浅析钢铁企业的能耗现状及节能对策

段明波

摘要：钢铁企业既促进了我国国民经济的发展，又带来了巨大的能源消耗。本文分析了我国钢铁企业的能耗现状，结合企业实际，从优化生产流程，降低原料与能源消耗；利用能量流网络技术，提高能源转换效率；实施节能技术，提高二次能源的综合利用率以及建立能源管理与控制技术，降低能源耗散4个方面提出了我国钢铁企业节能的具体对策。

关键词：钢铁企业能耗节能

中图分类号：TE0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（b）-0142-02

随着改革开放的不断推进，我国钢铁企业得到了快速发展，成为国民经济的支柱企业。21世纪后，我国钢铁企业在高速发展的同时，在节能降耗方面有了长足的进步，对我国建设“资源节约型”国家战略部署意义重大。然而，我国钢铁企业的能耗与发达国家相比，还存在着很大差距。我国能源供应不足与能源需求不断增长的矛盾仍未缓解，大量的资源能源消耗与有限的资源缓解承载能力的矛盾十分突出[1]。为了更好的发挥钢铁企业在国民经济中的作用，降低能源消耗，走新型产业化道路，就必须在分析我国钢铁企业能耗现状的基础上，不断探索适应我国国情和钢铁企业特点的节能策略。

1我国钢铁企业能耗现状分析

1.1 我国钢铁企业节能工作取得的成就

1980年我国总共生产了3712万t的钢铁，总共消耗能量7573万t标准煤，其中，中大型钢铁企业的吨钢综合能耗为1.646tce/t钢，吨钢可比能耗为1.285tce/t钢；2005年，我国钢铁总产量、总耗能量、吨钢综合能耗和吨钢可比能耗分别为34900万t、25861万t标准煤、0.741tce/t钢和0.741tce/t钢。纵观25年间，我国大中型钢铁企业吨钢综合能耗的统计数据，我们可以得到，25年来，我国的钢铁总量不断增加、吨钢综合耗能逐年下降，钢铁企业能耗的增长比率远低于钢铁产量的增长比率（如2005年我国钢铁产量比1980年增加了9倍，总能耗却只增加了3倍），这表明我国钢铁工业节能工作效果明显。2005年以后，国家更换了钢铁耗能的传统计量方法，采用了电热当量值得方法进行计算，从大中型钢铁企业综合耗能数据还是能够得出，我国吨钢综合能耗、吨钢可比能耗也是逐年下降（2008年受金融危机影响例外），2005年我国吨钢综合能耗、吨钢可比能耗分别为695kgce/t钢、714kgce/t钢，2010年这两项数据为604kgce/t钢和581kgce/t钢。总之，我国将进30年钢铁发展历程表明我国钢铁企业节能工作取得了伟大的成就[2]。

1.2 我国钢铁企业能耗存在的问题

虽然我国钢铁企业能耗逐年下降，但是从2005年起，吨钢能耗的降幅不断减少，继续节能的难度在不断增加，存在着一些突出问题：第一，我国钢铁企业能耗总体水平与发达国家先进水平相比，还存有一定差距。以2005年的钢铁统计数据来说明情况，2005我国大中型钢铁企业吨钢可比能耗为714kgce/t钢，而在2004年，国际钢铁协会就报告其会员的吨钢综合能耗为652kgce/t钢。若不将国内外轧钢系统中的加工深度、工序能耗等因素考虑在内，我国现阶段钢铁企业的吨钢可比能耗大约是先进产钢国家的11倍（64kgce/t钢），若加入加工深度、工序能耗等因素，则我国吨钢可比能耗大约为先进产钢国家的18倍（112kgce/t钢）。第二，固体废弃物综合利用技术水平较低，二次能源的综合利用率较低。第三，落后产能比重大，先进的节能技术有待研发与推广。最后，钢铁耗水严重。

1.3 钢铁企业吨钢能耗的影响因素

影响钢铁企业吨钢能耗的主要因素有两个方面：一是钢铁生产过程中的各工序的“钢比系数”，即每吨钢产量的各工序的实物产量。二是各工序的“工序能耗”，即各工序生产每吨实物量的能耗。因此，要降低吨钢能耗，就要注意降低各工序的钢比系数与各工序的工序能耗[3]。

