梅钢低碳减排举措思考

闫磊

（上海梅山钢铁股份有限公司，江苏南京 210039）

前言

钢铁行业作为能源消耗高密集型行业，是制造业31 个门类中碳排放量大户，占全国碳排放总量15%左右［1］。梅钢作为宝钢股份四基地之一，立足长三江，位于南京都市圈西南郊，是南京市重点能耗大户。为顺应发展趋势、把握新发展机遇、应对发展挑战。梅钢积极落实中国宝武2023 年前碳达峰、2025 年具备减碳30%工艺技术能力，2035 年力争减碳30%，2050 年力争实现碳中和的工作总要求，积极谋划推进，切实承担起作为宝钢股份最强劲增长极应尽的责任义务。

1 梅钢碳排放现状

碳足迹全流程跟踪梳理，摸清现有生产工艺流程、能源结构情况下年排放总量及排放强度，是低碳减排工作基础。依据《中国钢铁生产企业温室气体排放核算方法与报告指南》梳理梅钢近几年碳排放量，碳排放总量分直接排放包括化石燃料、生产过程，间接排放主要包括外购电力等，测算方式见表1。

表1 碳排放计算

梅钢历年碳排放情况汇总见表2。梅钢年排放CO2总量约1 400 万t，以长流程为主的日、韩及台湾中钢等吨钢CO2排放约2 t。梅钢作为长流程钢铁企业，吨钢排放约1.9 t强度处于平均水平。

表2 碳排放统计

2 梅钢低碳发展应对举措

2.1 高层重视、统筹推进

公司领导高度重视顶层布局，统筹推进梅钢低碳工作。成立了公司低碳办公室。强化机制建设，结合国家碳市场减碳力度，科学制订规划期碳减排目标及路径。推动绿色布局、提升能效、优化用能及流程结构，突破性低碳技术根据外部条件适时推进落地。

加强交流合作拓展视野，加强与国内优秀同行技术交流、增进低碳研究院交流频次、增加科研院校技术合作、增强政府部门良好互动。

低碳办公室积极与技术中心、规划科技部、投资管理部及各节能主体厂部做好沟通协调，摸清家底、规划先行、阶段推进、投资保障，协调各方资源、调动各方积极，以期低碳技术高目标规划、高标准落地。

2.2 能效高效提升、极致碳利用效率

能效提升降碳是现行技术装备条件下最重要绿色低碳路径，也是最可行技术手段。深挖余能回收潜力，提升能源转换和利用效率，大幅降低能源消耗强度，严控能源消耗总量。持续能效提升，达到固体燃料之外能效提升20%目标。

（1）全工序加大节能力度、推进节能技术创新和推广应用

低碳第一步各工序节能现状梳理，动员全工序识别现场节能潜力，工序层面对标优秀同行先进技术，梳理公司低碳技术，评测技术成熟程度。以各工序为主体申报节能项目，启动前期发展前景不明而暂缓的各类能源项目。按照技术成熟度、投资回报期、实施难易度排出优先顺序。便于公司低碳推进决策。

（2）低温余热再利用、推动低温余热应收尽收

梳理公司低温余热资源，汇总低温余热回收现状、品质种类、回收潜力，对标国内同行，国际先进回收能力，启动梅钢新一轮低温回收应收尽收建设高潮。低温余热深度、广度纵深推动：烧结矿显热、焦炉荒煤气显热、高炉渣显热、废钢预热显热等工艺源头余热高效回收。推广应用铁钢界面衔接、钢轧界面衔接等先进工艺技术，实现能源结构和流程结构低碳转型。

（3）炉窑能效提升、提升能源利用效率

炉窑能耗及蒸汽回收水平，反应能源管理水平，是重点用能、余能回收核心用户。梳理燃气燃烧自动控制现状、高效换热器应用、燃烧烟气残氧调节、设备漏风状况等现状，形成炉窑能效提升专项清单。实施一批改造项目，1780热轧1～3#加热炉更换板式空气换热器节约热轧燃气7%；高炉热风炉智能燃烧、智慧炉窑、5#烧结环冷新型翻转卸料式改造，采用新型翻转卸料式环冷机对原环冷机进行改造，翻转卸料式环冷机上下密封均采用水密封形式，降低烧结漏风率从25%将至5%以下，吨矿蒸汽回收从80 kg/t 提升至100 kg/t 以上，降低CO2量1.33 万t、提高热轧热装比70%以上，强化连铸热轧热装热送，目标热轧热装率600 ℃达到80%，不断完善板坯堆放原则，减少板坯在库温降截止4 月底热装比65.2%；大型焦炉用新型高导热高致密硅砖节能技术、低温烧结工艺技术、厚料层烧结技术、烧结烟气循环技术，将烧结过程中产生的部分烟气再次引入烧结过程循环使用，从而减少烧结烟气排放量，在循环的过程中利用脱硫脱硝工艺脱除污染物，同时利用烟气中的热量，达到节能和减排双重目的。

