火力發(fā)電廠節(jié)能減排可從哪些方面入手?
火力發(fā)電廠節(jié)能減排可從哪些方面入手?
1)降低排煙熱損失的主要措施
降低排煙容積,控制火焰中心位置、防止局部高溫,保持受熱面清潔,減少漏風(fēng)和保障省煤器的正常運行等。
2)降低可燃氣體未完全燃燒熱損失的主要措施
保障空氣與煤粉充分混合,控制過量空氣系數(shù)在最佳值,進行必要的燃燒調(diào)整,提高入爐空氣溫度,注意鍋爐負荷的變化并控制好一、二次風(fēng)混合時間等。
3)降低固體未完全燃燒熱損失的主要措施
選擇最佳的過量空氣系數(shù),合理調(diào)整和降低煤粉細度,合理組織爐內(nèi)空氣動力工況,并且在運行中根據(jù)煤種變化,使一、二次風(fēng)適時混合等。
4)降低散熱損失的措施主要措施
水冷壁和爐墻等結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密、緊湊,爐墻和管道的保溫良好, 鍋爐周圍的空氣要稍高并采用先進的保溫材料等。
5)降低排渣量和排渣溫度的主要措施
控制排渣量和排渣溫度。
由此可見,通過提高鍋爐燃燒效率來節(jié)能減排的潛力很大。
電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、化工等六大行業(yè)節(jié)能減排方案或方法
按照經(jīng)濟學(xué)家的分析,中國鋼鐵工業(yè)要想完成“十一五”單位GDP能耗降低20%%的任務(wù),其中6%%―8%%可以靠大中型企業(yè)內(nèi)部加強管理和工藝革新等節(jié)能措施實現(xiàn),另外14%%則只能依靠產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。據(jù)此,翁宇慶提出了兩個觀點―――
觀點一:苦練內(nèi)功打牢基礎(chǔ)
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(yōu)化工藝系統(tǒng)、運用節(jié)能技術(shù)和使用含鐵量高的礦石等輔助原料。從20世紀(jì)90年代以來的情況分析,這四個方面所能發(fā)揮的節(jié)能作用分別為25%%、41%%、19%%和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(yè)就是生產(chǎn)鋼鐵的,但翁宇慶說,這種觀念其實是錯誤的。鋼鐵工業(yè)應(yīng)該具有三個功能,生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品是其主功能,同時,還應(yīng)該兼具將低質(zhì)燃料轉(zhuǎn)化為潔凈煤氣和電力的能源轉(zhuǎn)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(fā)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(chǎn)生了煤氣。這樣,固體的煤就成了氣態(tài)的煤氣,而煤氣是一種發(fā)熱值很高的清潔能源。無論是高爐、焦?fàn)t還是轉(zhuǎn)爐,都會產(chǎn)生相應(yīng)的煤氣。有人認為,鋼鐵企業(yè)的主產(chǎn)品應(yīng)該是煤氣,副產(chǎn)品才是鋼鐵。“現(xiàn)在很多鋼鐵企業(yè)的職工做飯、采暖用的就是這些煤氣。而用煤氣來發(fā)電,不會像普通電廠一樣產(chǎn)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(yè)都把煤氣收起來轉(zhuǎn)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(yè)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(shù)據(jù):2005年,在大中型鋼鐵企業(yè)中,焦?fàn)t煤氣放散了4.52%%,高爐煤氣放散了9.26%%,轉(zhuǎn)爐煤氣放散了17%%。其后果是能源浪費了,溫室效應(yīng)產(chǎn)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(jié)合產(chǎn)生二氧化碳,帶來溫室效應(yīng)。
他強調(diào)說:“在鋼鐵界,節(jié)能和環(huán)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(dāng)前首先要抓的。實踐證明,在企業(yè)內(nèi)部,1/4的節(jié)能是靠管理實現(xiàn)的?!?/p>
靠工藝、技術(shù)把損耗的能源用起來
