钢铁行业节能减排先进适用技术目录.docx
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钢铁行业节能减排先进适用技术目录
(第一批)
二。
一二年九月
前言 I
一、 焦化工序节能减排技术 1
二、 烧结球团工序节能减排技术 5
三、 炼铁工序节能减排技术 10
四、 炼钢工序节能减排技术 15
五、 轧钢工序节能减排技术 20
六、 综合性节能减排技术 25
前 言
钢铁工业是国民经济的基础产业,也是能源消耗的大户,约占我国总能耗的10%〜15%。
随着我国工业化进程的快速发展,钢铁需求量增长迅速,随之带来能耗的急剧增加,污染物排放加剧,产业发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。
因此,推进钢铁行业节能减排,对加快钢铁工业结构调整,切实转变钢铁工业发展方式,促进节约、清洁和可持续发展具有重要意义。
为深入贯彻落实科学发展观,进一步落实《节约能源法》、《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发(2011)26号)、《国务院办公厅关于进一步加大节能减排力度加快钢铁工业结构调整的若干意见》(国办发(2010〕34号)以及《钢铁行业节能减排指导意见》(工信部节(2010〕176号)的要求,加快钢铁行业节能减排技术开发和推广应用,我们编制了《钢铁行业节能减排先进适用技术目录》,指导钢铁企业采用先进适用的节能减排技术,提高企业工艺、技术及装备水平,加快研发和推广节能减排新技术、新工艺,为政府制定节能减排的技术管理政策和产业发展政策提供支撑,为钢铁行业树立节能示范企业提供参考,同时也为制定钢铁行业节能减排技术标准提供依据,最终为实现钢铁行业“十二五”节能减排目标提供有力的技术支撑。
本目录围绕钢铁产业调整振兴规划和实现行业节能减排的战略目标,研究适用于我国钢铁工业实际情况的节能减排技术,经行业专家评估和筛选,提出适合在行业内推广的46项节能减排技术清单。
其中:
焦化工序有5项技术,烧结球团工序有9项技术,炼铁工序有9技术,炼钢工序有10项技术,轧钢工序有7项技术,综合性节能减排技术有6项。
一、焦化工序节能减排技术
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行
费用
投资回收期(年)
国内先进/
国内领先/国际先进/
国际领先
国内专利/国外专利/非专利技术
技术普及率/"十二五''预计推广比例
1
煤调湿技
术(CMC)
该技术是将炼焦煤在装入焦炉前去掉一部分水分,使入炉煤水分控制在6%左右,并确保入炉煤水分稳定的一项技术。
煤调湿技术适用于炼焦煤水分含量超过9.5%的焦化企业。
装炉煤堆积密度提高约5%,提高焦炉生产能力4%~10%;降低炼焦耗热量约5%(装炉煤含水量每下降1%,炼焦耗热量可降低45〜60MJ/t焦);节约蒸氨用蒸汽6~8kg/t焦;减排蒸氨废水30〜40kg/t焦。
1套210t/h
煤调湿装置,项目投资估算约1亿元。
运行费用约为3800万元/年。
投资回收期约7年。
国内先进
国内已有多家企业拥有自主知识产权,完全国产化。
2010年,该技术在钢铁联合企业中的普及率为9%左右;预计“十二五”期末,该技术在钢铁联合企业焦化厂中的推广比例将达到约60%o煤调湿工艺提倡选用以烟道气余热为热源工艺。
2
捣固炼焦技术
该技术将入炉煤在捣固箱内捣实成体积略小于炭化室的煤饼后,由托板从焦炉机侧推入炭化室内高温干馅。
适用于优质强黏结性煤缺乏,而弱黏结煤丰富的地区。
可节约15%〜20%国家稀缺的优质炼焦煤。
2x64孔5.5m单热式捣固焦炉,年产焦炭约130万t,配套处理能力为160t/h干熄焦装
运行费用约为1300元片焦,与顶装焦炉基本相同。
投资回收期约6年。
国际先进
国内专利
我国捣固炼焦年产能已超过2亿t,但钢铁企业应用较少,不到全国总产能的5%;预计“十二五”期末,推广比例将达到15%〜20%。
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行
费用
投资回收期(年)
