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国内外钢铁工业能源高效利用新进展

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第9卷 第1期 工程研究——跨学科视野中的工程 9 (1): 68-77 2017年2月 JOURNAL OF ENGINEERING STUDIES Feb., 2017

收稿日期: 20161206; 修回日期: 20161228 作者简介:李 冰（1977），女，高级工程师，工学硕士，从事钢铁行业节能与低碳发展领域研究和工程咨询工作。E-mail: libing@mpi1972.com 李新创 (1964)，男，教授级高级工程师，主要从事钢铁产业发展政策和钢铁工业重大政策研究制定等工作。E-mail: lixinchuang@mpi1972.com 李 闯（1982），男，高级工程师，工学博士，从事国家及地方钢铁产业政策、规划和重大专题的研究。E-mail: lichuang@mpi1972.com

DOI: 10.3724/SP.J.1224.2017.00068 国内外钢铁工业能源高效利用新进展 李 冰，李新创，李 闯 （冶金工业规划研究院，北京 100711）

摘 要: 本文阐述了国内外钢铁工业节能降耗进展，对能源高效利用领域面临的新形势和挑战进行分析，并总结了现阶段行业较为关注的节能新技术的进展情况。能效水平提升是世界各国钢铁工业实现绿色低碳发展的共同着力点，钢铁工业能源高效利用正逐步向系统化、智慧化以及跨行业应用的转变，同时技术创新和工业化进程加快。 关键词: 钢铁工业；能源高效利用；绿色低碳 中图分类号: TF4 文献标识码: A 文章编号: 1674-4969(2017)01-0068-10

引言 钢铁工业是典型的能源资源密集型产业，钢铁工业节能降耗不仅在实现可持续发展战略中承担着重大责任，同时也是落实科学发展观，引导和推进全社会节约能源，建设节约型社会的有效途径。 能效是碳能、核能、风能、太阳能四大能源之外的第五大能源，也是能源创新的重中之重。因此，实现钢铁工业能源高效利用是钢铁行业节能降耗的永恒课题。

1 国内外钢铁工业节能降耗工作进展 1.1 国内钢铁工业节能降耗工作进展 自20世纪八十年代初，中国钢铁工业厉行节能30多年，钢铁工业节能降耗工作发展历程大体经过以下四个阶段。 20世纪80年代初，我国提出“能源开发与节

约并重，把节约放在优先位置”的方针，将节能纳入国家经济和社会发展计划，钢铁工业大力加强了节能工作。“六五”期间，钢铁工业的主要节能工作是在全行业进行节能宣传教育、组建机构和队伍；抓管理、建制度，减少能源的损失浪费。钢铁企业的能源管理逐步走上了科学化和制度化轨道。 进入“七五”以后，由于浅层次的能源浪费现象减少，只依靠管理“扫浮财”的节能效果逐步减少，钢铁工业主要工作内容是搞好“三个转向”，即节能工作的着眼点要从单体设备、工序的节能转向企业的整体节能；节能管理方式要从经验管理转向现代化管理，提高管理工作水平和效率；节能管理体系要从单一节能部门转向整个企业管理体系的分工协作综合管理。 “九五”以后，钢铁工业工作重点是生产设备技术改造和建设大型节能装置，如发展连铸、提高喷煤比、建设TRT及烧结机、高炉热风炉等设 李 冰，等：国内外钢铁工业能源高效利用新进展 69 备的余热回收装置等；在企业深入学习邯钢经验的过程中，节能管理上引入了经济价值量，开始了“能源经济”节能的探索，重点分析能耗指标变动对企业利润的影响、分析节能关键部位和增利潜力、分析和预测能源价格变化对企业利润的影响，直接显示节能与生产成本的联系，促进节能工作的深入开展。 “十一五”以来，国家把节能减排作为调整经济结构、转变发展方式、推动科学发展的重要抓手，首次将单位GDP能耗下降目标作为经济社会发展的约束性指标，并在“十二五”规划中提出国内生产总值二氧化碳排放下降目标。钢铁工业在强化目标责任、调整产业结构、实施重点工程、推动技术进步、强化政策激励、加强监督管理等方面采取一系列强有力的政策措施。在政府的强力推动下，钢铁工业节能减排进入崭新发展阶段，特别是大批先进成熟节能技术获得了广泛推广应用。随着2017年全国碳市场的建立，钢铁工业将进入全面碳约束时代。

