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2017年鋼協會員單位統計的煉鐵企業有90家,產鐵62151.43萬噸,比2016年增長2.15%,其鐵產量占全國的87.44%;與2016年同期相比,統計增加了9個單位,但濟南鋼鐵、珠海粵裕豐和灤縣金馬等企業無相關數據。2017年鋼協會員單位煉鐵系統能耗情況對比情況見附表。
2017年煉鐵系統能耗情況高爐煉鐵工序能耗情況。
2017年鋼協會員單位煉鐵工序能耗為390.75kgce/t,比2016年升高0.12kgce/t。工序能耗較低的企業有:重鋼282.61kgce/t,漣鋼331.33kgce/t,安鋼354.21kgce/t,新冶鋼357.06kgce/t等。企業煉鐵工序能耗最高值達434.58kgce/t。
目前,企業之間統計的煉鐵工序能耗存在較大誤差。焦比在煉鐵工序能耗數據中約占60%,煤比約占17%,煤氣消耗占12%,高爐鼓風約占5%。高爐煉鐵所需的熱量有78%來自碳素燃燒,有19%由熱風提供,3%是爐料化學熱。因此,燃料比的變化對工序能耗起決定性的作用,熱風溫度的高低有較大影響。
燃料比低是工序能耗低的保證。2017年煉鐵燃料比較低的企業有:鞍鋼3200m3高爐493.72kg/t,韶鋼3200m3高爐498.31kg/t,寶鋼武鋼2200m3高爐499.83kg/t,寶鋼武鋼3200m3高爐509.80kg/t等。
目前,我國高爐煉鐵指標中與國際先進水平相比,差距最大的地方是熱風溫度偏低,差80℃~100℃。企業應盡快扭轉這種局面,促進高爐工序節能。
據統計,2017年鋼協會員單位煉鐵工序能耗有39個單位得到下降,下降幅度較大的企業有:鹽城聯鑫下降6.07%,新疆八一鋼鐵下降5.87%,天鐵下降4.35%等;但有38個單位煉鐵工序能耗在上升,上升最多的企業幅度達9.85%。
2017年全國鋼鐵行業已有近800臺TRT裝置,配備率達到95%。煤氣干法除塵(已有600多套,可提高發電能力30%)可實現噸鐵發電45千瓦時的業績,濕法除塵的發電量也應在32千瓦時/噸左右。但目前TRT平均發電量在32千瓦時/噸左右,有1/3的發電能力沒有發揮出來,相關企業應努力提高TRT裝置的工作能力。
燒結工序能耗情況。
2017年鋼協會員單位燒結工序能耗為48.50kgce/t,比2016年下降0.03kgce/t。燒結工序能耗較低的企業有:新疆八一鋼鐵38.39kgce/t,萍鄉鋼鐵39.57kgce/t,安鋼42.40kgce/t等, 企業能耗最高值達到58.14kgce/t。
據統計,2017年鋼協會員單位中有38個單位燒結工序能耗得到降低,能耗降低較多的企業有:首鋼水鋼降低13.59%,首鋼長鋼降10.53%,東北特鋼降10.37%,太鋼降7.89%等。2017年有32個單位燒結工序能耗比2016年有所增加。
焦化工序能耗現狀。
2017年鋼協會員單位統計了41個單位的焦化工序能耗,平均值為99.67kgce/t,比2016年升高2.51kgce/t。能耗指標較好的企業有:鞍鋼60.83kgce/t,新鋼73.00kgce/t,福建三鋼75.07kgce/t等,企業能耗最高值達137.66kgce/t。據統計,2017年有14家企業焦化工序能耗得到下降,下降幅度較大的企業有:鄂鋼下降20.19%,新鋼下降19.34%,邯鋼下降7.79%,宣鋼下降6.84%等;但16家企業焦化工序能耗在上升,升幅最大的企業達82.48%。
焦化工序能耗中扣除煤消耗以外,消耗最大的是焦爐或高爐煤氣,占能耗的10%左右。煤氣消耗量與結焦時間、熱工制度的穩定有關。
煉鐵系統節能潛力分析
燒結工序節能潛力分析。