国内先进/
国内领先/国际先进/
国际领先
国内专利/国外专利/非专利技术
技术普及率/"十二五''预计推广比例
置,工程投资估算为11亿
yuo
3
iWj温iWj压
干熄焦技
术(CDQ)
该技术是采用循环惰性气体与红焦进行热交换冷却焦炭,并回收焦炭显热的技术。
米用同温高压干熄焦余热锅炉生产的蒸汽嬉值高,在同等熄焦条件下,比采用中温中压干熄焦余热锅炉所产蒸汽的发电量高10%〜15%。
适用于年产能力在60万t以上的焦炉。
更适合于大中型钢铁联合企业直属焦化厂。
吨焦节能减排效果:
回收中高压蒸汽0.50〜0.60t;节约熄焦水0.40~0.45m3;净回收标煤约40kgo
处理能力170t/h焦炭干熄焦装置的投资估算约1.7亿元。
运行费用约5100万元/年。
投资回收期约7年。
国际先进
国外专利目前
已完全国产化
2010年,我国钢铁企业焦化厂高温高压干熄焦率仅为10%左右;预计“十二五”期末,iWj温局压干熄焦技术的推广比例将达到30%〜40%,新建干熄焦装置宜采用高温高压干熄焦锅炉及发电机组。
4
焦炉煤气高效脱硫净化技术
焦炉煤气脱硫方法众多,常用的有十余种,目前及未来的主流技术是真空碳酸钾法(VACA)、
适用于工业燃
气和发电的焦
炉煤气脱硫。
HPF法的脱硫脱氤效率高,脱硫后煤气中H2S和HCN含量可分别降至200mg/m3和300mg/m3以下,而且不需外加碱源。
采用真空碳酸钾脱硫技术
当焦炉煤
气处理量
为65000
m3/h时:
HPF脱硫
+制硫磺
HPF脱硫+制硫磺装置的运行费用约
HPF脱硫+制硫磺装置的投资回收期约5年。
真空碳酸
HPF脱硫技术为成熟技术。
真空碳酸钾脱硫技术为国内先进技
HPF脱硫技术是国内专利。
真空碳酸钾脱硫法为国外专利,已国产化。
我国炼焦企业焦炉煤气脱硫技术普及率2010年达到50%左右;预计“十二五”期末,焦炉煤气高
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行
费用
投资回收期(年)
国内先进/
国内领先/国际先进/
国际领先
国内专利/国外专利/非专利技术
技术普及率/"十二五''预计推广比例
HPF法等。
HPF投资及运行费用较低,但存在硫磺纯度低和废液处理不彻底等问题,目前部分焦化企业已增加废液脱盐措施。
真空碳酸钾法脱硫富液经解吸再生,产生出含有硫化氢、氤化氢的酸性气体;该酸性气体可采用接触法制取硫酸或采用克劳斯法制取硫磺。
脱硫后的煤气中h2s和HCN含量可分别降至200mg/n?
和300mg/m3以下。
装置的投资估算约4300万
yuo
真空碳酸钾脱硫+WSA制酸装置投资估算约9000万yL©
0.03-0.057U/m3o真空碳酸钾脱硫+WSA制酸装置的运行费用约0.02元/m3o
钾脱硫+WSA制酸装置的投资回收期约6年。
术。
效脱硫净化技术的推广比例将达到约57%,新建或改造焦化企业将有50%采用HPF脱硫工艺的焦化厂增加废液脱盐装置。
5
焦化酚氤
污水处理
技术
该技术主要包括物理化学法、生化法。
生化法主要有活性污泥、A/0、A2/O>A/O2等方法。
为加强
大多生化处理技术适用于所有常规机焦炉、半焦(兰炭)焦炉以及产生酚氤废水
2009年我国产焦炭3.55亿t,其中扣除约3000万t热回收焦炉无需酚氤废水处理产能外,约3.25亿t焦炭采用酚氤废水处理装置,其直接减排效果是:
A/O、
A2/O、
O-A/O、
A/O24种生化处理技术投资
4种生化处理技术的运行费用约3~4元/t焦。
/
国内先进
国内专利
2010年,钢铁联合企业焦化厂中约6%焦炭产量采用A/O,约37%采用A2/O,约40%采用
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行
费用
投资回收期(年)
国内先进/
国内领先/国际先进/
国际领先
国内专利/国外专利/非专利技术
技术普及率/"十二五''预计推广比例
治理效果,实际工程中大多采用物理化学和生化法联合治理,以生化法为主,物理化学法辅助或作为预处理和后处理。
的焦化企业。
