节能减排在钢铁行业的实践与研究.docx
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节能减排在钢铁行业的实践与研究
节能减排在钢铁行业的实践与研究
【摘要】：
中央"十二五"发展规划建议明确将"加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平作为"十二五"的重要任务之一。
唐山钢铁集团在面临搬迁调整的巨大压力下，进行了以节能环保为核心理念的结构调整，在淘汰掉大量落后装备的同时，还淘汰了落后的发展理念，淘汰了落后的环境，进行了厂区环境综合治理和节能系统改造。
我们调查队一行前往唐山钢铁集团去调查研究他们的节能减排工作，去探究他们如何从生态污点转变为生态亮点，如何实现了"绿色转型"的巨变。
唐钢加强环境保护，推行清洁生产，发展循环经济，唐钢拆迁淘汰落后设备和落后产能区并进行大面积的绿化，高效回收利用余热余能，减少废水、废气、废渣的排放。
我们看见了新形势下的钢铁企业，看到了一条钢铁企业与环境、城市和谐发展的道路，找到了一条打造世界上最清洁钢厂的宝贵经验。
虽然我们实地调查的时间并不长，但经过事先的准备和工作人员的认真讲解，此次的调查活动我们还是收益颇丰。
【关键词】：
唐山钢铁集团节能减排清洁生产绿色转型
一、课题背景
节能减排从广义上是指节约物质资源和能量资源，减少废弃物和环境有害物（包括废水、废气、废渣和噪声）排放。
节能减排是贯彻落实十七大精神的重要内容，是落实科学发展观的具体体现，是实现人与自然和谐发展的重要举措。
钢铁行业作为典型的“两资一高”行业，具有高能耗、高污染及资源消耗的特点。
钢铁工业是我国九大重点耗能行业之一，总能耗约占全国总能耗的15%，工业废水排放量占工业排放总量的近9%。
同时，现代钢铁企业又集钢铁产品制造、生产过程能源转换及回收利用、社会废弃物的消纳处理三大功能于一体，是具有显著循环经济、低碳经济特点的绿色产业。
钢铁工业作为能源资源消耗大户，也就决定了其是节能减排效果最好、最具发展低碳经济潜力的产业。
钢铁企业发展低碳经济的核心是节能减排，既涉及钢铁生产的能源高效利用、二次能源开发、三废资源再生利用的能源技术，又涉及惠及国计民生的污染减排、环保综合治理的环保技术。
严峻的国内外经济形势，为钢铁企业进一步节能减排、实现低碳经济，提供了难得的机遇。
发展低碳经济，是新的钢铁产业发展政策的重要内容，是中国可持续发展，转变经济发展模式、缓解资源约束矛盾的必由之路。
2008年4月25-27日，国务院国资委研究中心李保民书记带领节能减排课题组一行对河北省唐山市重点企业节能减排工作进行了调研，调研组与河北省国资委和唐山市国资委分别进行了节能减排工作座谈会，并对唐山三友集团、开滦集团、唐山钢铁集团、冀东水泥集团四家重点企业开展了节能减排专题调研。
组建整合一年后的唐山钢铁集团在省国资委和集团的正确领导下，在面临市场形势极为严峻的时期，公司在不断追求经济效益的同时，将压力变动力、危机变机遇，大胆果断决策，周密部署安排，大力实施厂区规划综合治理工作，在资金压力特别紧张的情况下，斥巨资用于节能减排和环境治理，将唐钢的厂容治理纳入创建一流企业的建设之中、发展融入唐山市生态城市建设之中
因此针对节能减排在钢铁行业的实践与研究的重要性和河北省对唐山钢铁集团环境整治的重视以及唐山钢铁集团伟大“绿色”转变，这个寒假，我们社会调研小组，便以此为调查课题，在河北省唐山市钢铁集团进行了社会实践调查。
二、研究目的
节能减排工作是关系我国经济可持续发展的一件大事,做好节能减排工作对推动我国企业技术进步、合理利用资源、保护和改善环境等起着重要作用.钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业及实现新型工业化的支柱产业,钢铁材料是人类社会最重要的基础性、功能性材料,也是最易于回收再利用的资源。
