《中國冶金報》:中冶賽迪引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展
時(shí)間:2021/5/31 來(lái)源: 中冶賽迪集團
環(huán)境污染和氣候變化是21世紀人類(lèi)社會(huì )面臨的嚴重挑戰,是深刻影響各國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的重大全球性問(wèn)題。隨著(zhù)《巴黎協(xié)議》的正式生效以及歐盟綠色新政的通過(guò),未來(lái)一段時(shí)期如何實(shí)現溫室氣體中和,已成為社會(huì )的焦點(diǎn)。2020年9月,習近平總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì )上鄭重承諾:中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”。習近平也多次強調,應對氣候變化不是別人要我們做,而是我們自己要做,是我國可持續發(fā)展的內在要求,是推動(dòng)構建人類(lèi)命運共同體的責任擔當。
鋼鐵行業(yè)是我國碳排放量最高的制造業(yè),推動(dòng)鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展,是每個(gè)鋼鐵生態(tài)圈企業(yè)義不容辭的責任。中冶賽迪作為鋼鐵工程技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè),中冶集團打造冶金建設國家隊的領(lǐng)跑者,步步緊跟黨和國家決策部署,認真貫徹新發(fā)展理念,以創(chuàng )新驅動(dòng)為引擎,站在鋼鐵系統全流程的角度,開(kāi)展綠色低碳新技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)協(xié)同攻關(guān),以核心技術(shù)的自立自強,引領(lǐng)自主創(chuàng )新的鋼鐵冶金綠色低碳之路,努力構建新時(shí)期綠色低碳發(fā)展新格局。
高端咨詢(xún)引領(lǐng),構建綠色低碳整體解決方案
以高端咨詢(xún)?yōu)橐I(lǐng)的系統化整體解決方案是中冶賽迪的獨特優(yōu)勢。中冶賽迪圍繞“物質(zhì)流”、“鐵素流”、“能量流”、“排放流”、“信息流”等要素成本,以系統性的解決方案,幫助鋼廠(chǎng)提高運營(yíng)效率,降低能源消耗,減少污染物和二氧化碳排放,已經(jīng)為國內外三十余家大中型鋼鐵企業(yè)提供了咨詢(xún)服務(wù),涉及鋼鐵產(chǎn)能近2億噸。
企業(yè)碳達峰及降碳技術(shù)路徑評價(jià)模型
企業(yè)碳達峰及降碳技術(shù)路徑評價(jià)模型包括碳達峰碳中和技術(shù)庫、成本控制模塊、碳排放核算分析模塊。以中冶賽迪自主開(kāi)發(fā)的碳達峰碳中和技術(shù)庫為基礎,根據企業(yè)提出的發(fā)展目標和降碳需求,分析碳達峰及降碳不同組合技術(shù)路徑情景。針對不同技術(shù)路徑情景,在成本控制模塊和碳排放核算模塊分別進(jìn)行成本和碳排放量計算,以降碳目標約束和成本最優(yōu)為目標,為企業(yè)推薦最可行的碳達峰碳中和路徑圖和重點(diǎn)低碳減排工程。
低碳清潔生產(chǎn)診斷咨詢(xún)技術(shù)
中冶賽迪具備鋼鐵工業(yè)全流程、全工序低碳清潔生產(chǎn)技術(shù)診斷咨詢(xún)技術(shù),建立了鋼鐵行業(yè)碳達峰及降碳技術(shù)路徑評價(jià)模型、碳達峰碳中和技術(shù)庫、污染物排放流模型、超低排放評估及咨詢(xún)業(yè)務(wù)體系,能為企業(yè)提供碳達峰及降碳規劃設計、超低排放評估、A類(lèi)企業(yè)咨詢(xún)、清潔生產(chǎn)全流程診斷等咨詢(xún)服務(wù),根據企業(yè)降碳減污需求制定成本最優(yōu)、技術(shù)可行的咨詢(xún)方案,助力企業(yè)完成碳達峰碳中和路線(xiàn)圖并提供重點(diǎn)低碳減排工程建議。公司已經(jīng)為國內外三十余家大中型鋼鐵企業(yè)提供了咨詢(xún)服務(wù),涉及鋼鐵產(chǎn)能近2億噸,在能耗方面最高降低噸鋼綜合能耗達34kgce/t,在污染物排放上為鋼廠(chǎng)滿(mǎn)足超低排放標準提供診斷和解決方案。