减少挥发酚污染物排放4.6〜7.1万t;减少氤化物污染物排放0.09-0.18万t;减少化学需氧量污染物排放30.5-45.7万t;减少油类污染物排放0.30-0.51万t;减少氨氮污染物排放1.22-3.04万
to
估算约10〜14元/t焦。
A/02,约10%采用0-A/0;预计“十二五”期末,焦化企业采用酚氤污水处理的技术构成将有所变化。
其中约43%焦炭产量采用A/O2(含少量a2/o2、a2/o3等),约15%焦炭产量采用O-A/O,约5%焦炭产量将采用新型生化处理技术。
二、烧结球团工序节能减排技术
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行费用
投资回收
期(年)
国内先进/国内领先/国际先进/国际领先
国内专利/国
外专利/非专
利技术
技术普及率/“十二五”预计推广比例
1
小球烧结
工艺技术
该技术是将原料造成小球,外裹煤(焦)粉或小球内也配部分煤(焦)粉,在烧结机上进行烧结。
该技术原料适应性强,可用细的原料,也可用较粗的烧结原料;料层透气性好,生产率高。
该技术适用于采用细精矿或以部分细精矿为烧结原料的烧结厂。
该技术可提高产品还原度和强度,燃料消耗低。
一般烧结机增产15%〜20%,固体燃料节约10%〜15%;高炉中配加小球烧结矿40%可增产8%,焦比降低5kg/t铁;提高生产效率15%〜20%。
单位投资约120-130元/loot烧结矿。
运行费用100-120元/100t烧结矿•年。
投资回收期约为1年。
国际先进
国内专利
2010年,该技术普及率约为40%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约70%o
2
降低烧结
漏风率技
术
该技术是减少烧结机首部、机尾、滑道、台车之间,除尘器和抽风管道之间的漏风。
降低烧结机漏风率可以提高烧结机产能和节能降耗。
该技术适用于
我国所有烧结生产企业。
该技术直接降低烧结生产电耗和固体燃料消耗。
一般烧结机漏风率下降10%,每吨烧结矿的电耗可降低1.5〜2kWh。
单位投资约
78元/100t烧结矿。
运行费用约
250元/100t烧结矿•年。
投资回收期约为2年。
国内先进
国内专利
2010年,该技术普及率在75%以上;“十二五"期末预计该技术推广比例将达到100%»
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行费用
投资回收
期(年)
国内先进/国内领先/国际先进/国际领先
国内专利/国
外专利/非专
利技术
技术普及率/“十二五”预计推广比例
3
低温烧结
工艺技术
该技术是指在较低烧结温度(1200°C)下,促进固相反应,使烧结矿形成以低温纤细状铁酸钙为主粘结相,去粘结其他矿物质,形成交织多相结构的生产工艺。
该技术对现有和新建烧结机均适用。
但对后面采用烧结烟气余热发电技术的企业不适用,会影响发电效率。
该技术可降低燃料配比,提高烧结矿质量,降低固体燃料消耗,一般固体燃耗降低8〜10kg/t烧结矿,烧结矿转鼓强度提高3%〜5%,还原度提iWj2%〜3%。
以年产100万t烧结矿为例,总投资约为120万元。
运行费用240-250万元/年。
投资回收期约1年。
国内先进
国内专利
2010年,该技术普及率约为60%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约90%»
4
厚料层烧结技术
该技术是通过加高烧结机台车栏板,增加料层厚度,从而利用料层的自动蓄热,减少混合料中的配碳量,发展烧结料层中的氧化气氛,因而厚料层烧结具有降低固体燃耗和提高烧结矿质量等优
该技术对现有
和新建烧结机均适用。
该技术料层厚度越高,烧结固体燃耗愈低。
料层由500mm增加到800mm以上时,工序能耗由80.74kgce/t烧结矿降低到56.5kgce/t烧结矿。
烧结料层每提高10mm,燃耗可降低l~3kgce/t烧结矿。
以年产100万t烧结矿为例,采用该技术总投资约240万yiso
运行费用约50-55万元/年。
投资回收
期约为2年。
国内领先
国内专利
2010年,该技术普及率约为70%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约90%»
