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干货!2021年钢协会员单位能源消耗评述

2022-03-25 10:19:00

王维兴
 
  与2020年相比,重点企业2021年钢产量下降0.23%,总能耗量降低1.43%,说明行业节能工作取得较大进展;2021年吨钢综合能耗为550.43千克标煤,比2020年升高0.22千克标煤;可比能耗为486.55千克标煤,比2020年下降0.79%;2021年我国重点企业铁钢比为0.8745,比2020年下降0.0131,是吨钢综合能耗升高的重要原因。
  2021年钢协会员各工序能耗情况
  从表1可看出,2021年与2020年相比,钢协会员单位吨钢综合能耗,烧结、球团、炼铁、焦化、高炉、电炉和钢加工工序能耗均全面升高,但部分钢铁企业的部分指标已达到或接近国际先进水平。特别是部分指标创出历史最好水平(吨钢耗新水达到2.44立方米),有48个单位吨钢耗新水下降,有25个企业吨钢耗新水低于2立方米。
  2021年钢协会员单位重点工序能耗现状
  烧结工序能耗现状。
  2021年钢协会员单位烧结工序能耗是48.50千克标煤/吨,比2020年升高0.36%。
  2021年烧结工序能耗较低的企业是:太钢为40.36千克标煤/吨、广西盛隆为38.48千克标煤/吨等,但是能耗最高值的企业达56.26千克标煤/吨。
  据统计,能耗降低较多的企业有:建龙降低18.76 千克标煤/吨、三明降低7.43千克标煤/吨等。
  烧结工序能耗中,固体燃耗约占80%、电力约占13%、点火燃耗约占6.5%、其他约为0.5%。因此,降低固体燃耗是烧结节能工作的重点,还有提高烧结工序余热回收利用水平等。
  2021年钢协会员单位烧结固体燃耗为51.86千克/吨,比2020年下降0.66千克/吨。固体燃耗较低的企业有:达州42.391千克/吨、敬业43.174千克/吨等。
  有企业固体燃耗低的原因是:烧结配加含碳量较高的高炉除尘灰和轧钢氧化铁皮,可促进烧结固体燃耗的降低,采取热风烧结和烧结余热回收等措施,可促进烧结工序能耗降低。
  焦化工序能耗现状。
  2021年钢协会员单位焦化工序能耗为105.55千克标煤/吨,比2020年升高2.75千克标煤/吨。焦化能耗指标较好的企业是:新余74.76千克标煤/吨、鞍钢76.67千克标煤/吨等。
  降低较多的企业有:北京建龙降低90.30千克标煤/吨、三明降低44.35千克标煤/吨等。
  焦化工序能耗中除煤消耗以外,消耗最高的是焦炉或高炉煤气,占能耗的10%左右。焦化工序能耗与焦炉生产煤气消耗量、结焦时间、热工制度的稳定有关,这方面企业之间的差异不大。
  焦炉上升管煤气余热的显热仅次于CDQ回收的能量(占炼焦工序用能的37%),其利用技术还在不断完善提高。有一些企业焦炉建成了焦炉上升管煤气余热装置,相关技术已进入推广阶段 。
  球团工序能耗在升高。
  2021年钢协会员单位球团工序能耗为25.23千克标煤/吨,比2020年升高3.04%。球团工序能耗较低的企业是:中信泰富15.29千克标煤/吨、包钢18.36千克标煤/吨等。
  能耗降低较多的企业有:北京建龙降低15.97千克标煤/吨、安阳钢铁降低6.2千克标煤/吨等。
  2021年钢协会员单位炼铁工序能耗有所下降。
  2021年重点企业的炼铁工序能耗为387.94千克标煤/吨,与2020年同期相比升高0.48千克标煤/吨。据统计,有40个单位炼铁工序能耗在下降,降幅较大的企业有:建龙降低175.58千克标煤/吨、新兴铸管降低34.67千克标煤/吨等。炼铁工序能耗较低的企业有:广东阳春324.6千克标煤/吨、沙钢358.61千克标煤/吨等。
  重点企业的炼铁工序能耗为387.94千克标煤/吨,比2020年升高0.48千克标煤/吨(因炼铁燃料比升高1.49千克/吨)。
  炼铁工序能耗降幅较大的企业有:唐山文丰降低35.50千克标煤/吨等。
  目前,企业之间统计的炼铁工序能耗上存在较大误差。燃料比数据占炼铁工序能耗的84%,焦比在炼铁工序能耗数据中约占60%,煤比约占17%,煤气消耗占12%,高炉鼓风约5%。高炉炼铁所需的热量有78%来自碳素燃烧,有19%由热风提供,3%是炉料化学热。所以,燃料比的变化对工序能耗的影响起决定性的作用,热风温度的高低对能耗也有较大影响。
  目前,我国高炉炼铁指标中与国际先进水平相比,差距最大的地方是热风温度偏低,差80℃~100℃;其次是高炉入炉铁矿石品位偏低、炼铁炉料质量偏低等。炼铁企业应尽快扭转这种局面,促进高炉工序节能减排。
  转炉工序能耗在降低。
  2021年钢协会员单位的转炉工序能耗是-15.32千克标煤/吨,比2020年降低3.94千克标煤/吨。
  转炉工序能耗值较低的企业有:萍钢为-35.15千克标煤/吨、沙钢为-32.51千克标煤/吨。
  转炉工序能耗降幅较大的企业有:湘潭降低17.69千克标煤/吨、西林降低11.49千克标煤/吨等。