社会的发展、技术的进步，决定了中国钢铁企业必须走绿色钢铁、低碳经济之路。
随着社会对碳减排问题的日益关注，做好碳减排工作不仅是企业履行社会责任的具体体现之一，而且也是关系企业能否生存、能否可持续发展的问题。
唐钢的实践充分证明了这一点，唐钢作为一个有着66年历史、1600万吨钢产能的老企业，以“减量化、再利用、再循环”为基本原则，全面构建并系统实施了企业能源资源的循环经济模式，实现了物资、二次能源、固体废弃物、水资源的循环利用，初步显现了节能减排、低碳经济的效果。
我们希望通过这次节能减排的社会实践调查课题了解我国钢铁行业节能减排现状，学习钢铁行业节能减排的主要途径，观察中国钢铁工业在这方面与国外先进水平的差距。
同时通过对唐山钢铁集团的调查研究来探索唐钢的节能减排的“绿色”之路，来学习唐钢的环保的高新技术与环保理念，并且希望将钢铁行业的节能减排之道推广应用于其它领域，使节能减排深入人心。
通过对节能减排的调查，我们可以更加深刻地体会到节能的重要性，从而使环境资源得到充分利用。
让人们拥有一个健康、美好的生活。
“节能减排，共享蓝天”，让我们从我做起，从点滴做起，让节能减排渗透到生活的每个细微之处。
三、调查方法
1.查阅书籍、报刊数据
2.实地调查
3.询问咨询
4.上互联网找资料
四、公司介绍
唐山钢铁集团责任有限公司（简称唐钢集团）地处中国河北北部，总部位于河北省唐山市。
依燕山，临渤海，接京津，享有得天独厚的资源条件和区位、交通优势。
2005年以唐钢为核心，联合宣钢、承钢整合组建而成。
2005年末，资产总额581亿元，在册职工总数93569人，产钢1607万吨，位居中国第二位。
在中企协近日公布的企业排行榜上，排名2006全国企业500强第43位，全国制造业500强第16位，黑色冶金及压延加工企业第4位。
河北钢铁集团唐山钢铁股份有限公司（以下简称唐钢）是国有控股上市公司，特大型钢铁企业，河北钢铁集团的骨干企业。
现有股本总额36.26亿股，资产总额（含代管的原唐钢集团下属单位）836.77亿元。
唐钢地处全国三大铁矿带之一的冀东地区，并处沿渤海湾京津冀经济隆起带，铁矿石、煤、电等资源丰富；铁路、公路和海上运输便利。
唐钢始建于1943年，是我国碱性侧吹转炉炼钢的发祥地，现为深圳证券交易所上市公司中的蓝筹股。
"九五""十五"以来，唐钢实施铁、钢、轧三大系统技术改造"三步走"发展战略和完善老区、联合周边、加快开发曹妃甸的"三极支撑"发展战略，实现了一系列重大进步，于2005年跨入千万吨级大钢行列。
唐钢钢铁主业具有1500万吨/年的生产能力，钢材产品主要为板、棒、线、型等4大类，共140多个品种、400多种规格，主要生产热轧薄板、冷轧薄板、镀锌板、彩涂板、中厚板、不锈钢板、棒材、线材、型材等钢材产品。
唐钢已通过质量、环境、职业健康安全管理体系三合一整。
唐钢集团下属的三个企业都是我国建厂较早的大型骨干钢铁企业。
唐钢始建于1943年，被誉为"转炉的故乡"，也是国内最早将连铸工艺成功应用于大工业生产的企业之一。
改革开放后，唐钢不断加快发展步伐，跻身全国十大钢行列。
宣钢创建于1919年，计划经济时期是国家定点生铁供应基地，同时为冶金行业培养输送了大批矿山开采和生铁冶炼专业技术人才。
市场经济条件下，宣钢在逆境中崛起并获得较快发展，成为国家重点钢铁企业之一。
承钢是1954年国家建设的156个重点项目之一，一直致力于钒钛磁铁矿资源的开发利用和相关科研成果的产业化进程，是中国钒钛磁铁矿高炉冶炼技术的发祥地和北方最大的含钒钢生产基地。
去过唐钢的人，都为唐钢的优美厂容、清洁生产所赞佩。
最近，去唐钢参观、考察和学习的人已有一千多批、一万多人次。