翁宇慶提出,在生產(chǎn)制造工程中,如何做到系統(tǒng)優(yōu)化也是至關(guān)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(xiàn)在的連鑄工藝,就能把三分之二熱量節(jié)約下來。據(jù)統(tǒng)計,20世紀(jì)90年代鋼鐵節(jié)能的41%%是靠工藝實現(xiàn)的。因此,鋼鐵企業(yè)節(jié)能和環(huán)保工藝的投資至少應(yīng)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(shù)在節(jié)能中作用也不可小視。翁宇慶說,蓄熱式加熱爐技術(shù)、鋼坯熱裝熱送等技術(shù)的應(yīng)用,使鋼鐵企業(yè)能耗下降了很多。
據(jù)了解,去年由中國金屬學(xué)會和中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會共同發(fā)布了《2006年―2010年中國鋼鐵工業(yè)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展指南》,對全行業(yè)科學(xué)技術(shù)、自主創(chuàng)新活動提出了方向性、指導(dǎo)性的意見。《指南》提煉了一系列關(guān)鍵技術(shù),諸如能源管理中心等節(jié)能減排技術(shù)是其中非常重要的內(nèi)容。
觀點二:結(jié)構(gòu)調(diào)整決定成敗
對于20%%中剩下的14%%,翁宇慶認為,增加產(chǎn)品附加值和加快淘汰落后產(chǎn)能是目標(biāo)能否完成的關(guān)鍵。
產(chǎn)品附加值上不去,單位產(chǎn)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(yè)發(fā)展的一個歷史性變化。
但與此相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)是:去年,我國出口鋼材與進口鋼材的每噸價格比為1∶1.75。也就是說,我們的出口產(chǎn)品的單價遠遠低于進口產(chǎn)品。而從萬元GDP所消耗的萬噸煤這個數(shù)字看,過去5年來始終變化不大:2000年是1.4,2001年是1.33,2002年是1.3,2003年是1.36,2004年1.43?!斑@說明中國的產(chǎn)品雖然量很大,但總體來講附加值不高?!蔽逃顟c認為,“產(chǎn)品附加值上不去,單位產(chǎn)值的能耗就降不下來。要提高產(chǎn)品附加值,研發(fā)能力必須跟上。”
那么,中國鋼鐵業(yè)的研發(fā)水平如何呢?記者注意到,談起這個問題時,在鋼鐵研究領(lǐng)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(yè)的研發(fā)能力依然薄弱。研發(fā)工作現(xiàn)在主要還是大學(xué)和研究院所在做,由于實驗室技術(shù)在生產(chǎn)中會碰到很多新問題,要想真正應(yīng)用,必須在企業(yè)進行二次開發(fā)。這導(dǎo)致研發(fā)周期變長,費用增高。
據(jù)統(tǒng)計,在81個大中型鋼鐵企業(yè)中,有20個以上沒有研發(fā)系統(tǒng)。即使有研發(fā)系統(tǒng)的,也多是在搞生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù),只有極少數(shù)企業(yè)會從事立足長遠的技術(shù)研發(fā)。
翁宇慶喜歡用數(shù)據(jù)說明問題。從企業(yè)研發(fā)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(yè)則不足1%%。如果去除人員工資、基本建設(shè)等支出,我國企業(yè)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(fā),中國平均不到100人。在年人均科研經(jīng)費方面,日本相當(dāng)于200萬元人民幣,中國大企業(yè)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(xiàn)狀。因此,搞鋼鐵開發(fā)體系,必須強調(diào)以企業(yè)為中心,以市場為導(dǎo)向,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路。”
落后產(chǎn)能淘汰不掉,全行業(yè)能耗任務(wù)完成不了
1月29日,國家發(fā)改委經(jīng)濟運行局副局長朱宏任在召開的2006年經(jīng)濟運行新聞發(fā)布會上說,鋼鐵行業(yè)現(xiàn)有落后產(chǎn)能約1億噸。而中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會有關(guān)負責(zé)人不久前也表示,鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組進展緩慢,體制改革明顯滯后,全行業(yè)存在總體產(chǎn)能過剩的問題,而且生產(chǎn)力布局不合理,總量擴張仍在繼續(xù),落后產(chǎn)能占全行業(yè)總產(chǎn)能的20%%左右,淘汰落后產(chǎn)能的任務(wù)艱巨,難度加大。