賽迪智碳分析軟件
中冶賽迪自主開(kāi)發(fā)的該軟件可同時(shí)實(shí)現數據處理、核查核算、統計分析、預測預警等功能,從而為鋼鐵企業(yè)實(shí)施碳管理提供有效的信息化工具。系統測試結果表明,系統對企業(yè)當年度的碳排放預測值與第三方核查得到年度排放結果誤差在1%以?xún),能夠輔助企業(yè)進(jìn)行準確的、滿(mǎn)足國家要求的碳排放核算及報告,并且為年度碳排放量的預測提供方法支撐。同時(shí),該分析軟件可一鍵式生成報表,符合國家現階段對鋼鐵企業(yè)碳排放數據報送要求,實(shí)現對不同工序、排放源及減排潛力的分析,目前已在重慶鋼鐵等企業(yè)得到成功應用。
鋼鐵企業(yè)碳排放感知管控平臺
以融合鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)工藝和環(huán)境監控的大數據平臺為基礎,打造具有智慧分析、智能處理特色的鋼鐵企業(yè)碳排放感知管控平臺,實(shí)時(shí)精準掌握鋼鐵企業(yè)碳排放全生命周期數據,推廣應用低碳工藝,有效支撐碳排放交易。
工藝創(chuàng )新源頭減量,打造極致低碳鋼廠(chǎng)
中冶賽迪從“十三五”時(shí)期開(kāi)始布局低碳冶煉技術(shù),并開(kāi)展新工藝新流程研究,在高爐大型化、全氧高爐富氫噴吹、煤氣循環(huán)、氣基非高爐煉鐵、綠色高效電弧爐煉鋼等綠色低碳方面形成了一大批核心技術(shù)和產(chǎn)品。
氫基豎爐直接還原工藝
中冶賽迪長(cháng)期持續開(kāi)展低碳冶煉新技術(shù)研發(fā)及關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),目前已形成了低碳富氫氧氣高爐、氫基豎爐等低碳冶煉核心產(chǎn)品,具備工業(yè)應用條件。
在氫基豎爐直接還原工藝領(lǐng)域,中冶賽迪開(kāi)發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的以天然氣、焦爐煤氣、頁(yè)巖氣、煤層氣等化石能源類(lèi)富氫介質(zhì)為條件的CSH豎爐直接還原生產(chǎn)DRI技術(shù),具備開(kāi)展相關(guān)工程設計和建設的綜合能力。該工藝采用富氫氣體作為能源和還原劑,含鐵爐料一般為球團礦,工藝流程主要由原料氣轉化、還原豎爐、頂煤氣循環(huán)等核心系統組成,并預留未來(lái)綠氫能源接口。相比傳統高爐工藝,可減少50%以上的噸鐵碳排放量,遠期可實(shí)現90%以上減碳效益,是鋼鐵工業(yè)綠色低碳氫冶金應用技術(shù)的重要組成。
綠色智能電弧爐工藝技術(shù)及裝備
在國家科技重大支撐計劃支持下,中冶賽迪圍繞節能降耗、高效生產(chǎn)、綠色環(huán)保、智能、裝備可靠核心理念,開(kāi)發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的全密閉階梯進(jìn)料型綠色智能電弧爐產(chǎn)品,實(shí)現了不開(kāi)蓋冶煉、廢鋼預熱和廢鋼連續加料,提高了冶煉效率。采用全廢鋼冶煉時(shí),可比傳統電弧爐降低電耗25%,降低電極消耗40%,CO2排放量可比高爐長(cháng)流程降低60%,是鋼鐵行業(yè)大幅減碳降碳的重要手段。
多學(xué)科集成,系統優(yōu)化提高能源利用效率
中冶賽迪發(fā)揮多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)集成優(yōu)勢,致力于實(shí)現節能減排目標和鋼鐵企業(yè)的可持續發(fā)展。
智慧能源管理系統
將傳統冶金能源工藝與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數據及智能算法等深度融合,研發(fā)形成多層級能效分析及優(yōu)化、能耗瓶頸診斷、多維度能耗分析等關(guān)鍵技術(shù),具備煤氣潮流實(shí)時(shí)計算及分析、煤氣管網(wǎng)運行診斷、煤氣潮流事件預演等功能,實(shí)現能源與主工序生產(chǎn)耦合、能源介質(zhì)調度協(xié)同優(yōu)化,企業(yè)能源效率得到大幅度提升。
