2015年中钢协会员单位能源消耗评述
2016-03-23 作者:佚名 网友评论 0 条
王维兴
中国金属学会
1. 2015年全国钢铁运行状况
全国钢铁产能过剩,钢铁产能增速减缓,钢铁企业经营进入艰难阶段;中钢协企业利税总亏损130.319、万元,利润总额-6453405万元。全国钢铁产量增幅下降,钢材价格不断下跌,长材占比例下降,社会对钢材需求减弱,固定资产投资下降,钢材出口大幅增长,节能减排工作力度加大;生产结构、产品结构和炉料结构需调整。
表1 2015年全国钢铁产品产量情况 单位:万吨
品种 |
粗钢 |
生铁 |
钢材 |
焦炭 |
铁矿石 |
成品钢材 |
2015年 |
80382.26 |
69141.51 |
112349.52 |
44778.21 |
138128.81 |
77907.76 |
2014年 |
82300.24 |
71614.14 |
111728.31 |
47862.99 |
149632.66 |
79806.50 |
增减,% |
-2.33 |
-3.45 |
+0.56 |
-6.45 |
-7.69 |
-2.61 |
钢铁产能增速减缓,中钢协会员单位比其它企业的增速高,使我国钢铁产业集中度得到提高,吨钢综合能耗在下降,钢材品种质量得到提升,环境保护有所改善。中钢协会员单位废水的化学需氧量、氨氮、挥发酚、氰化物、悬浮物和石油类的排放量分别比2014年下降25.70%、25.32%、24.68%、0.79%、33.11%和31.39%。
2. 2014年中钢协会员单位能耗基本情况
2015年中钢协会员单位能耗总量为28597.16万吨标准煤,比上年下降6.00%。吨钢综合能耗为571.85kgce/t,比上年降低2.13%;铁钢比下降0.0099,是吨钢综合能耗下降的重要原因。
2015年中钢协会员单位产钢63358.13万吨,比上年下降1.92%;中钢协会员单位能耗降低6.00%,能源消耗降幅高于钢产量降幅4.08%;说明重点钢铁企业节能工作取得了很大成绩。其中2015年铁钢比为0.8601,比上年降低0.0099,有利于吨钢综合能耗的降低。
2015年地方钢铁企业铁、钢的产量比2014年降低比例分别为-19.76%、-3.82%,均低于重点钢铁企业的增长速度,使我国钢铁企业产业集中度得到提高,有利于我国钢铁工业结构优化,能耗的降低,冶金设备的大型化发展等.
2.1. 2015年中钢协会员单位各工序能耗现状
表2 2015年中钢协会员单位能耗情况对比 单位: kgce/t
说明:1.因中钢协统计的会员单位减少了7个企业,增加了2个企业。对部分企业2014年数据进行了调整。
2. 2015年中钢协会员单位能源统计对应的钢产量为50125.78万吨,比上年下降2115.78万吨;2015年中钢协会员单位统计的钢产量63358.13万吨,能源统计对应的钢产量与会员单位统计的钢产量相差13232.35万吨。说明,能源统计的数据已不能全面反映出我国实际钢铁工业的能源利用情况。
从表2可看出, 2015年与上年相比,中钢协会员单位吨钢综合能耗,烧结、炼铁、转炉和钢加工工序能耗均得到下降.这是钢铁企业节能工作所取得的新成绩.部分钢铁企业的部分指标已达到或接近国际先进水平。特别是吨钢耗新水的指标创出历史最好水平,有35个企业吨钢耗新水低于3m3/t。表2数据表明,各企业之间节能工作发展不平衡,生产条件和结构也不一样,企业之间的各工序能耗最高值与先进值差距较大.说明我国钢铁企业还有节能潜力。
近年来,我国钢铁统计能耗数据中有些失真现象。有些企业能耗统计不规范(统计范围、能源介质折标煤系数、能源亏损、炼铁焦比应包括小块焦等方面),出现了一些指标数据之间数据不协调的现象。我们要用“三流一态”(能源流、物质流、财务流、设备运行状态)进行科学系统分析,就一定能反映出企业真实的运行情况。我们要用科学发展观去研究问题,在一定生产条件下,就会出现一定的技术经济指标。用生产条件论的办法去科学对标,才有价值。希望大家都能按照GB50632-2010《钢铁企业节能设计规范》所规定的内容去进行统计能源数据。
2.3. 2015年中钢协会员单位重点工序能耗现状
· 烧结工序能耗现状
2015年中钢协会员单位烧结工序能耗为47.20kgce/t,比上年下降1.28kgce/t;烧结工序能耗较低的企业是:邯郸20.61gce/t,宝集八一38.04gce/t,萍乡38.40kgce/t,承德39.37kgce/t,新余40.19kgce/t, kgce/t, 攀钢有限41.76kgce/t, 济钢41.91kgce/t, 敬业42.52kgce/t,方大特钢43.41kgce/t,宣钢44.41kgce/t,柳钢44.51kgce/t,沙钢44.55kgce/t, 能耗最高值企业达66.80kgce/t。