  转炉生产煤气消耗占其能源总量的42%,电力和氧气各占消耗的20%左右,降低这些消耗可节约能源。转炉能源回收中,蒸汽约占20%、煤气回收约占80%。提高煤气回收量,可实现转炉工序能耗值为负值。一般煤气回收量大于100立方米/吨,蒸汽回收量大于80千克/吨的企业,转炉工序能耗值就可以实现为负能炼钢。
  2021年钢协会员单位转炉煤气回收量为118.48立方米/吨,比2020年提高2.31立方米/吨。转炉工序能耗下降的主要原因,是炼钢生产使用废钢比例增加。
  2021年重点钢铁企业转炉回收煤气较多的企业:鞍钢回收222.46立方米/吨、德龙回收163.32立方米/吨等。
  2021年转炉煤气回收量增幅较大的企业有:西林增加42.74立方米/吨、达州增加37.71立方米/吨等。
  验证企业转炉炼钢能耗时,不仅要看煤气回收量,还要看煤气的热值,这样对标才科学。企业转炉能耗对标时,要看回收煤气量和煤气热值(希望在7400大卡/立方米左右);如蒸汽回收量大,必然要多烧一些转炉煤气。所以,对转炉工序能耗对标时要进行综合分析。
  电炉工序能耗全面下降。
  电炉工序能耗包括电炉冶炼能耗、电炉电耗、电炉精炼能耗、电炉精炼电耗和连铸能耗;2021年它们的数据分别为42.22千克标煤/吨(+15.89千克标煤/吨)、213.12千瓦时/吨(-10.73千瓦时/吨)、18.65千克标煤/吨(-12.75千克标煤/吨)、80.60千瓦时/吨(-0.58千瓦时/吨)和10.15千克标煤/吨(+5.87千克标煤/吨);括号为2021年与2020年数据比较变化的数值。上述数据表明,钢协会员企业电炉系统能耗全面下降,是我国电炉生产技术全面变化的体现。
  2021年钢协会员单位电炉工序能耗为53.55千克标煤/吨,比2020年升高0.92千克标煤/吨。电炉工序能耗较低的企业有:盐城联鑫19.78千克标煤/吨、新余27.26千克标煤/吨等。
  电炉工序能耗降幅较大的企业有:东北特钢降低45.00千克标煤/吨、兴澄降低19.99千克标煤/吨。
  电耗占电炉工序总能耗的60%左右,节电是电炉工序节能工作的主要内容。电炉企业还采取了一系列的节电措施(提高热铁水比例、废钢预热、吹氧、喷碳、余热回收等),对降低我国电炉工序能耗起到积极的作用。
  电炉大型化、超高功率电炉均有较好的节能效果。各企业电炉工序使用热铁水的比例差距较大。
  钢加工工序能耗现状。
  2021年钢协会员单位钢加工工序能耗为52.37千克标煤/吨,比2020年下降0.29千克标煤/吨。我国一些大型钢铁企业钢加工深度不断增加,使钢加工工序能耗变化较大。
  2021年钢协会员单位各品种轧钢工序平均能耗的情况见表2(缺少冷轧窄带钢项目数据)。
  从表2可看出热轧中型、热轧小型、线材、热轧宽带钢、热轧窄带钢热轧无缝和镀层工序7个品种能耗比2019年均有不同程度地下降,说明钢材加工节能深度提高。
  2021年钢协会员单位结构节能情况
  钢协会员单位连铸比下降。
  2021年钢协会员单位连铸比为97.86%,比2020年下降0.29%;铸坯钢水收得率为98.207%,比2020年下降0.118%;连铸机日历作业率为67.719%,比2020年下降1.822%;台时产量为188.006吨/小时,比2020年提高1.016吨/小时。2021年,转炉连铸工序综合能耗升高0.04%,电炉连铸能耗升高0.56%。
  钢协会员单位高炉喷煤比升高。
  2021年钢协会员单位高炉焦比为355.48千克/吨,比2019年下降1.05千克/吨;有41个企业降低了焦比,有利于炼铁节能,也有利于用能结构的优化,是高炉炼铁技术发展方向。
  钢协会员单位使用废钢量增加。
  2021年钢协会员单位转炉使用废钢量增加27.11%,冶炼时间下降0.78%,使转炉工序能耗下降3.94%。
  球团配比有所提高。
  2021年我国高炉炼铁炉料中球团配比有所升高(我国球团生产能力已达2.5亿吨/年,2021年钢协会员单位生产球团矿14183.9万吨,比2020年增加8.26%),因球团矿成本比烧结矿高,致使炼铁生产成本升高,被迫高炉降低球团矿配比,个别球团厂减产或停产(有8000万吨生产能力放空)。但是要指出,行业球团矿含铁品位比烧结矿高8%左右、2021年球团工序能耗比烧结工序能耗低23.27千克标煤/吨,多用球团矿炼铁会促进炼铁系统能耗的降低,也有利于环境保护(烧结工序污染物比球团排放多1/3,环境治理的投资和运行费用高,其成本也较高)。提高球团矿配比是高炉炼铁技术发展方向,应大力提升。
  轧钢加热炉燃耗有所降低。
  轧钢加热炉燃耗(采用蓄热式燃烧技术)有所降低,一些企业钢坯热送热装温度(500℃~800℃)和热装比(大于60%)均有所提高,2021年钢协会员单位轧钢工序能耗降低0.29%。部分企业轧钢加热炉烟气余热也进行了回收。
  转炉煤气回收利用水平提高。
  2021年钢协会员企业转炉煤气回收利用水平提高,有利于企业综合节能。高炉和焦炉煤气利用率下降,不利于节能(见表3)。

来源:中国冶金报-中国钢铁新闻网

编辑:张雨恬

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