1.2 国外钢铁工业节能降耗工作进展 不同国家由于钢铁产业结构不同、发展所处阶段不同、政策导向差异等因素，钢铁工业节能降耗工作的进展和重点各有不同。 （1）日本 自1960年至今，日本钢铁工业节能降耗工作主要分为以下四个阶段： 第一阶段（60年代初期到70年代中期）：国家陆续颁布实施了一系列法律法规，为后期有效开展节能降耗工作奠定基础。 第二阶段（70年代中期到80年代中期）：实行了诸多有效的节能措施，包括干熄焦、高炉炉顶余压发电、废热回收、连续铸钢、热装炉轧制和连续退火等技术，并改善了生产结构，实现了钢铁生产的集中化和大型化，实现了大幅度节能。 第三阶段（80年代中期到90年代中期）：实施了更全面更先进的污染控制与节能，采取了软

焦煤大配比炼焦、高炉喷煤、加强废热回收、提高电厂和氧气厂的换能效率等节能减排措施。 第四阶段（90年代中期至今）：面对全球变暖的局面，日本钢铁工业把之前“以节能作为降低生产成本”的思维，转变为“降低CO2和所有温

室气体排放是钢铁工业的重大任务”的观念。开发降低CO2排放的节能重要技术，使用生命周期评价（LCA）和更深入的废弃物回收以实现可持续发展[1]。 （2）韩国 浦项制铁在韩国钢铁工业具有举足轻重的地位，近年来，浦项制铁提出了以能效提升为重点的改进战略，希望通过提高能效和技术突破加强钢铁工业竞争力。改进战略包括短期、中期、长期三个阶段。 短期（~2015年）：以提高能效为目标，通过废热回收与重复利用，提高当前工艺的能效。主要采取措施包括通过煤气副产物联合循环发电厂等，提高能源效率； 中期（~2020年）：以开发新的二氧化碳减排工艺为目标，主要通过开发创新型炼钢工艺，实现节约能源。 远期（~2050年）：以开发氢气炼钢为目标，主要通过氢气取代煤炭作为还原材料，从而实现大幅减少二氧化碳排放目的。 （3）德国 德国高度重视钢铁工业的可持续发展，制订了包括以下内容的相关计划：开发新钢种，生产满足用户要求的新性能材料；开发新的制造设备，提高劳动生产率和成材率及连续化、自动化水平；开发新工艺，简化或缩短生产流程；严格控制二氧化碳排放等。[2]

（4）美国 美国钢铁工业多年来采取的主要节能降耗措施包括：淘汰效率低的老旧设备，使用喷煤技术减少焦炭用量；对高炉进行技术改进，增加顶压发电，提高炉顶气体利用率；采取热装热送，直70 工程研究——跨学科视野中的工程, 9(1): 68-77 (2017) 接熔炼，薄板带坯连铸连轧等，减少工序转换环节的能源消耗；尽可能收集废气的化学能；在加工过程中使用传感器，改进生产效率，扩大产量，降低生产成本等。[2]

2 我国钢铁工业能源高效利用领域面临的新形势和挑战

绿色低碳发展是国际大趋势，是世界各国共同面临的重大挑战。资源与环境问题是人类面临的共同挑战，可持续发展日益成为全球共识。特别是在应对国际金融危机和气候变化背景下，推动绿色增长、实施绿色新政是全球主要经济体的共同选择，发展绿色经济、抢占未来全球竞争的制高点已成为国家重要战略。 “十三五”期间，钢铁工业既面临深化改革、扩大开放、结构调整和需求升级等方面的重大机遇，也面临需求下降、产能过剩及有效供给不足等方面的严峻挑战。在当前化解过剩产能、转型升级过程中推进钢铁工业绿色化发展面临几方面新的形势。 （1）重视绿色低碳发展理念。绿色是我国经济发展的五大理念之一，钢铁工业资源能源消耗量大，绿色发展的任务更重。越来越多钢铁企业更加重视绿色发展的理念，把绿色发展理念融入企业管理、发展、经营、战略之中，将坚持绿色低碳发展提升到关系企业生存与发展的重要战略问题，作为企业可持续发展的重要价值观。 （2）开展绿色制造体系建设。加快推进绿色制造，开展绿色制造体系建设，将绿色工厂、绿色产品、绿色园区、绿色供应链作为绿色制造体系的主要内容，以促进钢铁工业全产业链和产品全生命周期绿色发展为目的，建立高效、清洁、低碳、循环的绿色制造体系，把绿色制造体系建设作为钢铁工业绿色转型升级的示范标杆、参与国际竞争的领军力量。 （3）绿色化改造实施力度逐步深入。钢铁工业规模大，消耗大量资源能源，近年来在节能减