燒結工序能耗中,固體燃耗約占80%,電力約占13%,點火燃耗約占6.5%,其他約為0.5%。因此,降低固體燃耗是燒結節能工作的重點,此外還有提高燒結工序余熱回收利用水平等。2017年,燒結固體燃耗較低的企業有:達鋼33.07kg/t,申特鋼鐵42.93kg/t,新冶鋼44.49kg/t,唐鋼44.74kg/t等。采取熱風燒結和燒結余熱回收等措施,也可促進燒結工序能耗降低。
用熱空氣冷卻熱燒結礦(燒結設計規范要求生產冷燒結礦),高溫空氣使鍋爐產生高壓和中壓蒸汽,再進行發電;高溫空氣可以用于熱風燒結,可使燒結工序能耗降低10kgce/t。對于300m2燒結機,可配置12500kW的電站,蒸汽壓力4kPa,,溫度為425℃,提高發電效率。
高爐工序節能潛力分析。
高爐煉鐵用能有78%來自燃料燃燒,19%由熱風提供。因此,降低煉鐵工序能耗工作的重點是努力降低煉鐵燃料比,以及提高熱風溫度等。理論上,鐵礦石還原需要熱量9GJ/t~11GJ/t鐵,因此,個別高爐出現燃料比或工序能耗數據過低的現象,是不科學的。
煉鐵系統應推廣應用余能回收利用技術,包括高爐爐頂煤氣壓差發電技術(TRT)、熱風爐煙氣余熱回收技術等。
TRT發電能力隨爐頂煤氣壓力而變化,一般每噸生鐵可發電20kWh~40kWh。采用干法除塵,可提高發電量30%左右。因煤氣溫度每提高10℃,發電透平機出力可提高3%。最高發電量可達54kWh/t。
高爐鼓風能耗約占煉鐵工序能耗10%~15%,采用TRT裝置可回收高爐鼓風機能量的30%左右,可降低煉鐵工序能耗11kgce/t~18kgce/t。
從技術政策上講,爐頂壓力大于120kPa的高爐均應當有TRT裝置。我國已有700多套TRT裝置。
熱風爐煙氣余熱回收技術,是用這些余熱來預熱熱風爐燒爐所用的助燃空氣和燃燒煤氣(簡稱雙預熱)。應用此項技術后,可實現單燒高爐煤氣條件下,熱風溫度≥1200℃,工序節能10kgce/t鐵。風溫提高100℃,高爐煉鐵可節焦8kg/t~15kg/t鐵。
此外,高爐煉鐵應該推廣富氧高風溫大噴煤技術,可實現高爐噴煤比在200kg/t鐵以上。高爐噴吹煤粉是煉鐵系統結構優化的中心環節,可以實現節焦增產、環境友好的效果,同時可降低生鐵成本。噴煤比達到100kg/t鐵以上,可降低噸鐵成本60元以上。
高爐煉鐵精料技術對節能也有影響。高品位是精料技術的核心,在入爐品位57%左右時,入爐品位提高1%,煉鐵燃料比下降1.5%,生鐵產量提高2.5%。提高原燃料強度,也可降低煉鐵燃料消耗。同時,鐵礦石冶金性能要好。
焦化工序節能潛力分析。
以某企業焦化工序能源消耗為例,洗精煤占88.68%,煤氣消耗占9.2%,蒸汽占1.29%,電力占0.63%。企業采用干法熄焦(CDQ)可節能,因為從焦爐出來的紅焦炭(950℃~1050℃)所含顯熱相當于煉焦生產消耗總熱量的35%~40%。采用干法熄焦,可回收紅焦顯熱的80%,噸焦可產生3.9MPa的蒸汽0.45t(先進的可達0.6t)。寶鋼干熄焦可降低焦化工序能耗68kgce/t。而且干熄焦的焦炭質量得到提高,熱反應性降低10%~13%,M40提高了3%~4%,M10改善0.3%~0.8%;在焦炭質量不變的條件下,焦爐可多配10%~20%弱黏結性煤,可節水0.38t/t焦;高爐使用干熄焦炭,可降低焦比2%,提高產量1%。
采用高壓鍋爐發電技術,可以使CDQ的發電效率提高10%。其蒸汽壓力從5.4kPa升到9.5kPa,蒸汽溫度從450℃升高到580℃,并可進一步采用二級蒸汽發電工藝。
加強焦爐熱工調節可節能。用焦爐煤氣加熱時,α值從1.45降到1.2;用高爐煤氣加熱時,α值從1.25降至1.15后,可節省煉焦能耗5.91kJ/kg~11.82kJ/kg濕煤。
對煙道空氣過剩系數進行自動控制,可降10%煉焦能耗。
對焦爐煤氣上升管余熱進行回收,可回收煉焦用能的37%,是焦化工序第二大的節能項目;目前,尚未大力開展。
(責任編輯:zgltw)