翁宇慶介紹說,應(yīng)該淘汰的小鋼鐵企業(yè)的能耗占全國鋼鐵行業(yè)總能耗的30%%。據(jù)悉,在煉鋼產(chǎn)能中,落后的300立方米及以下的小高爐、20噸及以下的小轉(zhuǎn)爐和小電爐能力分別占總能力的27%%和13.1%%。這部分落后產(chǎn)能規(guī)模小、效率低、污染重、無綜合利用設(shè)施,不但產(chǎn)品質(zhì)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(huán)境保護和資源節(jié)約的壓力。但由于鋼鐵產(chǎn)品利潤空間大,小企業(yè)仍然有利可圖,目前各地淘汰落后產(chǎn)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(chǎn)能淘汰掉,否則,將很難完成全行業(yè)的節(jié)能降耗任務(wù)。近日,中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會發(fā)布消息,納入統(tǒng)計的81戶大中型鋼鐵企業(yè)2006年噸鋼綜合能耗645.12千克標(biāo)煤/噸,同比下降7.06%%;噸鋼可比能耗623.04千克標(biāo)煤/噸,同比下降6.19%%。當(dāng)眾多行業(yè)都在為沒能完成2006年初確定的節(jié)能降耗任務(wù)而發(fā)愁時,總能耗占到全國能源消費比例14.96%%的中國鋼鐵業(yè)的答卷實在令人艷羨。
然而,國家2005年發(fā)布的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》提到:鋼鐵行業(yè)噸鋼綜合能耗和噸鋼可比能耗,到2010年要降到0.73噸標(biāo)煤和0.685噸標(biāo)煤;2020年要分別降到0.7噸標(biāo)煤、0.64噸標(biāo)煤。難道中國大中型鋼鐵企業(yè)已經(jīng)提早完成了2020年的節(jié)能降耗任務(wù)?
中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會常務(wù)副會長兼秘書長羅冰生在介紹鋼鐵行業(yè)去年上半年節(jié)能降耗情況時曾表示:納入鋼協(xié)統(tǒng)計的76戶大中型鋼鐵企業(yè)上半年噸鋼綜合能耗658.56千克標(biāo)煤/噸,同比下降6.62%%(未考慮電力折標(biāo)煤系數(shù)的影響)。這括號內(nèi)的“電力折標(biāo)煤系數(shù)”是不是那只神秘的“上帝之手”呢?
網(wǎng)上一篇名為《鋼鐵業(yè)能耗數(shù)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(guān)部門把電力能源折標(biāo)系數(shù)從0.404公斤標(biāo)煤/度電調(diào)整到了0.1229公斤標(biāo)煤/度電,這對能源指標(biāo)對比的連續(xù)性產(chǎn)生了負面作用,同時也缺乏一定的可比性。鋼鐵工業(yè)能源消耗中電力占26%左右。如今,電力折標(biāo)系數(shù)調(diào)整下降了69.57%,由此對鋼鐵工業(yè)能耗的影響率達18%。
用電力折標(biāo)系數(shù)調(diào)整后的絕對值去比調(diào)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(xué)的態(tài)度。
鋼協(xié)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也于近日坦陳,鋼鐵行業(yè)是全國耗能、污染物排放的大戶,能源和環(huán)境因素明顯制約著鋼鐵工業(yè)發(fā)展。我國噸鋼綜合能耗與發(fā)達國家相比,依然有近20%%的差距,節(jié)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(biāo),采用“單位產(chǎn)值能耗”作為新的考核指標(biāo)。
■國外經(jīng)驗ABC
日本:注重材料的高效生產(chǎn)
日本鋼鐵工業(yè)早在上個世紀(jì)90年代就明確了“靈活適應(yīng)變化的資源、能源,建立兼顧環(huán)境、再生利用的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)”的發(fā)展思路,提出了旨在擴大資源、能源適應(yīng)能力的新一代焦?fàn)t技術(shù)、下一代煉鋼技術(shù)(包括下一代電爐煉鋼、電磁連鑄生產(chǎn)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(chǎn)生的各種生活垃圾同利用鋼廠低溫余熱能源供應(yīng)城市的“城市型鋼廠”、打造工業(yè)生態(tài)聯(lián)合體的設(shè)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(shù)的發(fā)展;在循環(huán)型新型鋼鐵材料的發(fā)展上,則強調(diào)從傳統(tǒng)的注重材料性能成本向注重材料的高效生產(chǎn)、充分利用資源、循環(huán)再生、極限性能和考慮用戶使用性的發(fā)展思路的轉(zhuǎn)變,政府出巨資啟動了旨在不含妨礙材料循環(huán)再生的合金元素、通過晶粒細化實現(xiàn)鋼鐵材料的強度、壽命提高一倍的新世紀(jì)結(jié)構(gòu)材料計劃、新一代材料接合技術(shù)、計算機材料設(shè)計技術(shù)等,以確保日本鋼鐵企業(yè)的國際競爭力。