宝钢领导已带队去过4次，马钢领导带领40多名厂处级以上干部进行了全方位学习，很多钢铁企业的主要领导人也都慕名前往。
短短两年时间，唐钢实现了"绿色转型"的巨变，在钢铁行业中，继前些年的老企业技术改造之路后，又走出了一条城市老工业企业的科学发展之路。
作为一家有着67年历史的老国有企业，唐钢曾经由于环境压力面临搬迁的命运。
但是，近两年来的"绿色转型"使唐钢焕发了勃勃生机。
公司始终把节能减排做为重点工作来抓，走可持续发展道路，扎实推进结构调整和淘汰落后工作，在产品质量实现提升的同时，节能减排工作水平实现了同步提升。
公司在做好企业节能减排工作的同时，将进一步做好城市废弃物的循环再利用工作。
唐山钢铁公司成功走出了一条处于城市中心区的老钢铁企业与城市和谐共融的科学发展之路。
五、研究成果报告
1、唐山钢铁集团的节能减排工作
近两年来，公司加快结构调整、优化产业升级，转变经济发展方式，坚持走"低碳经济、绿色转型"的新型工业化道路，通过大力实施节能减排和环境治理，取得了显著成绩，实现了工业用新水"零"购入、废水"零"排放等目标。
企业循环经济和清洁生产水平达到行业领先，成为清洁生产、节能减排和循环利用的企业典范，得到了全社会的高度关注和广泛认可。
"十一五"期间，公司以打造清洁生产、节能减排和循环利用的企业典范为目标，实施节能减排领跑战略，多项指标达到国内领先水平。
"绿色唐钢"实现了"绿色领跑"，推动了国内钢铁行业的"绿色转型"，被誉为"世界最清洁的钢铁企业"，并成为首届十大"全国生态文化示范企业"之一。
在严峻的金融危机形势下，公司将节能减排提升到企业生存发展的战略高度，坚持"项目不减、资金不减、管理力度不减"的方针，遵循"减量化、再利用、再循环"的基本原则，强力开展厂区环境规划治理，实施节能减排精细化管理，建设资源节约型和绿色环保型生态企业。
唐钢在节能减排方面所做的努力和方法，现概括为以下几点。
1、加快淘汰落后工艺和产能装备，加强绿化。
我国中小钢铁企业普遍存在规模过小、采用落后或低水平的工艺装备及能源环保不到位等问题,造成了我国钢铁工业工艺装备总体水平不高,从而导致了能耗高、二次能源回收低及污染处理难度大等问题,所以加大淘汰落后的工艺装备将是推进节能减排的重点和难点，在这方面唐钢拆除有碍交通的建筑楼体18栋、无序建筑9处，规划外建筑房517间和70多个小食堂、小浴室。
这些举措从源头上治理了高耗能、高排放，并且公司还将拆除建筑后的空地上，种植草坪，实行绿化措施，公司新建绿地面积达54万平方米，其中新增绿地面积45.2万平方米，改造绿化面积8.8万平方米，栽植各类乔灌木6.5万株，植物种类达100种，做到了树种多样化，绿地面积达到76.91万平方米，绿地率已达35.12%，绿化覆盖率由原来的21%提高到42.4%。
使钢厂的生态环境大大改善。
唐钢领国家产业政策之先，先后拆除3座400立方米级高炉、3台60平方米烧结机、3条轧钢生产线等5大主体厂房及落后生产线，年减少粉尘排放量1575吨、二氧化碳排放量3057吨。
同时拆除了18栋有碍新规划的建筑楼体等，共拆除建筑物面积33万平方米，腾出空地50万平方米，占唐钢厂区总面积的1/5。
唐钢实现向生态企业转型，淘汰的不仅仅是落后的产能，更重要的是摒弃了落后的理念。
以管线改造、修建马路和大面积绿化以及建设四个服务区、五个停车场、三个主题公园（即：
钢铁花园、水系生态园、文化主题生态园）为重点的厂容综合治理总体规划建设。
目前基本完成；厂在林中、林在厂中，环境优美，社企共融的新唐钢，已基本实现。
建设三个主体公园，对原三轧钢厂和电炉炼钢厂进行拆除，在此拆除区域上建立起“钢铁花园”，在165亩的绿地上，15000余株树木林立，以及坡地、树林、花卉园林等元素构成绿色景观，支撑起企业的“绿色氧吧”。