高爐煤氣干法脫硫技術(shù)
中冶賽迪獨立自主開(kāi)發(fā)的高爐煤氣干法脫硫技術(shù)及裝備,采用的技術(shù)路線(xiàn)為:高爐煤氣除塵系統→中溫轉化→中溫脫硫→余壓發(fā)電→管網(wǎng),具有阻損小、溫降小、全干法等特點(diǎn),可在TRT/BPRT之前高壓端實(shí)現高爐煤氣的集中脫硫治理,對于煤氣余能回收、提高熱值具有顯著(zhù)效果。與濕法脫硫相比,干法脫硫后煤氣于熱風(fēng)爐燃燒風(fēng)溫可提高50~80 ℃,帶來(lái)熱風(fēng)爐用戶(hù)節焦增益約4~6 kg/tFe,具有顯著(zhù)的減碳效果。
轉爐煤氣中低溫余熱回收技術(shù)
采用粗除塵器和中低溫余熱鍋爐對轉爐煤氣進(jìn)行降溫除塵,在回收轉爐煤氣中低溫余熱的同時(shí)實(shí)現減排,進(jìn)一步提高余熱回收水平,降低系統能耗。通過(guò)回收轉爐煤氣中低溫余熱,可以新增蒸汽回收量60kg/t鋼,折合標煤5.18kg/t鋼,目前轉爐工序能耗為-12kg/t鋼,可以進(jìn)一步降至-17.18kg/t鋼。余熱回收產(chǎn)生的蒸汽壓力波動(dòng)在1.2-4.2MPa,產(chǎn)生的蒸汽若采用飽和蒸汽發(fā)電,余熱回收發(fā)電量可以提升6kwh/t鋼。以國內年產(chǎn)鋼水量10億噸計算,采用該項技術(shù)后,預期年可新增發(fā)電量60億kW·h,折算年節約標煤約198萬(wàn)噸(每KWh折合標煤330g),年減排CO2 約493.6萬(wàn)噸(每kg標煤折合減排2.493kgCO2)。
加熱爐高效組合式余熱梯級回收技術(shù)
通過(guò)整合水梁立柱汽化冷卻技術(shù)(ECS)、高效空煤氣預熱技術(shù)(ARS)、煙氣余熱鍋爐技術(shù)(WHB)以及余熱蒸汽發(fā)電技術(shù)四個(gè)工藝階段,從源頭廢熱產(chǎn)生、余熱余能回收再利用、廢氣達標排放多環(huán)節服務(wù)于全工藝生產(chǎn)流程,由此形成工藝主體良性循環(huán),大幅提升能源綜合利用效率,降低工業(yè)廢氣的產(chǎn)生,提供節能、環(huán)保、減碳的綜合解決方案。該技術(shù)先后成功運用于邯鋼、寶武集團、臺塑越南河靜鋼鐵等項目。以一個(gè)年產(chǎn)500萬(wàn)噸鋼鐵企業(yè)計算,采用該技術(shù)年可以節省約2.3萬(wàn)噸標準煤,年減少碳排放約5.73萬(wàn)噸。
微過(guò)熱蓄熱器
蓄熱器適用于煉鋼余熱回收系統,是鋼鐵工業(yè)余熱回收利用的關(guān)鍵裝備,中冶賽迪自主開(kāi)發(fā)了具有知識產(chǎn)權的微過(guò)熱蓄熱器和球型蓄熱器系列化產(chǎn)品。微過(guò)熱蓄熱器利用蓄熱器自身的壓力變化和進(jìn)出口蒸汽焓差,將蓄熱器排出的低壓飽和蒸汽變成過(guò)熱蒸汽,設備出口蒸汽過(guò)熱度達到10℃~20℃,提高蒸汽品質(zhì),提升余熱回收蒸汽在抽真空、飽和蒸汽發(fā)電及蒸汽管網(wǎng)中的輸送效率。采用中冶賽迪自主開(kāi)發(fā)的微過(guò)熱蓄熱器,煉鋼車(chē)間蒸汽供精煉RH/VD/VOD使用,可以節省蒸汽用量15%左右。以國內500萬(wàn)噸精煉鋼產(chǎn)量為例可以實(shí)現年減排CO2約0.4萬(wàn)噸。
高性能飛輪儲能中壓UPS
基于物理儲能的飛輪儲能技術(shù),具有綠色環(huán)保無(wú)污染、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),是助力實(shí)現“碳中和、碳達峰”的重要裝備。中冶賽迪創(chuàng )新研發(fā)的高性能飛輪儲能中壓UPS產(chǎn)品效率高達98%,將供電可靠性提升至99.9999%,可應用在芯片廠(chǎng)、大型數據中心等對電能質(zhì)量和供電可靠性有極高要求的場(chǎng)合,為其提供卓越電能保護,減少由于電壓驟降或停電造成工藝設備故障而引起的經(jīng)濟損失,具有廣闊的應用前景。產(chǎn)品在成都格羅方德芯片廠(chǎng)首次實(shí)現10kV 16MW工程應用,填補了國內外空白,為芯片安全生產(chǎn)保駕護航。
