梅鋼低碳減排舉措思考

閆磊

（上海梅山鋼鐵股份有限公司，江蘇南京 210039）

前言

鋼鐵行業作為能源消耗高密集型行業，是制造業31 個門類中碳排放量大戶，占全國碳排放總量15%左右［1］。梅鋼作為寶鋼股份四基地之一，立足長三江，位于南京都市圈西南郊，是南京市重點能耗大戶。為順應發展趨勢、把握新發展機遇、應對發展挑戰。梅鋼積極落實中國寶武2023 年前碳達峰、2025 年具備減碳30%工藝技術能力，2035 年力爭減碳30%，2050 年力爭實現碳中和的工作總要求，積極謀劃推進，切實承擔起作為寶鋼股份最強勁增長極應盡的責任義務。

1 梅鋼碳排放現狀

碳足跡全流程跟蹤梳理，摸清現有生產工藝流程、能源結構情況下年排放總量及排放強度，是低碳減排工作基礎。依據《中國鋼鐵生產企業溫室氣體排放核算方法與報告指南》梳理梅鋼近幾年碳排放量，碳排放總量分直接排放包括化石燃料、生產過程，間接排放主要包括外購電力等，測算方式見表1。

表1 碳排放計算

梅鋼歷年碳排放情況匯總見表2。梅鋼年排放CO2總量約1 400 萬t，以長流程為主的日、韓及臺灣中鋼等噸鋼CO2排放約2 t。梅鋼作為長流程鋼鐵企業，噸鋼排放約1.9 t強度處于平均水平。

表2 碳排放統計

2 梅鋼低碳發展應對舉措

2.1 高層重視、統籌推進

公司領導高度重視頂層布局，統籌推進梅鋼低碳工作。成立了公司低碳辦公室。強化機制建設，結合國家碳市場減碳力度，科學制訂規劃期碳減排目標及路徑。推動綠色布局、提升能效、優化用能及流程結構，突破性低碳技術根據外部條件適時推進落地。

加強交流合作拓展視野，加強與國內優秀同行技術交流、增進低碳研究院交流頻次、增加科研院校技術合作、增強政府部門良好互動。

低碳辦公室積極與技術中心、規劃科技部、投資管理部及各節能主體廠部做好溝通協調，摸清家底、規劃先行、階段推進、投資保障，協調各方資源、調動各方積極，以期低碳技術高目標規劃、高標準落地。

2.2 能效高效提升、極致碳利用效率

能效提升降碳是現行技術裝備條件下最重要綠色低碳路徑，也是最可行技術手段。深挖余能回收潛力，提升能源轉換和利用效率，大幅降低能源消耗強度，嚴控能源消耗總量。持續能效提升，達到固體燃料之外能效提升20%目標。

（1）全工序加大節能力度、推進節能技術創新和推廣應用

低碳第一步各工序節能現狀梳理，動員全工序識別現場節能潛力，工序層面對標優秀同行先進技術，梳理公司低碳技術，評測技術成熟程度。以各工序為主體申報節能項目，啟動前期發展前景不明而暫緩的各類能源項目。按照技術成熟度、投資回報期、實施難易度排出優先順序。便于公司低碳推進決策。

（2）低溫余熱再利用、推動低溫余熱應收盡收

梳理公司低溫余熱資源，匯總低溫余熱回收現狀、品質種類、回收潛力，對標國內同行，國際先進回收能力，啟動梅鋼新一輪低溫回收應收盡收建設高潮。低溫余熱深度、廣度縱深推動：燒結礦顯熱、焦爐荒煤氣顯熱、高爐渣顯熱、廢鋼預熱顯熱等工藝源頭余熱高效回收。推廣應用鐵鋼界面銜接、鋼軋界面銜接等先進工藝技術，實現能源結構和流程結構低碳轉型。

（3）爐窯能效提升、提升能源利用效率

爐窯能耗及蒸汽回收水平，反應能源管理水平，是重點用能、余能回收核心用戶。梳理燃氣燃燒自動控制現狀、高效換熱器應用、燃燒煙氣殘氧調節、設備漏風狀況等現狀，形成爐窯能效提升專項清單。實施一批改造項目，1780熱軋1～3#加熱爐更換板式空氣換熱器節約熱軋燃氣7%；高爐熱風爐智能燃燒、智慧爐窯、5#燒結環冷新型翻轉卸料式改造，采用新型翻轉卸料式環冷機對原環冷機進行改造，翻轉卸料式環冷機上下密封均采用水密封形式，降低燒結漏風率從25%將至5%以下，噸礦蒸汽回收從80 kg/t 提升至100 kg/t 以上，降低CO2量1.33 萬t、提高熱軋熱裝比70%以上，強化連鑄熱軋熱裝熱送，目標熱軋熱裝率600 ℃達到80%，不斷完善板坯堆放原則，減少板坯在庫溫降截止4 月底熱裝比65.2%；大型焦爐用新型高導熱高致密硅磚節能技術、低溫燒結工藝技術、厚料層燒結技術、燒結煙氣循環技術，將燒結過程中產生的部分煙氣再次引入燒結過程循環使用，從而減少燒結煙氣排放量，在循環的過程中利用脫硫脫硝工藝脫除污染物，同時利用煙氣中的熱量，達到節能和減排雙重目的。