在拆除3座高炉的炼铁南区区域，空出的202亩空地上筹建水系生态园。
2、大力实施节能减排项目建设，充分回收利用二次能源。
自从国家号召实行节能减排以来，公司全面践行"经济运行"理念，占用最少资源，实现最佳业绩的方针。
在国内钢铁行业首推"能源成本管理"，能耗指标大幅优化，在全国79家大中型钢铁企业17项能耗指标对比排序中，公司有6项进入行业前三，其中负能炼钢等4项指标居行业第一。
二次能源高效利用，焦炉煤气、余热蒸汽实现零放散，高炉煤气基本实现零放散。
将煤气、蒸汽、烧结余热等回收发电，自发电比例达到60%以上，位居行业之首。
每天节约二次能源折合标准煤10车皮，实现了吨钢能源成本降低100元目标，年节能创效达9亿元。
公司提前8个月完成节能指标，"十一五"期间完成节能总量69.62万吨标准煤，比承诺指标多降低1.28万吨。
公司在实现工业固体废弃物综合利用率100%的基础上，进一步提高高炉水渣、转炉污泥、除尘灰、炼钢钢渣等可再生资源综合利用产业化水平，取得了显著的社会效益和经济效益。
通过加强煤气综合利用，每年可减少外购能源费用达7.5亿元。
焦炉煤气实现了零放散，高炉煤气放散率降低到1.2%以下，转炉煤气回收能力达到吨钢100立方米以上。
对生产过程中产生的高炉渣、转炉钢渣、转炉污泥等各种固体废弃物资源，实现最大限度的回收与利用，年增效益近2亿元。
固体废弃物综合利用率达到100%。
2008年～2009年，唐钢投资15亿元，实施了20个节能减排项目，一大批新技术、新工艺得到应用。
其中，炼焦制气厂干熄焦项目年发电1.5亿千瓦时，减排二氧化碳10.5万吨。
2010年，唐钢南区新建全燃煤气锅炉及低温余热发电项目，利用回收的转炉煤气和蒸汽发电。
目前转炉煤气回收量达到每吨110立方米以上，处于国内领先水平。
此项目年可发电7.6亿千瓦时，减排二氧化碳53.2万吨。
新技术、新工艺的实施，不仅给企业带来可观的经济效益，更为社会创造了巨大的环境效益、社会效益。
“十一五”以来，唐钢通过结构调整、实施节能减排共实现节能55.6万吨，减排二氧化碳达111.2万吨，成为实施低碳经济的先行者。
高炉渣、转炉钢渣、转炉污泥等各种固体废弃物资源
3、减少废水、废气、废渣的排放
在在高炉平台3号出铁口前，我们认真观察出铁情况，看到出铁现场无烟无尘，并听工作人员介绍说高炉炉身几乎没有扬尘，整个料场实行封闭式管理。
从烟囱中排出的气体为白色，没有异味，"十一五"期间，公司COD、SO2排放量分别比承诺指标减少了343.5吨和3001吨。
厂区环境干净、整洁，改变了钢铁企业乌烟瘴气的传统印象。
唐钢高炉平台3号出铁口
在水处理中心，我们了解到吨钢耗新水达到2.4m3以下，水综合利用能力达到国内领先水平，实现工业废水零排放，公司投资建设的华北地区最大的城市中水与工业废水处理中心正式投入使用后，实现了南区深井用水全部关停、工业废水零排放，在行业内率先实现了工业水源全部采用城市中水，水综合利用能力达到国内领先水平。
彻底解决了废水的排放问题。
唐山钢铁集团废水处理
水处理对照表
投资1880万元完成一钢轧厂转炉二次烟尘深度治理工程，较大程度地改善了转炉三废冒红烟现象；投资2.4亿元在炼焦制气厂1#～4#老焦炉系统实施干熄焦工程和装煤出焦烟尘治理工程，目前已进入实施阶段，装煤出焦烟尘治理工程预计今年10月底完成，届时可削减烟尘排放量2000多吨；对一钢轧厂3＃转炉煤气除尘系统进行了除尘改造，提高转炉烟尘的捕集率，减少转炉烟尘排放量；对炼钢厂转炉煤气除尘系统产生的转炉污泥（折合成干污泥）12.15万吨全部进行综合利用。
宣钢成立了以董事长、总经理为组长的“节能减排”领导小组，制定并落实节能减排实施方案。
06年至07年上半年，投资1亿多元完成了烧结机机尾电除尘器改造、75吨锅炉全燃气改造项目等6项节能减排治污项目，年削减粉尘372吨、完成污染物削减量COD 157吨，SO2 538吨。
