鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

葉麗雅 葉茂華

1.江蘇泰姆仕企業(yè)管理咨詢有限公司 江蘇南京 210000；2.大象建筑設(shè)計有限公司 浙江杭州 310000

目前我國鋼鐵行業(yè)減污降碳重點工作將從推動實施高質(zhì)量超低排放改造、有序推進電爐短流程煉鋼、強化原材料及能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟推動檢污降碳協(xié)同管控等方面共同展開，進而推動我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的綠色健康發(fā)展，推動鋼鐵行業(yè)的減污降碳，實現(xiàn)碳中和的節(jié)能目標。

1 工業(yè)鋼鐵節(jié)能技術(shù)概念分析

工業(yè)鋼鐵節(jié)能技術(shù)是我國鋼鐵工業(yè)的能源消耗重要技術(shù)，我國目前為止的鋼鐵能源消耗狀況與國際先進水平的差距較大，因此應(yīng)得到相關(guān)部門的重點關(guān)注。工業(yè)鋼鐵節(jié)能技術(shù)主要包括典型的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)能源消耗以及煉鐵、煉鋼、軋鋼等系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)形成鋼鐵企業(yè)的綜合節(jié)能技術(shù)。目前為促進鋼鐵工業(yè)的綠色發(fā)展，實現(xiàn)推動排污降碳的協(xié)同治理目標，對現(xiàn)有工業(yè)鋼鐵技術(shù)進行創(chuàng)新優(yōu)化轉(zhuǎn)型。

由我國中國節(jié)能協(xié)會與中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會合力舉辦的鋼鐵行業(yè)超低排放及節(jié)能技術(shù)討論會中明確表示對鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新改革的必要性，對現(xiàn)有鋼鐵節(jié)能技術(shù)進行優(yōu)化創(chuàng)新。順應(yīng)國家發(fā)展需求，為我國現(xiàn)有鋼鐵工業(yè)運行的能源消耗問題提供良好的科學技術(shù)支撐，進而推動我國鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，為國家經(jīng)濟基礎(chǔ)的建設(shè)奠定良好的發(fā)展空間[1]。

2 目前我國鋼鐵工業(yè)能源消耗現(xiàn)狀

2.1 能源消耗總量逐年加增

在目前我國鋼鐵工業(yè)能源消耗中所存在的主要問題是，因能源消耗量逐年加增，由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴充鋼鐵產(chǎn)量的增速無法滿足現(xiàn)今的需求，使得相關(guān)的能源消耗總量急劇攀升。雖然噸鋼綜合能耗逐年下降，但由于不同的工業(yè)需求量存在著較大的差異，使得粗鋼產(chǎn)量逐年加增，最終影響鋼鐵工業(yè)的能耗配比。在鋼鐵工業(yè)能耗銷量不斷攀升的環(huán)境之下，我國已位列鋼鐵能源消耗總量的世界之首，相比近5年的鋼鐵能源消耗總量以擴充至近三倍。因此為促進鋼鐵工業(yè)的穩(wěn)定運行，需對現(xiàn)有能源消耗量急劇加增情況進行合理整治，促進鋼鐵工業(yè)能源的合理應(yīng)用。

2.2 自主開發(fā)節(jié)能技術(shù)有待提升

鋼鐵工業(yè)運行過程中所采用的節(jié)能技術(shù)可有效控制鋼鐵工業(yè)的能源消耗問題，使得現(xiàn)有的能源得到合理利用。在目前我國鋼鐵企業(yè)運行過程中，普遍采取的是自主研發(fā)的節(jié)能技術(shù)，相比于國際發(fā)達技術(shù)而言，自主研發(fā)的節(jié)能技術(shù)能力有待提升。目前所采用的干熄焦技術(shù)、煤調(diào)試技術(shù)、高爐爐頂余壓發(fā)電技術(shù)以及蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等技術(shù)源均來源于國外。但結(jié)合國內(nèi)的發(fā)展需求需對其進行必要的優(yōu)化創(chuàng)新，可研發(fā)符合國內(nèi)鋼鐵工業(yè)發(fā)展需求的專項技術(shù)，使其為國內(nèi)的鋼鐵工業(yè)穩(wěn)定運行提供良好的科學技術(shù)支撐。

圖1 干熄焦技術(shù)

2.3 鋼鐵工業(yè)各企業(yè)間的節(jié)能進展不夠均衡

鋼鐵工業(yè)的企業(yè)運行過程中，對現(xiàn)有的鋼鐵企業(yè)裝備進行及時到維修更新，根據(jù)不同的鋼鐵設(shè)備對其進行必要的檢修以及更換。在我國經(jīng)濟快速發(fā)展過程中，各項科研技術(shù)也已不斷突破世界的頂尖水平，其中鋼鐵行業(yè)的各項工藝技術(shù)能效已達到或接近世界的先進水平。但在此過程中仍有諸多企業(yè)的裝備以及工藝技術(shù)存在著能量消耗過高、污染較為嚴重、技術(shù)有待提升的現(xiàn)實性問題嚴重影響了鋼鐵工業(yè)運行的整體水平。對其進行深入探索挖掘問題發(fā)生的主要原因，并采取科學的治理方案提升鋼鐵工業(yè)各部門之間的平衡性、協(xié)調(diào)性，為鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新推廣提供良好的發(fā)展空間[2]。

