淺談鋼鐵企業(yè)能源消耗分析及節(jié)能措施

賈兵科,王明杰,侯　?。兾鼾堥T鋼鐵有限責(zé)任公司,陜西　韓城　715409）

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淺談鋼鐵企業(yè)能源消耗分析及節(jié)能措施

賈兵科,王明杰,侯健
（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司,陜西韓城715409）

摘 要：作為第二次工業(yè)革命最重要的產(chǎn)物之一，鋼鐵工業(yè)在國民經(jīng)濟中占據(jù)的地位不言而喻，但是發(fā)展鋼鐵工業(yè)仍然有很多限制因素，譬如污染排放、能源消耗等問題，仍然制約著國家鋼鐵企業(yè)的發(fā)展規(guī)模，因此國家把鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排工作作為重點產(chǎn)業(yè)進行開發(fā)。和西方發(fā)達國家相比，我國的鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排方面做的還不夠。因此為了進一步降低鋼鐵工業(yè)的能耗和排放，選擇更合適的節(jié)能策略便成為我們應(yīng)該考慮的問題。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；能源消耗；節(jié)能措施

1　鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排的重要意義

1.1節(jié)能減排工作是企業(yè)社會責(zé)任的體現(xiàn)

堅持節(jié)能減排戰(zhàn)略是我國工業(yè)發(fā)展的重要原則之一，鋼鐵工業(yè)作為一種高能耗高排放又必不可少的國民經(jīng)濟支柱工業(yè)之一，更加引起國家人民和有關(guān)部門的重視。事實上鋼鐵工業(yè)正是以為其基礎(chǔ)的高排放，所以鋼鐵工業(yè)的節(jié)能減排潛力巨大，能夠在我國的節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略計劃中擔(dān)負(fù)起更大的責(zé)任，完成更重要的任務(wù)。因此，我國鋼鐵部門有關(guān)負(fù)責(zé)人要提高認(rèn)識，優(yōu)化思想，爭取做好節(jié)能減排工作。

1.2節(jié)能減排工作是可持續(xù)發(fā)展的必由之路

從改革開放到現(xiàn)在，我國的經(jīng)濟發(fā)展水平和工業(yè)發(fā)展水平以一種極高的速度發(fā)展著，同時因為自然環(huán)境各種條件的制約，高速發(fā)展的背后要面臨資源短缺、生態(tài)破壞的難題，為了提高人民生活質(zhì)量和生活體驗，鋼鐵工業(yè)提高節(jié)能減排水平已經(jīng)勢在必行。

2　煉鋼廠能耗現(xiàn)狀分析

2.1煉鋼廠能源消耗構(gòu)成

目前情況下，我國煉鋼工業(yè)消耗能源主要是以下兩個方面，一種是直接的原材料能源消耗，譬如焦?fàn)t煤氣、氧氣、電、蒸汽、壓縮空氣和水等鋼鐵工業(yè)發(fā)展中必不可少的原材料，另一種是間接的消耗，譬如鐵水、廢鋼、石灰、鐵礦、耐火材料等發(fā)展工業(yè)中不可避免的損耗。因此要完成節(jié)能降耗任務(wù)，鋼鐵工業(yè)就應(yīng)該從這兩方面入手提高材料利用率，降低消耗。

2.2煉鋼廠工序能耗構(gòu)成分析

轉(zhuǎn)爐工序中的能源消耗主要是由原料消耗和回收兩方面構(gòu)成的，能源消耗的主體是氧氣、焦?fàn)t煤氣、電、蒸汽、壓縮空氣和水，而回收部分主要是通過對蒸汽的回收完成的。鋼鐵工業(yè)耗氧量極高的原因有以下幾個方面：（1）對廢鋼的切割需要氧氣支撐切割工作；（2）轉(zhuǎn)爐操作上有較多的吹補工作；（3）氧槍噴頭特性已不適合目前我廠轉(zhuǎn)爐冶煉的要求，氧氣利用率不高。

2.3煉鋼廠原材料消耗分析

鋼鐵廠的工業(yè)流程中，不論是鐵水還是石灰，都是需求量比較大的原材料，這兩種原料的消耗量非常驚人，而對廢鋼的消耗則沒有那么高，因此煉鋼廠存在很大的資源浪費問題，其中有以下幾個方面的原因：第一，鐵水帶渣量大；第二，石灰質(zhì)量差；第三，鐵水Si含量高且波動大；第四，生產(chǎn)組織管理水平有待進一步提高；第五，煉鋼廠的鋼渣回收利用率低。