上半年，组织完成了炼铁厂86m2烧结机装卸机头除尘改造、炼钢厂百吨炉区一次除尘系统改造、东厂区综合污水处理站、购置内燃机车等07年下半年拟实施治污项目的方案设计、论证工作。
为发展循环经济，促进资源综合利用，宣钢制定了“高炉水渣利用率100%，转炉钢渣利用率100%，提高固体废物综合利用深度，增加附加值高的产品”的“十一五”资源综合利用目标。
唐钢1580轧制生产线液压系统
网络结构示意图
唐山不锈钢1580轧制生产线共有14个独立的液压站
唐山钢铁集团脱硫排气工艺图
4、唐钢炼铁节能技术进步
煤气综合利用
煤气对企业来说是一种宝贵的优质能源,回收利用好煤气将为企业产生较大的经济效益,反之,不仅造成能源浪费,而且对环境产生污染。
所以,各种煤气的回收与利用,一直被企业所高度关注。
特别是现代科学技术的发展与应用,为煤气的综合利用开辟了广阔的前景。
炼铁厂煤气出口处增建煤气加压站（内设2×D400-41煤气加压机）,并于2000年12月投入运行,使煤气出口压力由原415kPa提高到12kPa。
与此同时也敷设了相应的高炉煤气管线,将剩余高炉煤气用于3×10t/h锅炉和轧钢加热炉。
为解决唐钢老区内煤气热值较低的状况,满足冶金生产的工艺要求2002年在二炼铁厂高炉煤气与焦炉煤气置换工程的基础上又进行了技术改造,扩大了高、焦炉煤气置换量,并将高热值的焦炉煤气送至唐钢老区,输送量36万m3/d,既实现了焦炉煤气零放散的目标,又将唐钢老区内煤气热值提高到7735kJ/m3,满足了冶金生产的工艺要求。
TRT发电技术
高炉煤气余压发电是钢铁工业一项重大节能技术。
高炉煤气余压发电,属于炼铁生产中二次能源利用工程,二炼铁厂1号、2号高炉分别于1993年10月和1994年12月建成装机容量为4500kW的TRT发电机组,3号高炉于2000年12月建成装机容量为10000kW的TRT发电机组。
其中1号TRT机组为冶金行业“八五”期间推广的第一套湿式机组,取得了良好的应用效果。
在1号TRT机组运行的基础上,2号TRT机组采用调速阀和静叶共同控制炉顶压力,实现了炉顶压力平稳、发电负荷均衡的目标。
该技术获1998年国家机械局科技进步二等奖。
现三台TRT发电量已达30kWh/t。
热风炉烟气余热回收
二炼铁厂3号高炉热风炉余热回收与主体工程同步建成投产,1号、2号高炉热风炉也增设了烟气余热回收设施———分离式热管换热器,对煤气和助燃空气进行双预热,分别将空气和煤气预热到180℃和140℃,高炉风温提高60℃。
可降低焦比10kg/t,降低工序能耗915kgce/t。
一炼铁厂300m3高炉热风炉余热回收利用工程于2000年12月初投产,提高高炉风温30℃,降低焦比5kg/t,降低工序能耗417kgce/t。
节水技术
唐钢二炼铁厂区主要使用陡河水,用水量为6295m3/h,外排废水量1400m3/h,排放率2212%,不仅浪费了水资源,污染了环境,而且增加了生产成本。
2000年投资310万元对废水回收系统分期进行了技术改造,增建一座地下式废水提升泵站,并改造中心供水泵站配水池,增设了改善、软化水质设施。
工程投入运行后,水质满足了工艺要求,循环率达98%,废水基本达到了“零”排放。
既节约了用水,又降低了生产成本。
炼铁工序能耗变化
5、强化能源基础管理，走管理创新节能之路。
一是完善能源管理组织体系，提高各级组织执行力。
健全子公司三级节能管理机构，制定能源目标责任制，强化节能目标管理；健全完善能源进厂、检验、消耗、指标核算等方面的原始记录、统计台帐、报表制度和能耗指标考核体系；健全完善以指标考核为基础的管理体系，加大节能监察工作力度，严肃制度执行及考核奖惩。