（4）以智慧化、精品化實現極致碳利用效率

以數智化系統打破時空邊界，跨越管理邊界、推動工序互聯共享，實現資源能源高效利用。把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”，優化能源結構、加大節能環保技術投入。針對水系統提高利用率、降低排放。分系統濃縮倍數提升、串級用水、廢水深度處理、智慧水系統，通過信息技術與硬件、軟件結合，實現生產集約化按需供水，定制高效水泵，進一步提升設備運行效率。電力節電技術突破、變頻相輔。熱軋高壓變頻調速技術、加熱爐高溫排煙風機變頻技術、煤氣加壓機變頻技術、高效水泵、節能燈照明、熱風爐助燃風機變頻技術。

2.3 極致鐵鋼比、提升廢鋼利用

極致鐵鋼比生產，是梅鋼千萬噸精品鋼鐵基地與碳達峰、碳中和有機結合的最重要途徑。極致鐵鋼比生產組織將是梅鋼中長期降碳首要措施之一。鐵鋼比降低0.01，噸鋼綜合能源下降約0.3%，由能源消耗引起的CO2排放降低約0.6%［2］。目前世界上粗鋼生產中約30%是電爐煉鋼，其余基本是長流程高爐—轉爐煉鋼。美國1.2億噸鋼，60%以上是電爐鋼，噸鋼CO2排放1.19 t；歐盟國家40%電爐鋼，噸鋼CO2排放1.6 t；亞洲地區粗鋼生產以長流程為主，日、韓及臺灣中鋼等噸鋼CO2排放約2 t。梅鋼粗鋼生產以長流程為主，目前噸鋼CO2排放約1.9 t。

提高轉爐廢鋼比等技術研究和應用，加強廢鋼資源回收利用。實施氧槍二次燃燒、魚雷罐廢鋼預熱、廢鋼間廢鋼預熱、倒罐站廢鋼預熱、精煉爐廢鋼預熱等多點廢鋼預熱、轉爐低溫出鋼LF 爐補熱、電弧爐廢鋼熔化短流程等技術，未來三年梅鋼鐵鋼比具備0.76能力。

2.4 拓展清潔能源、實現零碳生產

加快綠能替代是未來碳達峰和碳中和主要出路，也是未來能源革命和轉型根本要求。加大加快綠能替代重點光伏發電。盡早啟動光伏二期項目，梳理公司范圍內適宜安裝光伏板剩余廠房。結合環保增加廠房統籌考慮，環保項目新增廠房封閉原則上全部輻射光伏板。盡快構建以新能源為主綠色低碳能源體系。

（1）梅鋼一期20 MW，年發電1 350～1 500 萬kWh，2021 年立項光伏發電二期項目預計60 MW，年發電5 000萬kWh，年持續降低CO2排放3.42萬t。

（2）電解水制氫與儲能項目。研究外排回用水電解制氫達到降低外排廢水、制氫技術路線。研究儲能項目，為峰谷平電價、尖峰負荷保供提供技術支撐。

（3）不斷提高生物質等清潔能源比例，加大生物質炭替代蘭炭噴吹高爐技術研究應用，推進能源結構清潔低碳化。

（4）高爐噴吹焦爐煤氣技術：高爐噴吹富氫物質，實現高爐部分還原劑以氫代替碳。以2#高爐風口噴吹焦爐煤氣50 m3/t鐵，CO2減排9.93萬t。

（5）公司范圍樹立全員減碳意識。推動全體員工低碳生活養成，鼓勵綠色出行、光盤行動、垃圾分類、植樹造林、視頻會議等低碳行動。

2.5 融入寶武低碳布局、借鑒國內外先進技術

寶武作為鋼鐵核心企業積極發揮示范引領作用，正推動成立全球綠色低碳冶金聯盟并建立相應基金，加大資金投入研究開發多項低碳技術；開展鋼鐵工業前瞻性、顛覆性、突破性創新技術的研究。

跟蹤寶武突破性低碳技術，引領新型低碳發展，注重科技創新，借鑒國外先進低碳技術，重點圍繞“以氫代煤”關鍵冶煉技術的突破、頂煤氣循環氧氣高爐、純氫冶金氣基豎爐、碳利用、微波燒結、小球燒結、燒結煙氣循環。

跟蹤關注全球鋼鐵工業及相關產業鏈降碳策略和技術進展，包括低碳工藝改革、能源結構改革、可再生能源利用、能效提升先進技術研發、溫室氣體排放控制與處置利用技術，二氧化碳捕獲、封存及利用技術（CCS&U 技術）等。研發、應用考慮經濟成本推廣先進技術。

3 結語

綠色低碳事關企業持續發展，需久久為功，持續發力。進一步聚焦難點短板、明確目標要求，扎實推進，以最高認識、最強措施、最硬責任、最嚴管理，打造梅鋼綠色發展典范。節能、控煤、減碳、循環是實現綠色、和諧發展的重要標志。面對減排、減碳壓力，低碳發展已是必須認真對待的十分緊迫問題。低碳轉型已成為梅鋼新一輪高質量發展重要抓手，加大先進低碳技術研發力度，加強與寶武低碳技術交流合作，及時掌握政策發展方向，制定務實低碳發展戰略規劃，通過低碳轉型，贏得更廣闊發展空間。