2我国钢铁企业节能对策研究

为了进一步降低我国大中型钢铁企业的吨钢能耗，缓解我国能源紧张的局面，有必要从以下4个方面进行节能。

2.1 优化生产流程，降低原料与能源消耗

要实现能源消耗降低的目标，首先要优化钢铁生产工艺流程，使得钢铁连续化、紧凑化和高效化生产。为此，要降低非能源物质与能源物质的单耗及其载能量。非能源物质包括各生产工序的原料、溶剂料、零部件和耐火材料等。钢铁生产中各工序要注意降低铁水、烧结矿等原料的消耗。而原料的消耗与废钢铁资源有关。有理论表明，一个国家废钢铁资源是否充足，不仅取决于这个国家的折旧废钢与加工废钢的总量，而且还与这个国家的钢产量及其变化程度密切相关[2]。因此，在钢铁产量不断增长、废钢资源日益短缺，钢铁价格不断升高的情况下，采用提高烧结矿和团球矿品位的方法，可有效降低原料的消耗。能源物质包括生产环节的燃料、电力、氧气、蒸汽和工业用水等。降低能源物质的消耗是钢铁企业节能的重要途径，应该设法降低这些能源物质的单耗。可采用少水无水工艺等促进水耗的降低等等。

2.2 利用能量流网络技术，提高能源转换效率

对钢铁企业节能问题进行研究，需要突破物料平衡与能量平衡的观念，建立动态的输入流—输出流的“能量流网络”概念。“能量流网络”技术是钢铁企业能源转化、储存、分配、使用、回收、缓冲和优化调控的重要方法，有利于对钢铁企业中动态的物质流、能量流进行分析，提高能源转换效率。目前由于我国钢铁企业中电力、蒸汽、氧气等二次能源在生产、加工、运输过程中的过多耗损，造成我国钢铁企业的能源转换功能未能得到有效发挥。因此，要降低钢铁企业的能耗，就必须开发“流量流网络”技术，研究企业“能量流”运行规律，提高能源转换效率。

2.3 实施节能技术，提高二次能源的综合利用率

二次能源是指钢铁企业在生产钢铁过程中所产生的煤气、炉渣和粉尘等具有大量显热的废弃物。综合利用二次能源及其废弃物是节能降耗的主要措施。目前我国钢铁企业的二次能源回收率比较低，绝大多数的钢铁企业的二次能源的回收率未能超过50%。有些中小钢铁企业的二次能源回收率还刚刚开始[4]。因此，应该在热力学第一、第二定律的科学指导下，根据二次能源的数量、质量和客户对能量的需求，确立二次能源的最佳回收方式和优先使用顺序，做到“按质用能、温度对口、有序利用”。通过采用诸如CDQ、干式TRT等节能技术，回收二次能源以及不断开发新技术回收高炉渣显热、钢渣显热等二次能源热量，不断提高二次能源的综合利用率，降低钢铁企业能耗。

2.4 建立能源管理与控制技术，降低能源耗散

能源管理系统不仅仅是一个职能管理部门，还是能源管理控制指挥中心，能够实现对能源的全面监控，减少氧气、、煤气等能源物质的耗散。目前，随着计算机的兴起，越来越多的钢铁企业已经建立或者正在建设能源管理系统，因此，就需要采用能源管理与控制技术，对钢铁企业中的能源供需关系的动态变化规律进行研究，解决富余煤气、氧气、热力的使用问题，减少煤气、氧气和蒸汽等能源物质的耗散，最大程度地利用能源，降低能源消耗，促进钢铁企业节能工作的不断发展。

3结论

（1）通过对我国钢铁企业耗能现状的分析，得出我国钢铁企业节能工作在取得巨大成就的同时，也存在着一些问题，而这些问题就是我国钢铁企业今后节能工作研究的重点与难点。

（2）优化生产流程，降低原料与能源消耗；利用能量流网络技术，提高能源转换效率；实施节能技术，提高二次能源的综合利用率；建立能源管理与控制技术，降低能源耗散这四个方面是我国钢铁企业节能的重要途径与方法，应该大力加以推广。

参考文献

[1] 蔡九菊.钢铁企业能耗分析与未来节能对策研究[J].鞍钢技术，2009（4）.

[2] 王维兴.钢铁工业能耗现状和节能潜力分析[J].中国钢铁业，2011（4）.

[3] 刘文超，蔡九菊，张琦，等.钢铁企业能耗分析及节能对策研究[J].工业炉，2011（5）.

[4] 王衍行，李正风，樊柳言.钢铁企业节能减排问题—— 以山东济钢集团为案例[J].商业经济，2012（1）.