重點(diǎn)開(kāi)發(fā)推廣技術(shù)項(xiàng)目。寶鋼引進(jìn)的兩套250 t 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)于1997 年投運(yùn)。包鋼煉鋼廠于2005 年為100 t 轉(zhuǎn)爐移地改造建成了兩套100 t 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)，于2005 年底兩套全部順利投運(yùn)。
萊鋼鐵公司建成了三套120 t 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)投運(yùn)三年多以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，并通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。生產(chǎn)實(shí)踐表明:三套干法除塵系統(tǒng)凈化后的煙氣含塵量平均在6. 6 mg /m3 ;噸鋼用水量約0. 05 m3 ，為濕式系統(tǒng)的1 /5 左右，整個(gè)系統(tǒng)污水零排放;噸鋼耗電量為3. 05( kW·h) ，較濕式系統(tǒng)噸鋼節(jié)電3. 72 ( kW · h ) ; 噸鋼可回收熱值8360 kJ /m3、煤氣 91. 4 m3。
6. 3 料場(chǎng)防風(fēng)抑塵網(wǎng)
原料場(chǎng)承擔(dān)著鋼鐵企業(yè)95% 的原、燃料的貯存、加工及運(yùn)送任務(wù)，易產(chǎn)生揚(yáng)塵。在料場(chǎng)周圍建設(shè)防風(fēng)抑塵網(wǎng)，通過(guò)減弱風(fēng)力達(dá)到抑塵作用。據(jù)測(cè)算，風(fēng)通過(guò)防風(fēng)抑塵網(wǎng)后平均流速將會(huì)下降50% 左右，抑制及阻擋粉塵80% 以上。目前先進(jìn)的大型鋼鐵企業(yè)均開(kāi)始使用防風(fēng)抑塵網(wǎng)作為料場(chǎng)的抑塵措施。
7 結(jié)語(yǔ)
1) 煉鐵工序節(jié)能是我國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作的重點(diǎn)。煉鐵工序占鋼鐵工業(yè)總能耗的70% ，因此，該工序應(yīng)作為節(jié)能工作的重點(diǎn)開(kāi)展技術(shù)改造工作。目前，針對(duì)煉鐵工序較成熟有效的節(jié)能技術(shù)為:蓄熱式燃燒技術(shù)、高爐噴吹煤粉技術(shù)、高爐煤氣余壓發(fā)電( TRT) 技術(shù)、高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(CCPP) 技術(shù)。同時(shí)，干熄焦CDQ 技術(shù)、轉(zhuǎn)爐負(fù)能煉鋼技術(shù)等也可有效的降低行業(yè)能耗。
根據(jù)評(píng)估經(jīng)驗(yàn)及調(diào)查，以上技術(shù)不但適用于新建企業(yè)，已建企業(yè)也可根據(jù)自身運(yùn)行情況，進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的改造。在全行業(yè)大力推行以上技術(shù)，方可完成鋼鐵行業(yè)的節(jié)能任務(wù)。
2) 燒結(jié)機(jī)脫硫是鋼鐵行業(yè)減排的重要手段。燒結(jié)機(jī)脫硫在我國(guó)剛剛開(kāi)始實(shí)施，雖然一些鋼鐵企業(yè)在應(yīng)用中出現(xiàn)一些問(wèn)題，但寶鋼已取得成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，并且可保持95% 的脫硫效率。同時(shí)，燒結(jié)機(jī)脫硫工藝還具有50% 的除塵效果。
對(duì)于鋼鐵行業(yè)污染物排放量最大的工序－ 燒結(jié)機(jī)工序進(jìn)行脫硫，是減少全行業(yè)污染物排放的最為重要的手段。國(guó)家、地方和企業(yè)都應(yīng)廣泛實(shí)行該技術(shù)，大力推進(jìn)該技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。
綜上，鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入成熟期，在目前傳統(tǒng)的長(zhǎng)流程生產(chǎn)工藝中，上述節(jié)能減排技術(shù)在國(guó)際和國(guó)內(nèi)均得到廣泛的應(yīng)用，在鋼鐵項(xiàng)目技術(shù)評(píng)估工作中，應(yīng)特別重點(diǎn)關(guān)注這些節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，可促進(jìn)我國(guó)鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)水平的提高和節(jié)能減排工作的落實(shí)。