排方面投入大量资金，大量先进成熟节能减排技术获得应用，成效显著。但是随着国家节能减碳任务日益紧迫，钢铁工业节能降耗任务依然十分艰巨。钢铁工业绿色化改造实施力度正逐步向深入化、系统化发展，从重大单项节能项目投入向深入系统挖掘、协同环保低碳等方面推进。 （4）绿色低碳技术创新步伐加快。全球绿色低碳转型发展的方向明确，只有抢占低碳市场和低碳技术，才能占领未来科技和产业发展的制高点。钢铁工业节能低碳仍面临许多深层次问题，包括先进的能源高效利用技术、变革性的低碳冶炼技术等，需要更多的技术创新研发力度与投入。钢铁工业需要在绿色技术创新方面走在前面，从而加快推动整个行业提升绿色技术水平。 （5）绿色低碳产业发展迅速。从全球来看，绿色低碳技术和产业市场前景广阔。国家先后发布了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《关于加快发展节能环保产业的意见》等一系列政策措施，明确了节能低碳产业发展内容和发展方向，为钢铁工业进一步快速开展节能低碳产业发展奠定良好基础，包括提高产业的自主创新能力，打造全产业链、跨行业发展，促进各环节绿色发展等。 能源的高效利用是钢铁工业实现绿色化发展的重要着力点。近期，陆续颁布了《绿色制造工程实施指南（2016-2020年）》、《“十三五”控制温室气体排放工作方案》、《G20能效引领行动计划》等一系列政策文件，对能源高效利用也提出了新的发展要求。 《绿色制造工程实施指南（2016-2020年）》重点任务中提出实施能源利用高效低碳化改造，明确指出：“加快应用先进节能低碳技术装备，提升能源利用效率，扩大新能源应用比例。重点实施高耗能设备系统节能改造，力争使在用的工业锅炉（窑炉）、电机（水泵、风机、空压机）系统、变压器等通用设备运行能效指标达到国内先进标准。深入推进流程工业系统节能改造，重点推广