2014年中钢协会员单位中有43个单位烧结工序能耗得到降低,能耗降低较多的企业有:邯钢降52.38%,萍乡降15.29%,济钢降12/16%,宝集八一降9.08%,鞍钢降8.43%,陕西钢铁降7.57%,新冶钢降7.13%,南京降6.78%。
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%,其它约为0.5%.所以说,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。但 出现有18个企业烧结固体燃耗数值增减量与烧结工序能耗变化值不能对应的现象,值得深思。
2014年烧结固体燃耗较低的企业有:济源39.99kg/t,达钢42.20kg/t,德龙44.15kg/t,唐钢44.74g/t, 粤裕丰45.50kg/t,青钢45.92kg/t,,攀钢445.54kg/t,新余46.08kg/t,方大特钢46.41kg/t,萍钢46.47kg/t,涟钢48.00kg/t,西钢48.72kg/t,新兴铸管48.52kg/t等。
这里有企业之间烧结配加含碳量较高的高炉除尘灰比例不同和轧钢氧化铁皮配比的不同影响,可促进烧结固体燃耗的降低。进行热风烧结和烧结余热回收等措施,也可促进烧结工序能耗降低。
· 焦化工序能耗现状
中钢协会员单位中有41个单位有焦化工序,其焦炭产量仅占全国产量的26.10%。2015年中钢协会员单位焦化工序能耗为99.66kgce/t,比上年升高1.77kgce/t。能耗指标较好的企业是:鞍钢52.06kgce/t,涟钢67.15kgce/t,梅山71.54kgce/t,沙钢集团84.11kgce/t,柳钢84.93kgce/t, 济钢85.63kgce/t,方大特钢86.99kgce/t,三明88.17kgce/t武钢集团89.78kgce/t,新余89.98kgce/t,达州91.55kgce/t,太钢92.03kgce/t,鄂钢92.62kgce/t, 企业能耗最高值达137.64kgce/t.
焦化工序能耗中扣除煤消耗以外,消耗最高的是焦炉或高炉煤气,占能耗的10%左右。煤气消耗量与结焦时间、热工制度的稳定有关。这方面企业之间的差异不大。
正常的焦化工序能耗值应为150 kgce/t左右,现焦化工序能耗数值偏低的原因是,一些企业没有把化产品的能耗统计在内,有CDQ装置的企业焦化工序能耗要低一些,但企业之间CDQ回收能源水平有较大差距,我们希望建设高温、高压的CDQ装置,可多回收能量15%左右。
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%)。该技术还在不断完善提高。有3个企业焦炉建成了焦炉上升管煤气余热装置。该技术已进入推广阶段
· 炼铁工序能耗现状
2015年中钢协会员单位铁产量占全国90.36%,其炼铁工序能耗为387.29kgce/t,比上年降低1.45%。工序能耗较低的企业是: 涟钢330.33gce/t,新冶钢348.86gce/t,邯钢350.39kgce/t,石钢56.31kgce/t,营口中板356.33kgce/t, 敬业357.08kgce/t, 安阳357.94kgce/t,新余361.76kgce/t,沙钢367.35kgce/t,川威374.55kgce/t, 萍乡374.63gce/t,鞍钢集团375.19kgce/t,三明375.33kgce/t,方大特钢375.85kgce/t,日照377.21kgce/t。 企业能耗最高值达465.73kgce/t.。
目前,企业之间统计的炼铁工序能耗上存在较大误差。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%有热风提供,3%是炉料化学热。所以说,燃料比的变化对工序能耗的影响是起决定性的作用,热风温度的高低有较大影响。个别企业燃料比排在行业第45名之后,但炼铁工序能耗值却在前列,让人质疑。在统计中有2个企业出现,焦比、煤比、燃料比升高,工序能耗还出现下降较大;有6企业燃料比下降,反而工序能耗上升;有15企业燃料比变化与序能耗变化幅度不相适应。可能存在统计上的问题。有12个企业统计的燃料比中不含小块焦;一些使用低品位矿石的高炉,燃料比和炼铁工序能耗应是比较高,但出现统计数据偏低的现象。希望企业认真贯彻国家标准GB50632-2010《钢铁企业节能设计规范》中的炼铁工序能耗计算公式、各能源介质折标准煤系数。部分企业数据之间疑问(燃料比变化数值与工序能耗数值变化不对应)部分企业情况见表3.