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行费用
投资回收
期(年)
国内先进/国内领先/国际先进/国际领先
国内专利/国
外专利/非专
利技术
技术普及率/“十二五”预计推广比例
点。
5
链篦机-回转窑球团生产技术
该技术是一套链篦机、回转窑和冷却机组成的联合装置。
生球在链篦机上干燥、脱水和预热,继而在回转窑内高温固结,最后进入冷却机冷却而获得成品球团矿。
该技术在矿山和厂区均能应用,可实现大型化生产。
对铁矿和燃料种类适应性强,可以处理磁铁矿或赤铁矿,还可处理两者的混合矿。
该技术能源消耗为20〜25kgce/t球团矿,比传统竖炉工艺节省10kgce/t球团矿。
单位投资约250元/t球团矿。
运行费用约1100元/t球团矿•年。
投资回收期为6~7年。
国内先进
非专利技术
2010年,该技术普及率约为40%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约60%»
6
烧结余热回收利用技术(发电)
该技术是指将烧结生产工序中产生的废气热量加以回收再利用的技术,主要分两大部分,一是烧结废气余热;另一部分是冷却机处烧结烟气余热。
烧结余热回收利用技术适用于大、中型烧结机。
该技术可发电20kWh/t烧结矿,折合吨钢综合能耗可降低约8kgceo
单位投资20〜30元/t烧结矿(不含发电)。
运行费用约560万元/年。
投资回收期约3年。
国内领先
国外专利
2010年,该技术普及率约为20%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约35%»
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行费用
投资回收
期(年)
国内先进/国内领先/国际先进/国际领先
国内专利/国
外专利/非专
利技术
技术普及率/“十二五”预计推广比例
7
球团废热
循环利用
技术
该技术是指对球团生产冷却段和焙烧段产生的废热进行循环利用。
该技术针对所有链篦机-回转窑球团生产线全部适用。
该技术可降低燃料消耗,平均可降低3kgce/t球团矿,减少高温烟尘排放。
有利于减少除尘点数量和环保治理装置投资,并有利于集中除尘,减少粉尘排放量。
单位投资约9元/t球团矿。
运行费用约1.13元/t球团矿•年。
投资回收期约7年。
国内先进
国内专利
2010年,该技术普及率约为40%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约80%»
8
烧结烟气
湿法脱硫
技术
该技术是脱硫剂(钙、钠、铝、镁的氢氧化物或氨)与烟气中二氧化硫在液态下发生反应,生成的副产品为湿态。
该技术适用于要求脱硫效率在90%以上、有预留场地或总图布置无困难企业。
该技术脱硫效率高
(90%〜98%),SO?
排放浓度可控制在200mg/Nm3以下,烟尘排放可降到20mg/m3以下。
以360m2烧结机采用石灰石/石灰-石膏脱硫法为例,项目总投资约5300万元。
运行费用约
2300万元/年。
/
国内先进
国内专利
2010年,该技术普及率约为20%;“十二五”期末,预计该技术推广比例将达到约30%»
9
烧结烟气半干法或干法脱硫技术
半干法是指脱硫过程中吸收剂为湿态,副产物呈干态。
干法是指吸收剂和副产物都呈干态。
相对于湿法,具有易于处理,设备腐
该技术适用于中低浓度烟气和贫水地区,只要求脱硫效率在85%~95%的企业。
对于改造空间受限的企业宜选择工艺
以半干法循环流化床脱硫技术为例,脱硫效率85%〜90%,加入吸附剂可脱除HF、HCL、重金属和二嗯英等污染物,如果配合布袋除尘,粉尘排放浓度在10mg/m3以下,无废水排放。
以采用循环流化床法为例,单位投资约15-23元/t烧结矿。
单位运行费用约4〜7元/t烧结矿。
/
国内先进
国外专利,部分国产化。
2010年,该技术普及率约为15%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到约40%»
序号