二是结合千家企业节能行动方案的实施，组织开展能源审计，分析现状，查找问题，挖掘潜力。
依据能源审计报告，编制了“十一五节能规划”，制定切实可行的节能措施和实施计划。
三是提高全员节能意识和业务素质。
系统组织能源管理、计量、统计和相关操作人员业务学习和培训。
四是按照国家标准要求完善了二级和重点三级的水、电、煤气、蒸汽、氧氮气等的计量仪表，实现了对主要能源消耗的计算机调度监控。
2、我国钢铁行业节能减排现状
吨钢能耗
我国钢铁行业综合能耗每年都在减少，1980年为2040kgce/t,1990年降为16l1kgce/t,1999年降到1240kgce/t.1990~1999年我国钢铁工业共节约能源4598.7万t标煤.重点大中型钢铁企业近年来节能降耗的结果列于表1[1].
表12000~2005年中国钢铁工业协会会员企业吨钢能耗及工序能耗的变化kgce/t
年份
吨钢能耗
工序能耗
2000
2001
2002
2003
2004
2005
综合能耗可比能耗
920781
876747
815698
780709
761701
741714
烧结焦化炼铁转炉电炉轧钢
68.9160.2466.0728.88265.59117.95
68.6153.98451.3428.03230.09107.52
67.07150.32455.1324.01228.94101.49
66.42148.51464.6823.56213.7396.29
66.38142.21466.226.57209.8992.91
64.83142.21456.7936.34201.0288.52
2005年比-179-67-4.07-17.99-9.287.46-64.57-29.43
2000年增减
增减率%-20.30-8.60-5.90-11.20-2.0025.80-24.30-25.00
由表1可见,重点大中型钢铁企业吨钢综合能耗从2000年的920kgce/t下降到2005年的741kgce/t,下降20.3%.2006年吨钢综合能耗为640kgce/t,比2005下降了13.6%;2007吨钢综合能耗为632kgce/t,比2006年下降了1.3%.[1]
吨钢污染物的排放量
由于钢铁行业大力实施清洁生产,发展循环经济,使各种污染物吨钢排放水平大幅下降.2000年与2006年相比,SO2排放量由5.563kg/t钢下降到的2.660kg/t钢、烟尘排放量由1.696kg/t钢下降到0.518kg/t钢、粉尘排放量由5.077kg/t钢下降到1.618kg/t钢、COD排放量由0.985kg/t钢下降到0.228kg/t钢[1].近年来,我国大中型钢铁企业的环境污染已局部得到控制,节能减排效果明显.由于我国钢产量增速很快,特别是工艺装备落后的中小型钢铁企业能耗居高不下,污染排放物较多.因此,使得我国钢铁行业环境保护的任务仍很艰巨.
新水的消耗及固体废弃物
近年来大中型钢铁企业新水消耗逐年大幅下降.2000年吨钢耗新水高达25.24m3,2005年下降到8.6m3,2006年又下降到6.56m3.同时,工业水重复利用率逐年提高,2000年时为87.84%,2005年时达到94.15%,2006年又提高到94.8%[1].随着我国钢产量大幅度增长,十五!
期间大中型钢铁企业固体废弃物总量仍在增加,但从单位产生量上看,除吨钢粉煤灰渣产生量由38.4kg增加到41.4kg外,其它各项指标均呈下降趋势.下降较多的有吨钢固体废弃物产生量下降125.5kg,渣铁比下降91.8kg/t铁,吨钢尘泥产生量下降24.4kg等[1].
3、我国钢铁行业节能减排与国外先进水平的差距。
节能方面的差距
我国大中型钢铁企业吨钢可比
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