（4）以智慧化、精品化实现极致碳利用效率

以数智化系统打破时空边界，跨越管理边界、推动工序互联共享，实现资源能源高效利用。把降碳作为源头治理的“牛鼻子”，优化能源结构、加大节能环保技术投入。针对水系统提高利用率、降低排放。分系统浓缩倍数提升、串级用水、废水深度处理、智慧水系统，通过信息技术与硬件、软件结合，实现生产集约化按需供水，定制高效水泵，进一步提升设备运行效率。电力节电技术突破、变频相辅。热轧高压变频调速技术、加热炉高温排烟风机变频技术、煤气加压机变频技术、高效水泵、节能灯照明、热风炉助燃风机变频技术。

2.3 极致铁钢比、提升废钢利用

极致铁钢比生产，是梅钢千万吨精品钢铁基地与碳达峰、碳中和有机结合的最重要途径。极致铁钢比生产组织将是梅钢中长期降碳首要措施之一。铁钢比降低0.01，吨钢综合能源下降约0.3%，由能源消耗引起的CO2排放降低约0.6%［2］。目前世界上粗钢生产中约30%是电炉炼钢，其余基本是长流程高炉—转炉炼钢。美国1.2亿吨钢，60%以上是电炉钢，吨钢CO2排放1.19 t；欧盟国家40%电炉钢，吨钢CO2排放1.6 t；亚洲地区粗钢生产以长流程为主，日、韩及台湾中钢等吨钢CO2排放约2 t。梅钢粗钢生产以长流程为主，目前吨钢CO2排放约1.9 t。

提高转炉废钢比等技术研究和应用，加强废钢资源回收利用。实施氧枪二次燃烧、鱼雷罐废钢预热、废钢间废钢预热、倒罐站废钢预热、精炼炉废钢预热等多点废钢预热、转炉低温出钢LF 炉补热、电弧炉废钢熔化短流程等技术，未来三年梅钢铁钢比具备0.76能力。

2.4 拓展清洁能源、实现零碳生产

加快绿能替代是未来碳达峰和碳中和主要出路，也是未来能源革命和转型根本要求。加大加快绿能替代重点光伏发电。尽早启动光伏二期项目，梳理公司范围内适宜安装光伏板剩余厂房。结合环保增加厂房统筹考虑，环保项目新增厂房封闭原则上全部辐射光伏板。尽快构建以新能源为主绿色低碳能源体系。

（1）梅钢一期20 MW，年发电1 350～1 500 万kWh，2021 年立项光伏发电二期项目预计60 MW，年发电5 000万kWh，年持续降低CO2排放3.42万t。

（2）电解水制氢与储能项目。研究外排回用水电解制氢达到降低外排废水、制氢技术路线。研究储能项目，为峰谷平电价、尖峰负荷保供提供技术支撑。

（3）不断提高生物质等清洁能源比例，加大生物质炭替代兰炭喷吹高炉技术研究应用，推进能源结构清洁低碳化。

（4）高炉喷吹焦炉煤气技术：高炉喷吹富氢物质，实现高炉部分还原剂以氢代替碳。以2#高炉风口喷吹焦炉煤气50 m3/t铁，CO2减排9.93万t。

（5）公司范围树立全员减碳意识。推动全体员工低碳生活养成，鼓励绿色出行、光盘行动、垃圾分类、植树造林、视频会议等低碳行动。

2.5 融入宝武低碳布局、借鉴国内外先进技术

宝武作为钢铁核心企业积极发挥示范引领作用，正推动成立全球绿色低碳冶金联盟并建立相应基金，加大资金投入研究开发多项低碳技术；开展钢铁工业前瞻性、颠覆性、突破性创新技术的研究。

跟踪宝武突破性低碳技术，引领新型低碳发展，注重科技创新，借鉴国外先进低碳技术，重点围绕“以氢代煤”关键冶炼技术的突破、顶煤气循环氧气高炉、纯氢冶金气基竖炉、碳利用、微波烧结、小球烧结、烧结烟气循环。

跟踪关注全球钢铁工业及相关产业链降碳策略和技术进展，包括低碳工艺改革、能源结构改革、可再生能源利用、能效提升先进技术研发、温室气体排放控制与处置利用技术，二氧化碳捕获、封存及利用技术（CCS&U 技术）等。研发、应用考虑经济成本推广先进技术。

3 结语

绿色低碳事关企业持续发展，需久久为功，持续发力。进一步聚焦难点短板、明确目标要求，扎实推进，以最高认识、最强措施、最硬责任、最严管理，打造梅钢绿色发展典范。节能、控煤、减碳、循环是实现绿色、和谐发展的重要标志。面对减排、减碳压力，低碳发展已是必须认真对待的十分紧迫问题。低碳转型已成为梅钢新一轮高质量发展重要抓手，加大先进低碳技术研发力度，加强与宝武低碳技术交流合作，及时掌握政策发展方向，制定务实低碳发展战略规划，通过低碳转型，赢得更广阔发展空间。