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    鋼鐵業:怎樣把能耗降下來

    來源: 時間:2008-03-06【字號:

            3年前,中國是全球最大的鋼材進口國;3年后,中國成為全球最大的鋼材出口國。一“進”一“出”,能源消耗增加了,溫室效應加劇了。

      產品附加值沒上去,落后產能未淘汰,我國大中型鋼鐵企業節能降耗的“勁道”依顯不足,這無疑是飛速發展的中國鋼鐵工業不得不說的“痛”。2006年,我國鋼產量繼續穩居世界第一。然而與這一成績并存的卻是鋼鐵工業的高能耗。

      資料顯示,我國鋼鐵工業在全國能耗總量中的份額高達近15%,與電力、化工行業一起,位列工業能耗數量前三甲。鋼鐵工業單位增加值能耗是全部工業平均值的3倍以上。盡管我國大中型企業噸鋼綜合能耗已經從2000年的920千克標煤降低到了2005年的741千克標煤,但與工業發達國家噸鋼綜合能耗640千克標煤相比,依然有12%%15%%的差距。這無疑是飛速發展的中國鋼鐵工業不得不說的“痛”。

      全國政協委員、中國金屬學會理事長翁宇慶認為,“痛”的病根在于:一批高能耗的落后工藝裝備未能迅速淘汰,嚴重地影響了全行業節能水平的提高;各企業節能技術應用和二次能源回收利用發展不平衡,差距很大;先進的能源管理中心等能源平衡、生產、利用技術未能迅速在全行業推廣;能源消耗相對較低的電爐生產流程發展緩慢。

      按照經濟學家的分析,中國鋼鐵工業要想完成“十一五”單位GDP能耗降低20%%的任務,其中6%%8%%可以靠大中型企業內部加強管理和工藝革新等節能措施實現,另外14%%則只能依靠產業結構調整。據此,翁宇慶提出了兩個觀點———

      觀點一:

      苦練內功打牢基礎

      他認為,在上述的6%%8%%中,要重點抓好四件事情,即:加強能源管理、優化工藝系統、運用節能技術和使用含鐵量高的礦石等輔助原料。從20世紀90年代以來的情況分析,這四個方面所能發揮的節能作用分別為25%%41%%19%%15%%

      靠觀念、管理把浪費的能源收回來

       在很多人眼里,鋼鐵企業就是生產鋼鐵的,但翁宇慶說,這種觀念其實是錯誤的。鋼鐵工業應該具有三個功能,生產鋼鐵產品是其主功能,同時,還應該兼具將低質燃料轉化為潔凈煤氣和電力的能源轉化功能,以及從固體渣到建筑材料以及社會廢鋼、輪胎、塑料的變廢為寶的消納社會廢棄物的功能。把三個功能都發揮出來,就不愁能耗降不下來了。

      翁宇慶給記者舉了個例子:用煤進行高爐煉鐵的過程中,煤變成了焦炭,焦炭又產生了煤氣。這樣,固體的煤就成了氣態的煤氣,而煤氣是一種發熱值很高的清潔能源。無論是高爐、焦爐還是轉爐,都會產生相應的煤氣。有人認為,鋼鐵企業的主產品應該是煤氣,副產品才是鋼鐵。“現在很多鋼鐵企業的職工做飯、采暖用的就是這些煤氣。而用煤氣來發電,不會像普通電廠一樣產生二氧化硫的排放,既干凈又便宜,還可以減少污染。”

      令人遺憾的是,并非所有的鋼鐵企業都把煤氣收起來轉化。翁宇慶告訴記者,在煤氣回收利用方面,像寶鋼等做得最好的企業回收率可以達到100%%,最差的則只收集了79.1%%

      翁宇慶還給記者提供了另一組數據:2005年,在大中型鋼鐵企業中,焦爐煤氣放散了4.52%%,高爐煤氣放散了9.26%%,轉爐煤氣放散了17%%。其后果是能源浪費了,溫室效應產生了。因為煤氣是一氧化碳,如果不收集起來使用而隨意釋放,就會與空氣中的氧結合產生二氧化碳,帶來溫室效應。

