這是基礎且zui具成本效益的階段,旨在最大化回收生產(chǎn)過程中的廢棄資源。
全流程余熱余能回收發(fā)電:這是目前應用最廣、見效最快的技術方向。企業(yè)可以系統(tǒng)性地回收焦化、燒結、煉鐵、煉鋼等各個工序產(chǎn)生的余熱、余壓和煤氣,將其轉化為電能或熱能自用。
焦化工序:采用干熄焦(CDQ)技術替代傳統(tǒng)濕法熄焦,可回收約80%的紅焦顯熱用于發(fā)電,同時實現(xiàn)節(jié)水、杜絕廢氣污染。
燒結工序:應用環(huán)冷機梯級余熱回收等技術,對高、中、低溫煙氣進行“發(fā)電、供汽、回用”的梯級利用,可顯著提升能效。
煤氣資源:利用超臨界煤氣發(fā)電等先進技術,將低熱值的高爐、轉爐煤氣高效轉化為電能,發(fā)電效率可超過44%,是鋼廠實現(xiàn)能源自給的重要一環(huán)。
余壓回收:在高爐上配置煤氣余壓透平發(fā)電裝置(TRT),可有效回收高壓煤氣的壓力能。
推動全流程ji致能效:通過對標找差距、技術改造和智能化能源管理,系統(tǒng)性降低各工序的能耗水平。有數(shù)據(jù)顯示,ji致能效工程在2024年為行業(yè)實現(xiàn)碳減排約2750萬噸。
第二步:布局深度脫碳工藝
當能效提升潛力見頂,必須從源頭上改變高碳的工藝路線。
發(fā)展短流程電爐煉鋼:大幅提高廢鋼在原料結構中的比例,采用電爐進行冶煉。相較于傳統(tǒng)高爐長流程,電爐短流程可省去燒結、焦化等高耗能環(huán)節(jié),生產(chǎn)流程縮短40%,碳排放可降低80%以上。這高度依賴社會廢鋼資源的積蓄量。
探索氫冶金等顛覆性技術:這是實現(xiàn)近零碳排放的zhong極方向之一。用氫氣作為還原劑替代煤炭,從源頭避免二氧化碳的產(chǎn)生。國內(nèi)已投產(chǎn)的百萬噸級氫基豎爐項目,通過“氫基豎爐直接還原鐵+電爐”的短流程,可實現(xiàn)降碳50%-80%。目前其大規(guī)模應用受限于綠氫的成本和供應。
第三步:部署末端治理與循環(huán)利用
對于難以避免的碳排放,捕集與利用是最終實現(xiàn)碳中和的“兜底”技術。
應用碳捕集、利用與封存(CCUS)技術:在碳排放集中點(如高爐、熱風爐或石灰窯)安裝捕集裝置。目前鋼鐵行業(yè)在探索化學吸收法(如胺液)、物理吸附法以及鋼渣礦化等多種技術路徑。國內(nèi)已有萬噸級示范項目成功運行,捕集率可達90%以上。該技術當前的主要挑戰(zhàn)是能耗和成本較高,以及后續(xù)二氧化碳的資源化利用或封存渠道。
實踐建議:如何選擇與起步?
對于不同企業(yè),起步點各不相同:
對于大多數(shù)企業(yè)(特別是中小企業(yè)):應優(yōu)先聚焦第一步,對自身各工序的余熱余能資源進行系統(tǒng)診斷,投資回收期短的節(jié)能項目(如升級干熄焦、優(yōu)化煤氣發(fā)電),能快速帶來經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,解決“近渴”。
對于有技術儲備和資金實力的大型企業(yè):在推進第一步的同時,可以開始戰(zhàn)略布局第二步。例如,規(guī)劃建設短流程電爐煉鋼生產(chǎn)線,或開展氫冶金、CCUS等技術的工業(yè)試驗與示范項目,為未來的深度脫碳積累技術和經(jīng)驗。
開發(fā)碳減排項目,本質(zhì)上是將碳排放從成本負擔轉化為技術競爭力。這條技術路徑?jīng)]有捷徑,但起步永遠不晚。從審計自身的能源流與碳流向開始,一步步推進,每一步都會讓企業(yè)在綠色低碳的賽道上贏得更多主動。
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