2.4 鋼鐵產(chǎn)品出口量較大，能源環(huán)境負荷過重

工業(yè)是我國促進經(jīng)濟快速發(fā)展的重要組成部分，因此在工業(yè)領(lǐng)域中的鋼鐵產(chǎn)品，近年來出口量急劇加增，所涉及的能源資源不斷擴充，對環(huán)境的影響較為嚴重。自2005年起我國以鋼材進出口的方式提升了國家經(jīng)濟收益的3%，我國成為了世界最大的鋼材出口國，也為我國帶來了巨大的經(jīng)濟資源。其中所涉及的能源燒消耗量逐年加增，在鋼鐵產(chǎn)業(yè)運行過程中大量的污染排放對環(huán)境造成了較大的影響，使得環(huán)境保護工作的難度逐漸加重。因此為促進鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，需對現(xiàn)有的鋼鐵運行技術(shù)進行節(jié)能優(yōu)化創(chuàng)新，推動鋼鐵行業(yè)的綠色發(fā)展與智能創(chuàng)造。

3 鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)分析

3.1 重視推廣技術(shù)

重點推廣技術(shù)是我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)組成部分，具體表現(xiàn)為在鋼鐵行業(yè)運行過程中，所涉及的高溫高壓干細膠技術(shù)、能源中心優(yōu)化調(diào)控技術(shù)以及后續(xù)所使用的富氧燃燒技術(shù)、續(xù)熱燃燒技術(shù)等多項能源轉(zhuǎn)化以及資源高效利用的創(chuàng)新技術(shù)，是促進我國鋼鐵工業(yè)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)技術(shù)。有效推動鋼鐵工業(yè)運行的可持續(xù)性發(fā)展，實現(xiàn)綠色發(fā)展以及智能創(chuàng)新的未來發(fā)展方向，推動我國鋼鐵工業(yè)市場的可持續(xù)性發(fā)展。

3.2 完善后推廣技術(shù)

后推廣技術(shù)是我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的中層技術(shù)，主要體現(xiàn)為界面匹配以及動態(tài)運行的整體技術(shù)、鋼廠中低溫余熱的利用技術(shù)以及回收一體化技術(shù)等專業(yè)型的節(jié)能技術(shù)，其能夠?qū)︿撹F工業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的能量進行回收利用，繼而實現(xiàn)了節(jié)能降耗的基本要求。

3.3 前沿探索技術(shù)

前沿探索技術(shù)是我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)中的創(chuàng)新探索組成部分，為實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，需對前沿探索技術(shù)進行合理的優(yōu)化創(chuàng)新。前沿探索技術(shù)主要涵蓋燒結(jié)礦顯熱回收利用技術(shù)以及焦爐荒煤氣余熱回收技術(shù)、換熱式兩段交爐高效清潔技術(shù)、全鋼電爐冶煉新工藝等技術(shù)，主要是對現(xiàn)有的熱能進行有效回收并實現(xiàn)資源在利用的轉(zhuǎn)化技術(shù)，是實現(xiàn)我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重要組成部分[3]。

4 鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)發(fā)展展望

目前在我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展過程中，應(yīng)本著綠色發(fā)展以及智能創(chuàng)造的雙重發(fā)展主題進行科學優(yōu)化創(chuàng)新。早在我國開展鋼鐵行業(yè)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)開始，已經(jīng)為其的綠色發(fā)展以及智能創(chuàng)造奠定了良好的創(chuàng)新基礎(chǔ)，在我國目前綠色發(fā)展成就現(xiàn)狀對比分析，節(jié)能環(huán)保技術(shù)與指標已達到世界的先進水平，包括鋼鐵行業(yè)的節(jié)能環(huán)保指標依然在進行著持續(xù)的改良創(chuàng)新，一批又一批的鋼鐵企業(yè)以超低排放創(chuàng)新改革的技術(shù)手段，在各大領(lǐng)域已取得了突破性的進步，促進我國鋼鐵行業(yè)的綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程。

鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過程中，應(yīng)對其進行綠色發(fā)展以及智能制造的概念說明，結(jié)合目前我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析，不斷完善自身的鋼鐵環(huán)保節(jié)能技術(shù)，可有效實現(xiàn)國家鋼鐵環(huán)保工作的可持續(xù)性推廣，面對智能創(chuàng)新發(fā)展方向?qū)ζ溥M行合理的科學探索。近5年來我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展在世界領(lǐng)域上取得了良好的反響，從產(chǎn)量的增加以及質(zhì)量的提升，都為我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供了良好的空間。

