钢铁减污减碳从技术创新中寻找出路

2022-05-03

钢铁减污减碳从技术创新中寻找出路

我国钢铁行业碳排放量约占全国碳排放总量的15%左右，是我国碳排放量最高的制造业。在碳达峰和碳中和目标下，污染减排和减碳已成为钢铁行业的主旋律，但也面临诸多现实挑战。

“污染减排和减碳要靠综合治理、机制引导、技术创新。” 近日，在冶金工业规划研究院主办的2021（第十二届）中国钢铁节能减排论坛上，中国钢铁工业协会党委书记、执行主席何文波指出，从根本上说起来，钢铁行业在技术创新上仍需寻找出路。

中国工程院院士甘勇表示，我国已进入工业化后期，已从高速发展转向高质量发展。在第四次工业革命的背景下，新时代我国科技发展的思路和重点突出。

冶金工业规划研究院党委书记、总工程师李新创表示，“十四五”期间，我国经济发展仍将保持较高的钢材总需求规模。减碳空间非常有限，结构性污染减排和减碳还需要时间。

超低排放成就卓越

工业和信息化部节能与综合利用司副司长游勇表示，“十三五”期间，我国将加快推进绿色低碳转型。传统制造业，深入实施绿色制造工程，积极培育绿色增长和产业绿色发展新动能。取得了积极成效，实现了经济效益和环境效益的双赢。

对于钢铁行业来说，超低排放改造等绿色低碳发展也取得了长足的进步。中国生态环境部大气环境司司长刘炳江表示，中国正在建设全球最大的清洁钢铁生产基地。通过十余年的节能减排行动，我国钢铁行业在产量和利润大幅增长的情况下，污染物排放量和能源消耗量实现双降兰州钢铁厂能耗管理系统，花园式越来越多工厂。

刘炳江介绍，2010年我国吨钢综合能耗为640公斤标准煤，吨钢二氧化硫排放量2.89公斤，颗粒物排放量2.2 公斤。去年钢铁行业吨钢综合能耗降至540公斤标准煤，吨钢二氧化硫和颗粒物排放量均低于0.5公斤，各项指标大幅下降。与此同时，钢铁产量已从 2010 年的 6 亿多吨增长到 2020 年的约 10 亿吨。

李新创说，北京周边地区的主要大气污染物排放量占钢铁企业的一半。2019-2020年，通过推动京津冀及周边地区5000万吨钢铁产能全面实现超低排放，污染物外输减少30%左右，助力北京PM2.5 浓度首次达到“30+”。

此外，2020年重点大中型钢铁企业吨钢综合能耗也大幅下降，达到545.78kg标准煤，同比下降< @1.42%；由于生产结构、技术进步和管理改进，单年吨钢能耗指标大幅下降。

钢铁行业面临新挑战

尽管钢铁行业在节能减排方面取得了显著成绩，但钢铁行业仍是我国最大的工业排放源。在“双碳”目标下，钢铁行业也将面临新的挑战。

一是钢铁行业超低排放改造标准高。甘勇指出，我国超低排放标准中，每立方米烧结烟气的粉尘、二氧化硫和氮氧化物排放量分别为10毫克、35毫克和50毫克。在欧洲，上述三个指标分别为每立方米50毫克、500毫克和400毫克。日本和韩国每立方米烧结烟气的污染物标准也明显高于中国的超低排放标准。

此外，钢铁行业的结构调整也面临新的挑战。李新创表示，国家尚未出台主要污染物排放指标和能耗指标与钢铁产能指标转移的政策，钢铁产能跨区域转移难度很大。同时，由于财税压力，部分地方钢铁产能的地方保护主义也将限制钢铁企业布局的优化调整。

此外，低碳发展也对钢铁产业布局的调整提出了新的要求。一些环境容量不足、降低能源消耗压力较大的地区，将迫使钢铁产能就地削减，或逐步向环境和能源条件较好的地区转移。

李新创认为，为适应钢铁行业绿色低碳发展，在推进工艺结构调整的同时，急需依靠工艺装备的更新换代和绿色低碳的创新。 -碳技术解决现阶段的问题。

减污减碳新思路

“在决定我国钢铁工业未来的关键前沿技术规模化发展中，必须走协同创新之路，特别是在冶金低碳关键技术方面，要实现变革和突破。研发机构。” 何文博强调。

李新创提出，要鼓励先进协同减排技术示范应用，开展典型行业源头和过程碳减排控制技术和装备研究，提炼开发可行技术。

在优化钢铁能耗和工艺结构方面，开展高效球团生产技术、熔剂法球团生产、大球团高炉冶炼、块矿高效利用等先进技术研究炉内减少烧结矿量；高炉低焦比高煤比冶炼技术降低焦耗的研究与应用；开展风能、太阳能、生物质能等新能源和可再生能源利用研究，通过多能互补，进一步优化能源结构和工艺结构。

在加强节能和能效提升方面，开展高效转换工艺、设备、管理技术研究，构建设备、工艺、系统“三位一体”能源管理模式，建立能源预测和调度优化模型。平衡优化调度，通过精益管理赋能节能减碳。

此外，要加强创新环保低碳冶炼技术的研发。李新创表示，实现深度脱碳的途径包括氢能冶炼、电解还原、氧气高炉和非高炉冶炼、生物质能利用等。现阶段生物质能源不具备大规模利用的条件，电解技术还处于实验基础研究阶段。因此，氢能冶炼、氧气高炉冶炼和非高炉冶炼是重点。