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钢铁企业如何实现可持续发展

钢铁企业如何实现可持续发展

钢铁企业如何实现可持续发展钢铁行业作为国民经济的重要支柱产业，对于国家的基础设施建设、制造业发展等方面起着至关重要的作用。

然而，在当前的社会经济环境下，钢铁企业面临着资源短缺、环境污染、市场竞争激烈等诸多挑战。

为了实现长期稳定的发展，钢铁企业必须积极探索可持续发展的道路。

一、优化生产工艺，提高能源利用效率钢铁生产是一个高能耗的过程，因此，提高能源利用效率是实现可持续发展的关键。

企业可以通过采用先进的生产技术和设备，如新型炼铁高炉、高效连铸机等，来降低能源消耗。

同时，加强能源管理，建立完善的能源监测和控制系统，实时监控能源的使用情况，及时发现并解决能源浪费问题。

此外，钢铁企业还可以积极开展余热余能回收利用工作。

例如，利用高炉煤气、转炉煤气等进行发电，将生产过程中产生的余热用于供暖或制冷，从而提高能源的综合利用率，减少对外部能源的依赖。

二、加强资源循环利用资源的有限性和不可再生性决定了钢铁企业必须重视资源的循环利用。

在原材料采购方面，应优先选择废钢等可再生资源，减少对铁矿石的依赖。

同时，加强对生产过程中产生的废渣、废水、废气的处理和回收利用。

废渣可以通过磁选、重选等工艺回收其中的铁、钢等有用成分，用于生产建筑材料或再次回炉冶炼。

废水经过处理后可以循环使用，降低水资源的消耗。

废气中的二氧化硫、氮氧化物等污染物可以通过脱硫、脱硝等技术进行处理，减少对环境的污染，同时回收其中的有用成分。

三、推动科技创新科技创新是钢铁企业实现可持续发展的核心动力。

企业应加大在研发方面的投入，培养和引进高素质的科技人才，开展产学研合作，共同攻克行业内的关键技术难题。

例如，研发高性能、高强度的新型钢材，以满足汽车、航空航天等高端制造业对材料性能的要求。

同时，积极探索智能化生产技术，如工业机器人、大数据分析等在钢铁生产中的应用，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和劳动强度。

四、加强环境保护环境保护是钢铁企业可持续发展的重要前提。

2024年钢铁企业产业能源工作计划

2024年钢铁企业产业能源工作计划

2024年钢铁企业产业能源工作计划一、能源消耗分析与优化1. 在2024年，钢铁企业将进行全面的能源消耗分析，包括对各个生产环节的能源消耗情况进行详细调研和统计，并对能源消耗高的环节进行深入分析。

2. 针对能源消耗高的环节，进行技术改进和优化，减少能源消耗，提高能源利用率。

3. 推广使用高效节能设备，减少能源浪费。

二、能源结构调整和优化1. 在2024年，钢铁企业将加大对清洁能源的使用力度，逐步减少对传统能源的依赖。

2. 加大对新能源技术的研发和应用力度，尤其是太阳能和风能等可再生能源。

3. 大力推广低碳和零排放技术，在生产过程中减少二氧化碳和其他有害气体的排放。

三、能源管理体系建设1. 在2024年，钢铁企业将建立完善的能源管理体系，明确能源管理的目标和要求。

2. 建立能源监测系统，实时监测能源消耗情况，及时发现和解决能源浪费问题。

3. 建立能源使用评估机制，对各个生产环节的能源使用情况进行评估和考核。

四、能源信息化建设1. 在2024年，钢铁企业将加强对能源信息化的建设，利用信息技术手段实现能源的全面监管和管理。

2. 建立能源数据中心，收集和分析能源相关的数据，为决策提供依据。

3. 推广使用能源管理软件，实现对能源消耗情况的实时监测和分析。

五、能源技术创新1. 在2024年，钢铁企业将加大对能源技术的研发和创新力度，推动能源技术的突破和进步。

2. 加强技术交流与合作，引进和消化吸收国内外先进的能源技术。

3. 积极探索新型能源技术，如氢能源、地热能源等，为企业提供更为清洁和高效的能源方式。

六、能源培训和意识提升1. 在2024年，钢铁企业将加强对员工的培训和教育，提升员工的能源管理和节能意识。

2. 组织能源管理知识的培训班和讲座，提高员工对能源管理的认识和理解。

3. 建立奖惩机制，激励员工积极参与能源管理工作。

七、能源与环境的协同发展1. 在2024年，钢铁企业将坚持能源与环境的协同发展理念，既保证企业的生产效益，又提高环境保护水平。

钢铁行业的可再生能源应用减少碳排放和能源消耗

钢铁行业的可再生能源应用减少碳排放和能源消耗

钢铁行业的可再生能源应用减少碳排放和能源消耗随着全球对环境问题的关注日益增加，可再生能源作为一种清洁、低碳的能源选择，正逐渐在各个行业得到应用。

钢铁行业作为能源密集型行业，其碳排放和能源消耗一直备受关注。

本文将探讨钢铁行业中可再生能源的应用对于减少碳排放和能源消耗的重要意义。

一、可再生能源在钢铁行业中的应用现状目前，钢铁行业主要依赖化石能源，如煤炭和石油，这些传统能源不仅价格波动大，而且其使用过程中产生了大量的碳排放，对环境造成了不可忽视的影响。

