《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
時間：2021/5/31 來源： 中冶賽迪集團
環(huán)境污染和氣候變化是21世紀人類社會面臨的嚴重挑戰(zhàn)，是深刻影響各國經(jīng)濟社會發(fā)展的重大全球性問題。隨著《巴黎協(xié)議》的正式生效以及歐盟綠色新政的通過，未來一段時期如何實現(xiàn)溫室氣體中和，已成為社會的焦點。2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會上鄭重承諾：中國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。習近平也多次強調(diào)，應(yīng)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(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求，是推動構(gòu)建人類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)，推動鋼鐵行業(yè)低碳發(fā)展，是每個鋼鐵生態(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(shè)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(qū)動為引擎，站在鋼鐵系統(tǒng)全流程的角度，開展綠色低碳新技術(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(gòu)建新時期綠色低碳發(fā)展新格局。
高端咨詢引領(lǐng)，構(gòu)建綠色低碳整體解決方案
以高端咨詢?yōu)橐I(lǐng)的系統(tǒng)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(tǒng)性的解決方案，幫助鋼廠提高運營效率，降低能源消耗，減少污染物和二氧化碳排放，已經(jīng)為國內(nèi)外三十余家大中型鋼鐵企業(yè)提供了咨詢服務(wù)，涉及鋼鐵產(chǎn)能近2億噸。
企業(yè)碳達峰及降碳技術(shù)路徑評價模型
企業(yè)碳達峰及降碳技術(shù)路徑評價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。以中冶賽迪自主開發(fā)的碳達峰碳中和技術(shù)庫為基礎(chǔ)，根據(jù)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低碳減排工程。
低碳清潔生產(chǎn)診斷咨詢技術(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)診斷咨詢技術(shù)，建立了鋼鐵行業(yè)碳達峰及降碳技術(shù)路徑評價模型、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業(yè)務(wù)體系，能為企業(yè)提供碳達峰及降碳規(guī)劃設(shè)計、超低排放評估、A類企業(yè)咨詢、清潔生產(chǎn)全流程診斷等咨詢服務(wù)，根據(jù)企業(yè)降碳減污需求制定成本最優(yōu)、技術(shù)可行的咨詢方案，助力企業(yè)完成碳達峰碳中和路線圖并提供重點低碳減排工程建議。公司已經(jīng)為國內(nèi)外三十余家大中型鋼鐵企業(yè)提供了咨詢服務(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滿足超低排放標準提供診斷和解決方案。
賽迪智碳分析軟件
中冶賽迪自主開發(fā)的該軟件可同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、核查核算、統(tǒng)計分析、預測預警等功能，從而為鋼鐵企業(yè)實施碳管理提供有效的信息化工具。系統(tǒng)測試結(jié)果表明，系統(tǒng)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(jié)果誤差在1%以內(nèi)，能夠輔助企業(yè)進行準確的、滿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，該分析軟件可一鍵式生成報表，符合國家現(xiàn)階段對鋼鐵企業(yè)碳排放數(shù)據(jù)報送要求，實現(xiàn)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(yīng)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(jiān)控的大數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ)，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，實時精準掌握鋼鐵企業(yè)碳排放全生命周期數(shù)據(jù)，推廣應(yīng)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
中冶賽迪從“十三五”時期開始布局低碳冶煉技術(shù)，并開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
中冶賽迪長期持續(xù)開展低碳冶煉新技術(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(yīng)用條件。
在氫基豎爐直接還原工藝領(lǐng)域，中冶賽迪開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的以天然氣、焦爐煤氣、頁巖氣、煤層氣等化石能源類富氫介質(zhì)為條件的CSH豎爐直接還原生產(chǎn)DRI技術(shù)，具備開展相關(guān)工程設(shè)計和建設(shè)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(zhuǎn)化、還原豎爐、頂煤氣循環(huán)等核心系統(tǒng)組成，并預留未來綠氫能源接口。相比傳統(tǒng)高爐工藝，可減少50%以上的噸鐵碳排放量，遠期可實現(xiàn)90%以上減碳效益，是鋼鐵工業(yè)綠色低碳氫冶金應(yīng)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(jié)能降耗、高效生產(chǎn)、綠色環(huán)保、智能、裝備可靠核心理念，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全密閉階梯進料型綠色智能電弧爐產(chǎn)品，實現(xiàn)了不開蓋冶煉、廢鋼預熱和廢鋼連續(xù)加料，提高了冶煉效率。采用全廢鋼冶煉時，可比傳統(tǒng)電弧爐降低電耗25%，降低電極消耗40%，CO2排放量可比高爐長流程降低60%，是鋼鐵行業(yè)大幅減碳降碳的重要手段。
多學科集成，系統(tǒng)優(yōu)化提高能源利用效率
中冶賽迪發(fā)揮多學科、多專業(yè)集成優(yōu)勢，致力于實現(xiàn)節(jié)能減排目標和鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
智慧能源管理系統(tǒng)