      他強調說:“在鋼鐵界,節能和環保其實是一個概念。通過加強管理,把二次能源加以收集利用,是當前首先要抓的。實踐證明,在企業內部,1/4的節能是靠管理實現的。”

      靠工藝、技術把損耗的能源用起來

      翁宇慶提出,在生產制造工程中,如何做到系統優化也是至關重要的。比如,以前煉鋼用的是模鑄法,很多熱量都浪費了。如果淘汰模鑄,采用現在的連鑄工藝,就能把三分之二熱量節約下來。據統計,20世紀90年代鋼鐵節能的41%%是靠工藝實現的。因此,鋼鐵企業節能和環保工藝的投資至少應該占20%%左右,不這樣做,看起來省了錢,但制造成本會大幅提高。

      技術在節能中作用也不可小視。翁宇慶說,蓄熱式加熱爐技術、鋼坯熱裝熱送等技術的應用,使鋼鐵企業能耗下降了很多。

       據了解,去年由中國金屬學會和中國鋼鐵工業協會共同發布了《2006年—2010年中國鋼鐵工業科學與技術發展指南》,對全行業科學技術、自主創新活動提出了方向性、指導性的意見。《指南》提煉了一系列關鍵技術,諸如能源管理中心等節能減排技術是其中非常重要的內容。

      觀點二:

      結構調整決定成敗

      對于20%%中剩下的14%%,翁宇慶認為,增加產品附加值和加快淘汰落后產能是目標能否完成的關鍵。

      產品附加值上不去,單位產值能耗下不來

      我國2003年進口鋼材3716.85萬噸,是全球最大的鋼材進口國;2006年出口鋼材4300.7萬噸,成為全球最大的鋼材出口國,這是中國鋼鐵工業發展的一個歷史性變化。

      但與此相關聯的數據是:去年,我國出口鋼材與進口鋼材的每噸價格比為11.75。也就是說,我們的出口產品的單價遠遠低于進口產品。而從萬元GDP所消耗的萬噸煤這個數字看,過去5年來始終變化不大:2000年是1.42001年是1.332002年是1.32003年是1.3620041.43。“這說明中國的產品雖然量很大,但總體來講附加值不高。”翁宇慶認為,“產品附加值上不去,單位產值的能耗就降不下來。要提高產品附加值,研發能力必須跟上。”

      那么,中國鋼鐵業的研發水平如何呢?記者注意到,談起這個問題時,在鋼鐵研究領域工作了40余年的翁宇慶多少顯得有些激動。

      他告訴記者,我國鋼鐵企業的研發能力依然薄弱。研發工作現在主要還是大學和研究院所在做,由于實驗室技術在生產中會碰到很多新問題,要想真正應用,必須在企業進行二次開發。這導致研發周期變長,費用增高。

      據統計,在81個大中型鋼鐵企業中,有20個以上沒有研發系統。即使有研發系統的,也多是在搞生產現場技術,只有極少數企業會從事立足長遠的技術研發。

      翁宇慶喜歡用數據說明問題。從企業研發投入占銷售收入的比重看,韓國為1.75%%,日本為1.25%%2%%,而中國大企業則不足1%%。如果去除人員工資、基本建設等支出,我國企業真正用于科研的投入還不到0.5%%

       “再說研究隊伍。日本的鋼鐵公司每1萬個職工,有330人從事研發,中國平均不到100人。在年人均科研經費方面,日本相當于200萬元人民幣,中國大企業加上工資也不到30萬元人民幣。”翁宇慶憂心忡忡地說:“這就是我們的現狀。因此,搞鋼鐵開發體系,必須強調以企業為中心,以市場為導向,走產學研相結合的道路。”

      落后產能淘汰不掉,全行業能耗任務完成不了

      129日,國家發改委經濟運行局副局長朱宏任在召開的2006年經濟運行新聞發布會上說,鋼鐵行業現有落后產能約1億噸。而中國鋼鐵工業協會有關負責人不久前也表示,鋼鐵企業聯合重組進展緩慢,體制改革明顯滯后,全行業存在總體產能過剩的問題,而且生產力布局不合理,總量擴張仍在繼續,落后產能占全行業總產能的20%%左右,淘汰落后產能的任務艱巨,難度加大。