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行费用
投资回收
期(年)
国内先进/国内领先/国际先进/国际领先
国内专利/国
外专利/非专
利技术
技术普及率/“十二五”预计推广比例
蚀小,烟气无需再加热,结构简单,易于维护,运行费用低等优点。
但Ca/S较高,脱硫剂利用率较低,操作运行的稳定性和适应性有待加强。
简单、占地面积小的半干法脱硫技术。
干法活性炭法脱硫率达90%〜99%,处理后排放尾气中SC>2含量小于350ppm。
脱硫同时可实现脱硝、脱二嗯英、重金属及粉尘等。
脱硫过程不消耗水,活性炭可再生后重复利用,无二次污染。
三、炼铁工序节能减排技术
序
CZ1
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行
费用
投资回收期(年)
国内先进/
国内领先/国
际先进/
国际领先
国内专利/国外专利/非专利技术
技术普及率/“十二五"预计推广比例
1
高炉炼铁
精料技术
该技术主要是提iWi入炉矿品位、稳定成分、均匀粒度、改善冶金性能、采用合理炉料结构。
炼铁入炉矿含铁品位的提高是精料技术的关键。
需从炼铁、炼钢、轧钢整个系统的角度考虑是否经济后确定是否采用。
在同口径合理炉料条件下,提高炼铁原料品位的效果是:
入炉矿品位升高1%,炼铁焦比下降1%〜1.5%,高炉产量提高1.5%〜2.5%,吨铁渣量减少约20kgo
该技术不需要软件及硬件投资。
该技术的应
用会增加原料成本。
/
国内先进
技术拥有方为
各自采用的钢
铁公司所有
2010年,该技术普及率约为50%~60%;“十二五”期末预计该技术推广比例将达到70%〜80%。
2
高炉浓相
高效喷煤技术
该技术是指通过高风温、富氧鼓风,改善焦炭质量,降低渣量,提高高炉上下部调剂水平、改善透气性等方法提高高炉喷煤比,从而降低高炉焦比,降低生铁成本。
高炉应根据自身原燃料条件,在炉况稳定顺行基础上,达到经济喷煤量和低燃料比操作。
一般按喷吹It煤粉置换0.8〜0.9t焦炭计算,可降低炼铁系统能耗80~100kgce/t铁。
环保效益主要体现在减少了炼焦工序所产生的环境污染。
如果按煤焦置换比0.8计算,每年喷吹约6000万t煤粉,可替代4200多万t焦炭,可减少废气排放5万多吨、粉尘11万t、废水5000多万to
以2座2500m3高炉,年产铁水400万t计算,高效喷煤项目总投资约4000多万
)LiO
增加运行费用1800多万元。
投资回收期约2年。
国内先进
国内专利
2010年,该技术普及率约为40%;“十二五”期末预计推广比例将达到80%o
序
CZ1
技术名称
技术介绍
技术适用条件
节能减排效果
成本效益分析
技术水平
技术知识产权
技术应用情况
投资
估算
运行
费用
投资回收期(年)
国内先进/
国内领先/国
际先进/
国际领先
国内专利/国外专利/非专利技术
技术普及率/“十二五”预计推广比例
3
高炉脱湿
鼓风技术
该技术是指预先将鼓风中的湿度调整到某一固定数值之后送往高炉,以降低鼓风湿度对高炉炉缸燃料燃烧、高炉内还原、高炉炉况以及焦比和产量的影响。
该技术的应用应优先考虑需要炉缸具有较高热量、地区湿度变动大且风机能力不足的高炉。
气候干燥地区高炉不宜使用。
采用该技术有利于高炉炉况的稳定,从而带来节能减排的效果,鼓风湿度每减少Ig/n?
焦比降低约0.6〜0.8kg/t铁,入炉风温可提高6°C,进而能够多喷煤粉。
以高炉年产120万t铁水为例,采用脱湿鼓风技术,项目总投资2000多万
JLxo
增加运行费用500多万
O
投资回收期约2年。
国内先进
国外专利
2010年,该技术普及率仅为1%;“十二五”期末预计推广比例将达到约20%o
4
高炉炉顶
煤气干式余压发电技术
(TRT)
该技术是在减压阀前将高炉煤气引入一台透平膨胀机作功,将压力能和热能转化为机械能并驱动发电机发电的一种能量回收装置。
该技术适用于高炉炉顶煤气压力大于120kPa时。
局炉鼓风能耗约占炼铁工序能耗10%〜15%,采用TRT装置可回收高炉鼓风机能量约30%
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