在19年全年粗鋼產(chǎn)量為8.29億噸的基礎(chǔ)上同年增長5.4%，持續(xù)上升的鋼鐵產(chǎn)量走勢，為我國鋼鐵行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供了良好的科學依據(jù)，進而帶動了國家的經(jīng)濟收益。在價格以及成本、進出口等諸多方面得到了相關(guān)部門的廣泛支持，進出口過程中據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)分析，19年已累計出口鋼材1，082萬噸，同比下降出口鋼材5，966萬噸。價格方面，我國鋼材價格出現(xiàn)了窄幅波動，總體水平呈現(xiàn)上漲趨勢，國內(nèi)的鋼材總體市場的弱平衡態(tài)勢，為鋼材的穩(wěn)定發(fā)展提供了較大的成長區(qū)間。成本輸出過程中行業(yè)的利潤同比下降，結(jié)合不同鋼鐵企業(yè)發(fā)展需求對所運用的礦石、煤炭等原材料進行價格的合理管控，實現(xiàn)成本的科學管控。為此在鋼鐵工業(yè)綠色發(fā)展中所存在的難題應(yīng)得到相關(guān)部門的重點關(guān)注，構(gòu)建具有節(jié)能環(huán)保水平的科學防范機制，推動鋼鐵工業(yè)的綠色價值大環(huán)境生產(chǎn)正確評估以及挖掘行業(yè)的潛在價值。不斷優(yōu)化自身的技術(shù)水平實現(xiàn)超低排放的可行性技術(shù)目標。

目前我國鋼鐵工業(yè)的整體噸鋼以及綜合能耗各工序能耗正在呈現(xiàn)合理管控的發(fā)展態(tài)勢，在鋼鐵粗鋼產(chǎn)量不斷增加的過程中，各工業(yè)的能量消耗總量依然不斷擴充。但在節(jié)能技術(shù)以及智能化的信息技術(shù)支撐之下，對其進行科學的合理管控，使得現(xiàn)有的鋼鐵生產(chǎn)流程逐漸轉(zhuǎn)化為綠色智能的發(fā)展方向，提升鋼鐵工業(yè)企業(yè)的能源利用質(zhì)量，加強鋼鐵企業(yè)各行業(yè)之間到文明生態(tài)建設(shè)，進而使得鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有的能源得到高效利用，并提升鋼鐵企業(yè)能源廢棄物利用的附加值。在智能信息技術(shù)不斷擴充的時代背景之下，運用智能優(yōu)化技術(shù)實現(xiàn)對鋼鐵工業(yè)的創(chuàng)新節(jié)能管控，對現(xiàn)有的企業(yè)物質(zhì)流能量流的運行機制進行合理創(chuàng)新，實現(xiàn)物質(zhì)與能量的共同協(xié)作，提升鋼鐵企業(yè)的整體運行發(fā)展水平[4]。

在此過程中建立相關(guān)的管控體系，提升企業(yè)超低排放改造工作的監(jiān)管力度，對企業(yè)現(xiàn)有的超低排放技術(shù)進行優(yōu)化創(chuàng)新，并呼吁企業(yè)完成超低排放的改造工作。相關(guān)政府部門可對表現(xiàn)良好的企業(yè)給予一定的環(huán)保補貼，促進鋼鐵行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，提高企業(yè)的集中度。順應(yīng)國家時代發(fā)展，貫徹國家所提出的相應(yīng)整改策略，切實推進前沿技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，構(gòu)建具有行業(yè)特色的數(shù)據(jù)信息平臺，將上下游數(shù)據(jù)進行有效融合，運用高新智能技術(shù)使鋼鐵工業(yè)市場的核心價值以及市場競爭力得到快速提升。對現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈所構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)劃、申報、產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)以及招商引資進行科學的報告數(shù)據(jù)分析，提升鋼鐵工業(yè)運行的可持續(xù)性發(fā)展，并實現(xiàn)綠色與智能相結(jié)合的鋼鐵工業(yè)發(fā)展目標。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化過程中所面臨的諸多挑戰(zhàn)得到了相關(guān)部門的重點關(guān)注，結(jié)合鋼鐵行業(yè)的特殊發(fā)展需求對現(xiàn)有節(jié)能技術(shù)進行優(yōu)化創(chuàng)新。實現(xiàn)對其產(chǎn)業(yè)規(guī)模以及粗鋼產(chǎn)量增速，能源消耗過大問題的合理管控，并運用自主研發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)外的先進技術(shù)實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能綠色以及智能融合的創(chuàng)新發(fā)展。