2010年重点钢铁企业能耗述评之二
第一步:减量化用能---体现出节能工作要从源头抓起
我国钢铁企业用能中有82%以上是煤炭,主要为焦炭和煤粉.所以,努力降低炼铁燃料比(炼铁工序能耗占钢铁联合企业总能耗的50%左右,炼铁用能有78%来自燃料燃烧)是钢铁企业节能的主要工作.我国重点企业炼铁燃料比在550kg/t左右,尚有30~50kg/t潜力.钢铁企业减量化用能重点工作另一方面是,要努力降低能源亏损(要在5%以下).
第二步:提高能源利用效率
主要体现在充分利用好副产煤气(钢铁企业生产所用煤炭的热值有34%会转换为副产煤气---高炉,转炉,焦炉煤气).做到"按质用气,热值对口,有序利用"。消灭企业内一切烧煤和油的炉窑.利用蓄热式燃烧技术可以充分利用好低热值的高炉煤气在各领域的应用.把焦炉煤气喷入高炉(降低低炼铁燃料比,效益高).企业副产煤气十再用不完,才去用于发电.煤气发电的能源利用效率在32%~45%.而且煤气发电的投资和运行费用高.电上网,电力部门收费不合理.对企业能源利用效率和综合效益不高.
2010年重点钢铁企业高炉煤气利用率有所提高;焦炉煤气利用率为96.89%,比上年下降0.17%;转炉煤气利用率为90.88%,,比上年提高2.06%。
企业用能要实现:分配得当,各得所需,温度对口,梯级利用.
高能蒸气要得到合理梯级利用.实现"高能高用,低能低用,热尽其用"。
转炉煤气要得到充分回收利用(目前国内平均为80m3/t,先进值在100m3/t以上),尚有一些中小转炉煤气没有进行回收.
第三步:提高二次能源回收利用水平.
钢铁企业二次能源量占企业总用能量的15%.新日铁已回收利用二次能源量的92%,宝钢为77%,大多数企业是低于50%.行业重点推广二次能源回收利用的项目有:TRT,CDQ,烧结余热回收(由热烧结矿显热,烟气余热,点火器后烧结矿幅射热三部分组成),焦炉煤气上升管余热尚未进行回收利用(热值仅次于干熄焦回收的热值)等.
2.钢铁企业节能办法
第一,提高企业管理节能水平.
企业节能工作要有人来管(一些小单位没有专管部门和人员),建立完善的能源管理规章制度,仪器和仪表配备齐全(配备率,完好率,周检率要在90%以上.不少大企业高炉和转炉单体设备尚没有配备专用的计量仪表,只在车间有.),应当严格执行国家规定的各能源介质折标煤系数,要按国家和行业统计规范去进行科学统计,建立企业能源管理中心,实现企业能源定额管理制度等.管理好的企业可以实现节约企业总用能的5%~7%.
第二,优化生产工艺结构,促进结构节能
提高喷煤比,连铸比,球团矿在炼铁炉料比例,钢坯热送热装比,提高生产过程的连续化比例等均可产生结构节能的效果.
第三,积极采用先进的节能工艺,技术,设备,有技术节能的效果.节能技术有数千项.要结合企业的具体情况进行科学分析,找出主要矛盾,技术经济性合理,实际可操作性强的项目,尽早实施.
3.各工序节能潜力分析
焦化工序
炼焦生产能耗占焦化工序能耗的75%,焦炭显热占焦化工序能耗的37%-45%.目前,一些企业焦化工序能耗统计中只包括炼焦生产部分,没包括化产品部分.所以,出现报出焦化工序能耗偏低的现象.正常的焦化工序能耗应在150kgce/t左右.企业之间能耗差距大的另一个原因是干熄焦回收热量的不同程度.我国现有生产和在建设中的干熄焦装置有140多台,干熄焦的焦炭量超过1亿吨,对于全国年产焦3.8亿吨来说,干熄焦比例还不高.
焦炉荒煤气显热占炼焦生产余热的30%-34%,焦炉废气余热占炼焦生产余热的18%-20%.这两部分的余热还没有进行回收.今后应加强这方面的余热回收工作.