3　我國鋼鐵企業(yè)節(jié)能對策研究

3.1優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低原料與能源消耗

隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展，計算機、信息技術(shù)在鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗中有著重要的作用。從鋼鐵工業(yè)消耗能源的地方入手，通過計算機、信息技術(shù)對原料和能耗進行科學(xué)計算，盡可能減少各個環(huán)節(jié)上的消耗和浪費，這就要求我們鋼鐵工業(yè)要從基礎(chǔ)上優(yōu)化鋼鐵工業(yè)制造部門，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，做到物盡其用，同時要改善鋼鐵生產(chǎn)線功能，讓鋼鐵生產(chǎn)線高效化、連續(xù)化、系統(tǒng)化生產(chǎn)。要做到這一點，就需要我們降低非能源物質(zhì)與能源物質(zhì)的單耗及其載能量。非能源物質(zhì)包括各生產(chǎn)工序的原料、溶劑料、零部件和耐火材料等。同時鋼鐵廠要格外注意鋼鐵生產(chǎn)工藝。其實有關(guān)調(diào)查已經(jīng)表明， 一個國家的鋼鐵資源不僅和鐵資源儲備有關(guān)，更是和這個國家的鋼鐵工業(yè)密不可分。在鋼鐵需求量不斷增長的今天，如何提高鋼鐵工業(yè)技術(shù)水平，降低鋼鐵工業(yè)資源消耗成為更加重要的問題。

3.2利用能量流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高能源轉(zhuǎn)換效率

要打破以往物料平衡和能量平衡的概念，建立動態(tài)的輸入流—輸出流的“能量流網(wǎng)絡(luò)”概念?！澳芰苛骶W(wǎng)絡(luò)”技術(shù)是鋼鐵企業(yè)能源轉(zhuǎn)化、儲存、分配、使用、回收、緩沖和優(yōu)化調(diào)控的重要方法，有利于對鋼鐵企業(yè)中動態(tài)的物質(zhì)流、能量流進行分析，提高能源轉(zhuǎn)換效率。要降低鋼鐵企業(yè)的能耗，就必須開發(fā)“流量流網(wǎng)絡(luò)”技術(shù)，研究企業(yè)“能量流”運行規(guī)律，提高能源轉(zhuǎn)換效率。

3.3實施節(jié)能技術(shù)，提高二次能源的綜合利用率

這里說的二次能源指的是煉鋼工業(yè)生產(chǎn)線中產(chǎn)生的煤氣、爐渣和粉塵等排放物，這種排放物有一個顯著的特點那就是含有大量余熱，如何合理地運用這些二次能源則成為我們鋼鐵工業(yè)應(yīng)該重點考慮的一個問題。在目前我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展階段來看，很多鋼鐵工業(yè)仍然無法做到妥善利用二次能源，甚至這些二次能源的利用率還不到二分之一，而很多鋼鐵企業(yè)的二次能源利用率甚至接近于零。因此我們要在熱力學(xué)相關(guān)定律的指導(dǎo)下開展對鋼鐵工業(yè)工藝線的改造，綜合分析二次能源的質(zhì)量數(shù)量和客戶要求，妥善利用這些二次能源。通過采用諸如CDQ、干式TRT等節(jié)能技術(shù)，回收二次能源以及不斷開發(fā)新技術(shù)回收高爐渣顯熱、鋼渣顯熱等二次能源熱量，不斷提高二次能源的綜合利用率，降低鋼鐵企業(yè)能耗。

3.4建立能源管理與控制技術(shù)，降低能源耗散

鋼鐵企業(yè)中的能源管理系統(tǒng)不僅僅是一個管理能源的職能部門，還應(yīng)該擔(dān)負(fù)起指導(dǎo)能源消耗控制中心的任務(wù)，這個部門可以監(jiān)控起能源的利用情況，減少各種不可再生能源的消耗，減少氧氣和其他能源的消耗。目前為止，隨著計算機和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，能源管理系統(tǒng)信息化成為發(fā)展的必然趨勢，這也降低了鋼鐵企業(yè)能源管理系統(tǒng)的建立成本。計算機和信息技術(shù)能夠高效的監(jiān)督和管理能源信息系統(tǒng)，通過計算機制定出科學(xué)的管理系統(tǒng)，控制好能源的使用，提高使用效率，最終實現(xiàn)節(jié)能和降耗的目的。

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.052