表3 2015年与2014年部分企业高炉指标变化:
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℃.企业应尽快扭转这种局面,促进高炉工序节能。
2015年全国钢铁企业已近700台TRT装置,配备率已在95%。煤气干法除尘(已有600多套,可提高发电能力30%)可实现吨铁发电45度的业绩,湿法除尘的发电量也应在32度左右。但目前TRT平均发电量在32度左右,有三分之一的发电能力没有发挥出来,相关企业要在努力提高TRT装置的工作能力。
·转炉工序能耗现状
转炉工序能耗包括铁水预处理、转炉冶炼、转炉精炼和连铸工位的能耗;2015年它们的能耗值分别为0.41kgce/t(-0.07kgce/t),-16.94kgce/(-0.30kgce/t)t,6.60kgce/t(+0.14kgce/t)和7.23kgce/t(-0.08kgce/t)。括号为2015年与2014年数据比较的变化值。
2015年中钢协会员单位钢产量占全国钢产量的79.19%,其转炉工序能耗为-11.65kgce/t,比上年下降17.17kgce/t。转炉工序能耗值较低的企业有:建龙为-32.15kgce/t,萍钢-28.48kgce/t,新抚钢-26.50kgce/t,沙钢-26.00kgce/t,马钢股份-22.44kgce/t,韶钢-21.81kgce/t,宣钢-21.75kgce/t,唐钢-21.31kgce/t,新兴铸管-20.78kgce/t,鄂钢-20.32kgce/t,唐山华东-20.28kgce/t,津西-19.88kgce/t,攀成钢-18.85kgce/t,敬业-18.59kgce/t,湘潭-18.44kgce/t,铜陵富鑫-17.97kgce/t,淮钢-17.17gce/t,衢州元立-17.07kgce/t.企业转炉能耗最高值达9.34kgce/t。
转炉工序煤气消耗占能源总量的42%,电力和氧气各占消耗的20%左右;降低这些消耗,可节能。转炉能源回收中,蒸汽占27%,煤气回收占83%;提高煤气回收量,可实现转炉工序能耗值就可以实现为负值。一般煤气回收量大于100 m3/t,蒸汽回收量大于80kg/t的企业,转炉工序能耗值就可以实现为负能炼钢。
2015年中钢协会员单位转炉煤气回收量为108m3/t,比上年提高2.00m3/t。转炉工序能耗下降的主要原因是煤气和蒸汽进行回收利用,可回收约24kgce/t的能量,实现负能炼钢。2015年有47个企业转炉煤气回收量得到提高。2015年转炉煤气回收量较多的企业有:新抚钢为163 m3/t,营口中板和中阳均为150m3/t,张店148m3/t,凌源和唐山文丰山川均为137m3/t, , 粤裕丰136 m3/t,,邯钢和湘钢均为133m3/t,西宁为131m3/t,武钢为125m3/t,涟源和三明均为123m3/t,太钢为124m3/t。但有
验证企业转炉炼钢能耗时,不仅要看煤气回收量,还要看煤气的发热热值,这样才科学。宝钢转炉煤气是CO2含量大于40%时开始回收(煤气热值高),大多数企业是煤气CO2含量大于30%时开始回收。企业对标时,要看回收煤气量和煤气热值;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。
·电炉工序能耗现状
电炉工序能耗要包括电炉冶炼能耗、电炉电耗,电炉精炼能耗,电炉精炼电耗和连铸能耗;2015年他们分别为47.99kgce/t(+2.96kgce/t),169.75kwh/t(-16.07kwh/t),12.52kgce/t(1.43kgce/t),82.16kwh/t(+4.80kwh/t)和15.41kgce/t(+0.90kgce/t)。括号为2015年与2014年数据比较变化的数值。
2015年中钢协会员企业电炉工序能耗为47.99kgce/t,比上升高2.96kgce/t。电炉工序能耗较低的企业有:韶钢9.53kgce/t、沙钢19.51kgce/t、淮钢22.49kgce唐山文丰山川31.56kgce/t,/t,新余38.65kgce/t,衡管52.16kgce/t,永钢52.79kgce/t,kgce/t,太钢53.45kgce/t,通钢54.58kgce/t、莱钢55.56kgce/t,本钢56.55gce/t。企业电炉能耗最高值达163.74kgce/t。
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。2015年中钢协会员单位电炉使用热铁水比例由上年的614.78kg/t,下降到580.53kg/t;吨钢综合电耗由2014年的288.56度/吨,上升到2015年的298.05度/吨。主要原因是电炉精炼能耗,电炉精炼电耗和连铸能耗上升的幅度比较大。电炉企业还采取了一系列的节电措施(吹氧、喷碳,余热回收等),对我国电炉工序能耗节约起到积极的作用。
电炉大型化、超高功率电炉均有较高的节能效果。我国大多数电炉企业建设了小高炉,使用热铁水炼钢,造成电炉工序能耗很低,与国际电炉全用废钢冶炼,是不能进行指标对比。各企业电炉工序使用热铁水的比例差距较大(2015年行业平均使用热铁水580.53kg/t,鄂钢电炉使用热铁水为1139.43kg/t,中天为1074.32kg/t,最低的东北特钢热铁水比仅为13.。09kg/t。热铁水用量±1%,影响电耗1.2kwh/t,能耗0.484kgce/t。2015年我国电炉平均综合电耗在298.05kwh/t,用热铁水最多的中天综合电耗为121.07kwh/t,用热铁水最少的东北特钢综合电耗在578.97kwh/t。电炉企业之间使用吹氧气喷碳的数量也不一样,造成企业之间电炉工序能耗和生产技术经济指标有较大的不可比性.