    翁宇慶介紹說,應該淘汰的小鋼鐵企業的能耗占全國鋼鐵行業總能耗的30%%。據悉,在煉鋼產能中,落后的300立方米及以下的小高爐、20噸及以下的小轉爐和小電爐能力分別占總能力的27%%13.1%%。這部分落后產能規模小、效率低、污染重、無綜合利用設施,不但產品質量和成本難以在未來市場變動中保持競爭力,而且加重了環境保護和資源節約的壓力。但由于鋼鐵產品利潤空間大,小企業仍然有利可圖,目前各地淘汰落后產能效果并不理想。翁宇慶認為,政府必須下決心,必須用法律和政策的手段,把落后的產能淘汰掉,否則,將很難完成全行業的節能降耗任務。

     ■新聞背景

      近日,中國鋼鐵工業協會發布消息,納入統計的81戶大中型鋼鐵企業2006年噸鋼綜合能耗645.12千克標煤/噸,同比下降7.06%%;噸鋼可比能耗623.04千克標煤/噸,同比下降6.19%%。當眾多行業都在為沒能完成2006年初確定的節能降耗任務而發愁時,總能耗占到全國能源消費比例14.96%%的中國鋼鐵業的答卷實在令人艷羨。

      然而,國家2005年發布的《鋼鐵產業發展政策》提到:鋼鐵行業噸鋼綜合能耗和噸鋼可比能耗,到2010年要降到0.73噸標煤和0.685噸標煤;2020年要分別降到0.7噸標煤、0.64噸標煤。難道中國大中型鋼鐵企業已經提早完成了2020年的節能降耗任務?

      中國鋼鐵工業協會常務副會長兼秘書長羅冰生在介紹鋼鐵行業去年上半年節能降耗情況時曾表示:納入鋼協統計的76戶大中型鋼鐵企業上半年噸鋼綜合能耗658.56千克標煤/噸,同比下降6.62%%(未考慮電力折標煤系數的影響)。這括號內的“電力折標煤系數”是不是那只神秘的“上帝之手”呢?

      網上一篇名為《鋼鐵業能耗數字帶來困惑》的文章,其作者常年從事鋼鐵研究。他指出,近期,有關部門把電力能源折標系數從0404公斤標煤/度電調整到了01229公斤標煤/度電,這對能源指標對比的連續性產生了負面作用,同時也缺乏一定的可比性。鋼鐵工業能源消耗中電力占26%左右。如今,電力折標系數調整下降了6957%,由此對鋼鐵工業能耗的影響率達18%。

      用電力折標系數調整后的絕對值去比調整前的2005年的絕對值,并沉溺于噸鋼綜合能耗降幅7.06%%的巨大驚喜中,并非科學的態度。

      鋼協有關領導也于近日坦陳,鋼鐵行業是全國耗能、污染物排放的大戶,能源和環境因素明顯制約著鋼鐵工業發展。我國噸鋼綜合能耗與發達國家相比,依然有近20%%的差距,節能減排任重而道遠。今后將改變以前用噸鋼綜合能耗與噸鋼可比能耗的考核指標,采用“單位產值能耗”作為新的考核指標。

      ■國外經驗ABC

      日本:注重材料的高效生產

      日本鋼鐵工業早在上個世紀90年代就明確了“靈活適應變化的資源、能源,建立兼顧環境、再生利用的生產技術、產品設計技術和應用技術”的發展思路,提出了旨在擴大資源、能源適應能力的新一代焦爐技術、下一代煉鋼技術(包括下一代電爐煉鋼、電磁連鑄生產無缺陷連鑄坯);確立了旨在減低二氧化碳排放到極小值及處理鋼廠周邊產生的各種生活垃圾同利用鋼廠低溫余熱能源供應城市的“城市型鋼廠”、打造工業生態聯合體的設想,并積極致力于探索利用制取廉價的氫煉鐵、生物碳資源煉鐵、利用鋼渣吸附固定二氧化碳等技術的發展;在循環型新型鋼鐵材料的發展上,則強調從傳統的注重材料性能成本向注重材料的高效生產、充分利用資源、循環再生、極限性能和考慮用戶使用性的發展思路的轉變,政府出巨資啟動了旨在不含妨礙材料循環再生的合金元素、通過晶粒細化實現鋼鐵材料的強度、壽命提高一倍的新世紀結構材料計劃、新一代材料接合技術、計算機材料設計技術等,以確保日本鋼鐵企業的國際競爭力。