为了减少碳排放和能源消耗，钢铁行业开始逐渐引入可再生能源，如风能、太阳能、生物能等。

风能是一种成熟的可再生能源，利用风力发电可以替代传统的火力发电。

在钢铁行业中，可以安装风力发电装置，将风能转化为电能供应工厂的用电设备。

太阳能也是常见的可再生能源之一，通过安装太阳能光伏发电系统，将太阳能转化为电能供应钢铁行业的生产过程。

此外，生物能也是一种潜力巨大的可再生能源，利用生物质燃料可以替代传统的化石能源燃料。

二、可再生能源应用对于减少碳排放的意义钢铁行业的生产过程中，燃烧煤炭等传统能源是导致碳排放的重要原因。

而可再生能源的应用可以有效减少碳排放。

首先，风能、太阳能等可再生能源的使用可以减少钢铁行业燃煤过程中产生的二氧化碳的排放量。

其次，可再生能源的使用还能够减少钢铁行业对传统能源的需求，从而减少了能源开采和加工过程中的碳排放。

因此，在钢铁行业中广泛应用可再生能源，是实现减排目标的重要手段。

三、可再生能源应用对于减少能源消耗的意义钢铁行业是一个能源密集型行业，对能源需求量大。

然而，传统的煤炭等能源不仅价格波动大，而且供应不稳定，给钢铁行业带来了困扰。

而可再生能源的应用可以在一定程度上减少钢铁行业的能源消耗。

风能、太阳能等可再生能源具有稳定性高、价格相对较低的特点，可以为钢铁行业提供可靠的能源供应。

此外，通过加强能源管理和更新设备，钢铁企业还可以进一步提高能源利用率，减少能源浪费。

钢铁行业的能源效率减少能耗和碳排放的关键方法

钢铁行业的能源效率减少能耗和碳排放的关键方法

钢铁行业的能源效率减少能耗和碳排放的关键方法钢铁行业是现代工业中能源消耗和碳排放量较大的行业之一。

随着环境保护意识的增强以及能源资源的日益紧缺，钢铁行业需要采取有效的方法来减少能耗和碳排放，以实现可持续的发展。

本文将探讨钢铁行业在能源效率方面减少能耗和碳排放的关键方法。

1. 技术创新与升级技术创新是减少能耗和碳排放的首要举措。

钢铁生产过程中存在许多能耗较高的环节，如高炉冶炼和烧结过程。

通过引进和推广先进的炼铁工艺，如高炉燃烧技术的改进和高效烧结技术等，可以大幅度降低能耗和碳排放，提高能源利用效率。

2. 能源管理与优化钢铁企业应建立完善的能源管理体系，以实现能源资源的合理利用和能耗的最小化。

通过对能源系统进行优化升级，如测量和监控能源消耗、设备能效提升、余热回收利用等，可使能源利用效率得到显著提高，并减少碳排放。

3. 材料选择与循环利用在钢铁生产中，合理的材料选择和循环利用也是减少能耗和碳排放的重要途径。

例如，利用废钢回收再利用可以降低炼铁过程中的原料消耗和能耗，并减少对矿石的开采和加工，从而减少碳排放。

此外，合理选择能源高效的原材料也是降低能耗和碳排放的关键。

4. 低碳技术的应用低碳技术的应用也是钢铁行业减少能耗和碳排放的重要途径。

例如，利用先进的脱硫、脱氮、脱硅等技术降低炼铁炉内的碳排放；采用高效的余热回收系统和低温废气处理技术等措施，减少能量的浪费和排放的二氧化碳。

5. 绿色建筑与节能环保除了在生产过程中降低能耗和碳排放外，钢铁企业还可以采取绿色建筑和节能环保措施，以降低整个钢铁产业链的能耗和碳排放。

例如，在建筑设计和施工中采用节能材料和技术，建设低能耗厂房和高效的工业园区，进一步减少能耗和碳排放，并改善环境质量。

综上所述，钢铁行业的能源效率减少能耗和碳排放的关键方法包括技术创新与升级、能源管理与优化、材料选择与循环利用、低碳技术的应用以及绿色建筑与节能环保。

通过积极采取这些方法，钢铁行业可以实现减少能耗和碳排放的目标，为可持续发展做出贡献。