烧结工序
烧结工序能耗中固体燃料消耗占总能耗的75%-80%,电力消耗占13%~20%,点火燃耗占5%~10%.2010年全国重点钢铁企业烧结固体燃料消耗为54kg/t,与上年持平.烧结固体燃料消耗较低的企业有:永钢41kg/t,兴澄42kg/t,三钢和青钢43kg/t,合钢和杭钢44kg/t,凌钢和成无为45kg/t,首钢、济源、凌钢和新余均为46kg/t,太钢,南昌、川威,苏钢、徐州、涟钢均为47kg/t.
⑴.降低烧结固体燃耗的技术措施有:
提高一混、二混料温,每提高10℃,燃耗减少2kg/t。
生石灰活性度每提高10ml,可降低燃耗1.5kg/t,提高产量1%。
配加轧钢氧化铁皮1kg/t,可降燃耗0.2kg/t。
优化配矿,减少赤镁矿、褐铁矿、铬铁矿等含结晶水的矿物的用量,可降低固体燃耗。
提高烧结矿成品率,减少返矿量1.5%-3%,可降低燃耗0.6kg/t。
烧结矿含FeO量降低1%,节能0.68kgce/t。
热返矿量在30%左右,固体燃耗可降低10.4kg/t。
低温烧结:烧结温度由1300℃降至1150℃-1250℃,可降固体燃耗7%~8%。
对精矿粉,进行小球烧结、厚料层(650mm左右),可减少燃耗15-20kg/t。
固体燃料最佳粒度范围是0.5~3.0mm,减少0~0.5mm粒级燃料(增多会导致料层透气性变差,燃烧速度减慢,燃烧不完全),会使燃料消耗减少15%。
使用助燃添加剂(不含K、Na),可降低固体燃耗13%左右,增产5%。
配加白云石粉37kg,可减少碳酸盐分解热,节约燃耗折2.57kgce/t。
配加高炉除尘灰(含碳在14%以上),可降烧结燃耗。
采用铺底料工艺,可提高料层透气性,使混合料固定碳下降0.73%。
采用能稳定料流的筒式给料机布料(包括磁力筒式给料机)往台车上布料,可降燃耗3%~5%。
⑵.采用新型节能点火保温炉,降低煤气消耗。点火保温炉应具备的条件:
采用直接点火,烧嘴火焰适中,燃烧完全,高效低耗。
高温火焰带宽适中,温度均匀,高温持续时间能与烧结机速匹配,烧结表层点火质量好。
耐火材料采用耐热锚固件结构组成整体的复合耐火内衬,砌体严密,散热少,寿命长。
点火炉烧嘴不易堵塞,作业率高。
点火炉的燃烧烟气有比较合适的含氧量,能满足烧结工艺的要求。
采用高热值煤气一低热值煤气配合使用时,可分别进入烧嘴混合的两用型烧嘴,煤气压力波动时不影响点火炉自动控制,节约了煤气混合站的投资。
烧结生产要大力推广优化配矿,小球烧结,厚料层,热风烧结,先进的点火器,进行余热回收,电机采用交交变频调速等技术均可实现降低烧结工序能耗.
炼铁工序
所需的能量有78%来自炭素(焦炭和煤粉),18%来自热风,3%是炉料化学热.所以说,降低炼铁工序能耗工作重点是降低炼铁燃料比(焦炭,小块焦比和煤粉).
2010年全国重点钢铁企业炼铁燃料比为518kg/t(没有包括小块焦比),比上年降低1kg/t.
高炉热风温度为1160℃,比上年上升2℃.
入炉矿含铁品位为57.41,比上年降低0.21%.
焦炭质量得到改善:M40为84.58%,比上年升高0.56%.焦炭M10为6.68%,比上年降低0.15%.
烧结矿质量也得到改善:转鼓强度为78.77%,比上年升高0.33%,烧结矿碱度为1.914(倍),比上年升高0.08(倍).
上述炼铁条件的改善,均有利于炼铁工序能耗的降低.
2010年与2009年相比,全国重点钢铁企业中典型炼铁企业炼铁工序能耗,燃料比,焦比,煤比,风温变化情况见表4
表4 2010年与2001年相比典型炼铁企业变化情况