      南非:實現“綠色”鋼鐵生產工藝

      1999年建成的南非薩爾達尼亞鋼鐵廠則實現了新一代的“綠色”鋼鐵生產工藝。它集多項鋼鐵生產新工藝為一體,即將熔融還原、直接還原、電爐煉鋼、薄板坯連鑄形成一條龍,大幅降低了工藝的投資成本和能耗,替代了高爐-轉爐法煉鋼,形成了無焦爐,無高爐的友好工廠環境,建成了新一代的“綠色”鋼鐵工廠。從鐵礦石進爐作業至最終產品出爐只需16小時,而且所有的生產過程緊密結合,中間無需任何儲存、緩存設備,形成一套連續作業的生產線。它的建成與運行是全新型鋼鐵生產工藝工業化的極好范例。

      歐洲:發展新型鋼鐵產業

      在歐洲,鋼鐵業還把發展新型鋼鐵產業及節能降耗與其他行業緊密掛鉤,實現雙贏。如與汽車制造、建筑及基礎設施部門形成伙伴關系。由于建筑業與基礎設施要適應可持續化、城市化、人口老齡化、建筑材料的循環使用、防止地震與其他災害的發展趨勢,歐洲鋼鐵業的策略是與建筑業合作,致力于建筑業從以建筑功能為導向到以建筑使用性能為導向的轉變,積極促進安全、健康鋼建筑與可持續性鋼建筑的發展,具體技術重點有開發先進的鋼結構安全計算技術與模型、具有高塑性和焊接性的耐火鋼、鋼結構在使用過程中機械性能退化機理研究,具有自我診斷、主動響應外力作用和適應環境特性變化的智能鋼解決方案、清潔無污染的“干式建筑”材料與技術、先進的預制建筑構件、發展有利于改善城市環境及促進循環利用的鋼基建筑等。本報記者趙亞萍整理

      ■成功案例

        寶鋼作為我國第一個躋身世界500強的鋼鐵企業,寶鋼始終注重節能降耗技術的創新與應用。2006年,寶鋼股份萬元產值能耗為1.19噸標煤(電力折標系數為4.04噸標煤/萬千瓦時,下同),比2005年下降11.85%,達到歷史最好水平。

      去年,寶鋼股份鋼鐵生產噸鋼綜合能耗734千克標煤,比2005年的749.4千克標煤/噸鋼下降2.1%%。其中,寶鋼分公司噸鋼綜合能耗686千克標煤,繼續居世界先進水平。

      全國人大代表、寶鋼總經理艾寶俊告訴記者,寶鋼去年在節能降耗方面重點采取了四項措施,即:開創寶鋼股份一貫制管理模式;引進國外先進技術和裝備,做好消化吸收工作并不斷開發新技術;調整產業結構;開展節能技術的推廣。

      這一系列措施為寶鋼發展和節能降耗提供了基礎。在2005年增資收購以后,加快一體化管理的推進,迅速提升收購的鋼鐵生產單元的能源管理水平,取得明顯效果。

      在技術創新方面,寶鋼在國內率先引進干法熄焦(CDQ)、高爐爐頂煤氣壓差發電(TRT)、轉爐煤氣干式除塵回收利用等先進技術裝備,并不斷開發創新,形成了高爐富氧大噴吹、低熱值全燒高爐煤氣燃氣輪機等諸多節能新技術,促進了能耗指標的穩步下降。

      在重組兼并老企業后,寶鋼對老企業實施技術改造,先后淘汰落后煉鐵能力188萬噸、落后煉鋼能力375萬噸、落后軋鋼能力405萬噸,顯著提高了這些企業的能源效率。

     

    來源:科技日報

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