冶金工業(yè)高壓變頻調速關(guān)鍵技術(shù)
中冶賽迪基于對冶金工藝流程的深刻理解,開(kāi)發(fā)了冶金工業(yè)高壓變頻調速關(guān)鍵技術(shù),形成MVC1200系列高壓變頻器產(chǎn)品,技術(shù)成果整體達到國際先進(jìn)水平,入選“中冶集團十大核心技術(shù)定型產(chǎn)品”。該產(chǎn)品充分集成了熱軋除鱗、轉爐除塵等冶金工藝控制技術(shù),通過(guò)變頻調速運行策略的優(yōu)化減少了能源浪費、提高了生產(chǎn)效率。該產(chǎn)品節能減排效果顯著(zhù),已實(shí)現累計裝機500MW,減少CO2排放300多萬(wàn)噸。
風(fēng)光儲氫一體化解決方案
中冶賽迪創(chuàng )新應用綠色能源核心技術(shù),積極打造風(fēng)光儲氫一體化解決方案,緊扣鋼鐵行業(yè)場(chǎng)景特點(diǎn),以綠色優(yōu)先、協(xié)調互濟為原則,因地制宜打造以風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能和可再生能源制氫等新能源為主體的“綠電工廠(chǎng)”,優(yōu)化企業(yè)能源結構,降低企業(yè)用電成本,助力企業(yè)和地方主動(dòng)完成綠電消納指標,為鋼鐵行業(yè)全氫冶金提供綠色氫源,促進(jìn)企業(yè)節能減排。
強化末端治理,全方位提高綠色低碳水平
中冶賽迪狠抓末端排放的回收和治理,助力工業(yè)與自然和諧共生,全方位提高綠色低碳水平。
高溫熔渣顯熱高效回收技術(shù)
將冶煉過(guò)程中的高溫液態(tài)熔渣,通過(guò)轉杯;@得直徑在2~5mm之間的顆粒,凝固后的顆粒送到自流床余熱鍋爐內,與水進(jìn)行熱交換產(chǎn)生高溫蒸汽,實(shí)現顯熱高效回收,同時(shí)在該過(guò)程中通過(guò)有效的換熱強度和效率保證渣粒的非晶態(tài)含量,實(shí)現了高溫液態(tài)熔渣顯熱高效回收和資源化利用,消除水沖渣帶來(lái)的環(huán)境污染和能源、資源浪費等問(wèn)題。按照2020年高爐渣產(chǎn)量3.02億噸、60%的顯熱回收率計算,該技術(shù)每年可節能1094.4萬(wàn)噸標煤,減排SO2 9.3萬(wàn)噸、NOx 8.1萬(wàn)噸、粉塵151.02萬(wàn)噸、CO2 2867.37萬(wàn)噸。
轉底爐高效處置含鐵固廢綠色技術(shù)
中冶賽迪自主開(kāi)發(fā)的轉底爐高效處置含鐵固廢綠色技術(shù),能夠將含鐵含鋅塵泥中的鐵和鋅分離后分別回收,回收的鋅粉可作為優(yōu)質(zhì)含鋅產(chǎn)品外售,回收的鐵素可作為高爐冶煉的優(yōu)質(zhì)原料,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽也可以作為優(yōu)質(zhì)能源回收利用。以年處理能力為20萬(wàn)噸的轉底爐固廢處理線(xiàn)為例,相比高爐長(cháng)流程煉鐵,轉底爐技術(shù)年減排CO2約13.2萬(wàn)噸,實(shí)現含鐵塵泥固廢資源再利用的同時(shí),推動(dòng)行業(yè)碳減排。
鋼鐵企業(yè)水系統集中智慧管控平臺
實(shí)現對鋼鐵企業(yè)水系統從“取水制備-供給輸送-循環(huán)利用-廢水排放-處理回用”等全流程的系統化智能管理,打破了原有各工藝單元水系統之間的數據孤島,實(shí)現鋼鐵企業(yè)現有用水及水處理系統數據集中統一管理,勞動(dòng)效率提高近30%,系統運行效率提升約20%,噸鋼耗水量降低約7%,目前已在寶武湛江鋼鐵等應用。實(shí)現了廢水零排放。
進(jìn)入新發(fā)展階段,中冶賽迪將積極踐行新發(fā)展理念,服務(wù)構建新發(fā)展格局,繼續以創(chuàng )新驅動(dòng)為引擎,引領(lǐng)中國鋼鐵工業(yè)智能化、綠色化、低碳化、高效化發(fā)展,為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出新的貢獻!