·钢加工工序能耗现状
2015年中钢协会员单位的钢材产量占全国钢材产量的54.24%,其钢加工工序能耗为58.00kgce/t。比上年下降1.14kgce/t。我国一些大型钢铁企业钢加工深度不断延伸,使钢加工工序能耗变化较大。钢材的品种分为:板、管、丝、带、型、涂镀以及深加工;又可分为热轧、冷轧、涂镀层、冷拔和挤压等生产工艺。所以,企业之间笼统进行轧钢工序对标,出现因轧钢品种和轧机类型的不同,工序能耗值是差距较大。对标,要根据不同钢材的品种进行具体分析。一般讲,生产简单建筑用钢产品的能耗较低,加工程度越深能耗越高。
2015年中钢协会员一些单位轧钢品种单一、线材品种的企业是轧钢工序能耗较低。统计中钢加工工序能耗较低的企业有:新兴铸管29.50kgce/t,陕西钢铁30.43kgce/t,达钢33.93kgce/t,三明34.68kgce/t,冷水江34.98kgce/t,霸州新利35.02新抚钢36.78kgce/t,国丰36.79kgce/t,柳钢37.87kgce/t,冷水江37.66kgce/t,柳钢38.43kgce/t,唐钢38.17kgce/t,唐山东华38.97kgce/t,粤裕丰39.65kgce/t,承钢40.67kgce/t。生产高级品种的攀长钢钢加工能耗最高,达252.68kgce/t。2015年中钢协会员单位各品种轧钢工序平均能耗的情况见表4。
表4 2013年我国各品种轧钢工序能耗的情况 单位:kgce/t
从表4可看出热轧无缝管以后的7个品种能耗比2014年均有不同程度的上升。说明钢材加工深度越高,能耗要升高,环保要求高,也要使能耗升高。
3. 2015年中钢协会员单位结构节能情况
3.1. 2015年中钢协会员单位连铸比为99.27%,比上年下降0.43%;铸坯合格率为99.71%,比上年下降0.10%;台时产量为159.92t/h,比上年提高6.23t/h。这些变化,使得转炉连铸工序综合能耗降低1.09%,电炉连铸能耗升高6.20%。2015年中钢协会员单位连铸比下降是不利于节能。
3.2中钢协会员单位高炉喷煤比在下降
2015年中钢协会员单位高炉喷煤比142.17kg/t,比2014年下降3.30kg/t;有53个企业在下降喷煤比,不利于炼铁节能,也不利于用能结构的优化。
3.3. 2015年我国高炉炼铁炉料中球团配比有所下降(我国球团生产能力已达2.7亿吨/年),球团在高炉炉料结构中约从18%,降到到11%左右。因我国球团矿价格比烧结矿贵,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10000万吨生产能力放空)。但是要指出,行业球团矿含铁品位比烧结矿高8%左右、2015年球团工序能耗比烧结工序能耗低19.55kgce/t,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,环保治理的投资和运行费用高,其成本也较高)。
3.4.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,促进了轧钢工序能耗的降低。
3.4.2015年中钢协会员企业高炉、转炉煤气回收利用水平提高,促进了企业节能。但焦炉煤气的回收和使用有所下降。
2015年中钢协会员单位副产煤气回收利用情况见下表5:
|
高炉煤气利用率,% |
高炉煤气放散率,% |
转炉煤气回收量,m3/t |
焦炉煤气放散率,% |
焦炉煤气利用率,% |
2015年 |
98.57 |
2.04 |
108 |
1.02 |
98.60 |
2014年 |
97.77 |
2.21 |
106 |
0.39 |
99.81 |
增减 |
+0.80 |
-0.17 |
+2 |
+0.63 |
-0.57 |
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