將傳統(tǒng)冶金能源工藝與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)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)，具備煤氣潮流實時計算及分析、煤氣管網(wǎng)運行診斷、煤氣潮流事件預演等功能，實現(xiàn)能源與主工序生產(chǎn)耦合、能源介質(zhì)調(diào)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)路線為：高爐煤氣除塵系統(tǒng)→中溫轉(zhuǎn)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，可在TRT/BPRT之前高壓端實現(xiàn)高爐煤氣的集中脫硫治理，對于煤氣余能回收、提高熱值具有顯著效果。與濕法脫硫相比，干法脫硫后煤氣于熱風爐燃燒風溫可提高50~80 ℃，帶來熱風爐用戶節(jié)焦增益約4~6 kg/tFe，具有顯著的減碳效果。
轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐煤氣進行降溫除塵，在回收轉(zhuǎn)爐煤氣中低溫余熱的同時實現(xiàn)減排，進一步提高余熱回收水平，降低系統(tǒng)能耗。通過回收轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐工序能耗為-12kg/t鋼，可以進一步降至-17.18kg/t鋼。余熱回收產(chǎn)生的蒸汽壓力波動在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(nèi)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(jié)約標煤約198萬噸（每KWh折合標煤330g），年減排CO2 約493.6萬噸（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(jié)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(jié)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。以一個年產(chǎn)500萬噸鋼鐵企業(yè)計算，采用該技術(shù)年可以節(jié)省約2.3萬噸標準煤，年減少碳排放約5.73萬噸。
微過熱蓄熱器
蓄熱器適用于煉鋼余熱回收系統(tǒng)，是鋼鐵工業(yè)余熱回收利用的關(guān)鍵裝備，中冶賽迪自主開發(fā)了具有知識產(chǎn)權(quán)的微過熱蓄熱器和球型蓄熱器系列化產(chǎn)品。微過熱蓄熱器利用蓄熱器自身的壓力變化和進出口蒸汽焓差，將蓄熱器排出的低壓飽和蒸汽變成過熱蒸汽，設(shè)備出口蒸汽過熱度達到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發(fā)的微過熱蓄熱器，煉鋼車間蒸汽供精煉RH/VD/VOD使用，可以節(jié)省蒸汽用量15%左右。以國內(nèi)500萬噸精煉鋼產(chǎn)量為例可以實現(xiàn)年減排CO2約0.4萬噸。
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)保無污染、使用壽命長等優(yōu)點，是助力實現(xiàn)“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(yīng)用在芯片廠、大型數(shù)據(jù)中心等對電能質(zhì)量和供電可靠性有極高要求的場合，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(shè)備故障而引起的經(jīng)濟損失，具有廣闊的應(yīng)用前景。產(chǎn)品在成都格羅方德芯片廠首次實現(xiàn)10kV 16MW工程應(yīng)用，填補了國內(nèi)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(diào)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，開發(fā)了冶金工業(yè)高壓變頻調(diào)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(zhuǎn)爐除塵等冶金工藝控制技術(shù)，通過變頻調(diào)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(jié)能減排效果顯著，已實現(xiàn)累計裝機500MW，減少CO2排放300多萬噸。
風光儲氫一體化解決方案
中冶賽迪創(chuàng)新應(yīng)用綠色能源核心技術(shù)，積極打造風光儲氫一體化解決方案，緊扣鋼鐵行業(yè)場景特點，以綠色優(yōu)先、協(xié)調(diào)互濟為原則，因地制宜打造以風力發(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”，優(yōu)化企業(yè)能源結(jié)構(gòu)，降低企業(yè)用電成本，助力企業(yè)和地方主動完成綠電消納指標，為鋼鐵行業(yè)全氫冶金提供綠色氫源，促進企業(yè)節(jié)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)
將冶煉過程中的高溫液態(tài)熔渣，通過轉(zhuǎn)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(nèi)，與水進行熱交換產(chǎn)生高溫蒸汽，實現(xiàn)顯熱高效回收，同時在該過程中通過有效的換熱強度和效率保證渣粒的非晶態(tài)含量，實現(xiàn)了高溫液態(tài)熔渣顯熱高效回收和資源化利用，消除水沖渣帶來的環(huán)境污染和能源、資源浪費等問題。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(jié)能1094.4萬噸標煤，減排SO2 9.3萬噸、NOx 8.1萬噸、粉塵151.02萬噸、CO2 2867.37萬噸。
轉(zhuǎn)底爐高效處置含鐵固廢綠色技術(shù)
中冶賽迪自主開發(fā)的轉(zhuǎn)底爐高效處置含鐵固廢綠色技術(shù)，能夠?qū)⒑F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20萬噸的轉(zhuǎn)底爐固廢處理線為例，相比高爐長流程煉鐵，轉(zhuǎn)底爐技術(shù)年減排CO2約13.2萬噸，實現(xiàn)含鐵塵泥固廢資源再利用的同時，推動行業(yè)碳減排。
鋼鐵企業(yè)水系統(tǒng)集中智慧管控平臺
實現(xiàn)對鋼鐵企業(yè)水系統(tǒng)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(tǒng)化智能管理，打破了原有各工藝單元水系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)孤島，實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有用水及水處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一管理，勞動效率提高近30%，系統(tǒng)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(yīng)用。實現(xiàn)了廢水零排放。
進入新發(fā)展階段，中冶賽迪將積極踐行新發(fā)展理念，服務(wù)構(gòu)建新發(fā)展格局，繼續(xù)以創(chuàng)新驅(qū)動為引擎，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！