南非:實現(xiàn)“綠色”鋼鐵生產(chǎn)工藝
1999年建成的南非薩爾達尼亞鋼鐵廠則實現(xiàn)了新一代的“綠色”鋼鐵生產(chǎn)工藝。它集多項鋼鐵生產(chǎn)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(zhuǎn)爐法煉鋼,形成了無焦?fàn)t,無高爐的友好工廠環(huán)境,建成了新一代的“綠色”鋼鐵工廠。從鐵礦石進爐作業(yè)至最終產(chǎn)品出爐只需16小時,而且所有的生產(chǎn)過程緊密結(jié)合,中間無需任何儲存、緩存設(shè)備,形成一套連續(xù)作業(yè)的生產(chǎn)線。它的建成與運行是全新型鋼鐵生產(chǎn)工藝工業(yè)化的極好范例。
歐洲:發(fā)展新型鋼鐵產(chǎn)業(yè)
在歐洲,鋼鐵業(yè)還把發(fā)展新型鋼鐵產(chǎn)業(yè)及節(jié)能降耗與其他行業(yè)緊密掛鉤,實現(xiàn)雙贏。如與汽車制造、建筑及基礎(chǔ)設(shè)施部門形成伙伴關(guān)系。由于建筑業(yè)與基礎(chǔ)設(shè)施要適應(yīng)可持續(xù)化、城市化、人口老齡化、建筑材料的循環(huán)使用、防止地震與其他災(zāi)害的發(fā)展趨勢,歐洲鋼鐵業(yè)的策略是與建筑業(yè)合作,致力于建筑業(yè)從以建筑功能為導(dǎo)向到以建筑使用性能為導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變,積極促進安全、健康鋼建筑與可持續(xù)性鋼建筑的發(fā)展,具體技術(shù)重點有開發(fā)先進的鋼結(jié)構(gòu)安全計算技術(shù)與模型、具有高塑性和焊接性的耐火鋼、鋼結(jié)構(gòu)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(yīng)外力作用和適應(yīng)環(huán)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(shù)、先進的預(yù)制建筑構(gòu)件、發(fā)展有利于改善城市環(huán)境及促進循環(huán)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(yè),寶鋼始終注重節(jié)能降耗技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用。2006年,寶鋼股份萬元產(chǎn)值能耗為1.19噸標(biāo)煤(電力折標(biāo)系數(shù)為4.04噸標(biāo)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(chǎn)噸鋼綜合能耗734千克標(biāo)煤,比2005年的749.4千克標(biāo)煤/噸鋼下降2.1%%。其中,寶鋼分公司噸鋼綜合能耗686千克標(biāo)煤,繼續(xù)居世界先進水平。
全國人大代表、寶鋼總經(jīng)理艾寶俊告訴記者,寶鋼去年在節(jié)能降耗方面重點采取了四項措施,即:開創(chuàng)寶鋼股份一貫制管理模式;引進國外先進技術(shù)和裝備,做好消化吸收工作并不斷開發(fā)新技術(shù);調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);開展節(jié)能技術(shù)的推廣。
這一系列措施為寶鋼發(fā)展和節(jié)能降耗提供了基礎(chǔ)。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(chǎn)單元的能源管理水平,取得明顯效果。
在技術(shù)創(chuàng)新方面,寶鋼在國內(nèi)率先引進干法熄焦(CDQ)、高爐爐頂煤氣壓差發(fā)電(TRT)、轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵回收利用等先進技術(shù)裝備,并不斷開發(fā)創(chuàng)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(jié)能新技術(shù),促進了能耗指標(biāo)的穩(wěn)步下降。
在重組兼并老企業(yè)后,寶鋼對老企業(yè)實施技術(shù)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(yè)的能源效率。(來源:科技日報)
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