中国钢铁工业能源消耗差距和存在的问题

一、存在差距

目前，钢铁工业能源消耗指标所存在的差距主要体现在两方面：

1、国内企业之间的水平相差很大。与国内先进水平相比，国内重点大中型企业能耗水平差距明显：再加上众多装备、工艺落后的小钢厂，国内企业的能耗水平相差300千克标煤/吨钢以上。如国内企业全部达到国内先进水平（宝钢），则吨钢综合能耗可下降61千克标煤，能耗下降8.3%，年可节约能耗2200万吨标准煤以上。

2005年国内先进与落后企业能耗指标对比

2、国内外先进水平相比仍存在一定差距。2004年中国先进水平吨钢可比能耗与日本钢铁工业水平相当，但是中国重点企业平均水平比日本钢铁工业平均水平高9.0%。

2004年我国重点钢铁企业工序能耗与国外水平对比   千克标煤/吨

二、存在问题和差距产生的原因

1、钢铁工业产业集中度低

近些年来，随着我国钢产量的快速增长，多数钢铁企业规模不断升级。根据国际钢铁协会资料（WSIF2006），2005年，世界钢铁公司钢产量排名中，排名前50位（钢产量500万吨以上）的钢铁公司中，我国有18家，且名次比2004年提前。其中宝钢第6位，唐钢集团第12位，武钢第18位，鞍钢第19位。

但我国钢铁企业的成长发展主要以各企业“齐头并进”地扩张规模为主，扩大经营规模的主要手段是原地扩建和异地新建厂。2005年我国粗钢产量为35239万吨，比2000年的12850万吨增加了174.2%。2005年中国产钢1000万吨的钢铁集团（8个）合计产钢10540万吨，只占全国钢产量的30.2%左右。2005年18家年产钢500万吨以上企业的钢产量全国的比重约为47%，而这18家企业2000年的钢产量占全国的比重约为64%。2005年我国69家重点统计企业钢产量占全国的79.81%，比上年年底下降了5.2个百分点。而且，我国钢铁企业的规模参差不齐，中小规模的钢铁企业占多数。我国钢铁行业产业集中状况不仅没有改善，甚至出现更加分散的倾向。

我国钢铁工业产业集中度低，导致了资源配置不合理，竞争能力低下，单位产量的能耗、物耗高，企业竞相扩大生产规模，不仅造成了严重的环境污染和市场混乱，加剧了低水平重复建设，制约了企业自主创新能力和竞争力的提高，而且严重制约着整体竞争力的提高，也大在削弱了我国在国际市场的地位和作用。

2、落后的生产能力比例较大

从我国的高炉、转炉、电炉等冶炼设备看，属《钢铁产业发展政策》明确规定淘汰的落后设备约占10%~30%，虽不属淘汰范围但未达到准入条件的中小型设备约占40%~60%，符合准入条件的大型设备约占三分之一。即使从准入条件规定的1000m³高炉、120吨转炉、70吨电炉来看，我国在设备大型化方面与世界主要产钢国的水平相差较大。

我国钢铁工业设备大型化与国际水平比较

钢铁产业政策中“淘汰类”落后装备与“发展类”大型装备之间的差距主要表现在：

——资源、能源消耗量大，利用效率低，如，<300m3高炉的吨铁工序能耗较>1000m3高炉高出近80千克标煤/吨，相差19%左右；入炉焦比相差200kg/吨：炼钢的金属料消耗高出约7.0kg/吨等。

——缺少环保设施，环境污染严重：“淘汰类”设备投资少，其中一个重要的原因在于环保投资少；而环保设施的缺乏，导致粉尘、SO2等污染物排放量大，环境污染严重。

——二次能源回收利用率低：现有成熟的节能技术，如TRT、转炉煤气回收等，小型设备由于工艺落后、装备水平差，基本上无法应用，这也正是消耗高的一个主要原因。

落后装备与大型设备有关指标比较

从2005年68家重点大中型企业的统计数字来看，国内各企业工序能耗参差不齐。《钢铁产业政策》中规定的淘汰类设备中，尽管有诸如“新兴铸管”等少数钢厂的能源消耗指标低于平均水平，但从整体上来讲，<300m³高炉的工序能耗要高于平均值20千克标煤/吨以上，多的达到50千克标煤/吨以上，比国内先进水平则高出约200千克标煤/吨；而<20t转炉的工序能耗普遍较平均水平高10千克标煤/吨以上，较国内先进水平高出约90千克标煤/吨；其中烧结、焦化等淘汰类装备与此类似。

如扣除原料条件，生产品种等因素影响，产业政策规定的淘汰类：按<300m³高炉的工序能耗高80千克标煤/吨，<20t转炉的工序能耗高20千克标煤/吨保守估算，全部淘汰后可降低吨钢能耗约30千克标煤，每年节约能源约1000万吨标准煤。

3、二次能源回收利用率低

高炉、转炉、轧钢工序在现有技术条件下的最佳回收量仍没有达到国家余热标准温度下计算所得的理论回收量，因此积极开发新的余热余能回收技术的同时，还应完善现有的回收技术。

在不同条件下，各种副产煤气占二次能源的比例尽管有所区别，但所占比例最大，总计达到约60%~80%，是钢厂二次能源的主要形式，副产煤气的充分、合理利用是降低能源消耗、发挥钢厂能源转换功能的关键所在。各种余热余能资源中，焦炭显热、烧结矿显热、高炉炉顶余压和转炉煤气显热等是余热回收的重点，目前已有成熟技术，在进一步开发新技术，提高回收效率的基础上，重点应加强节能技术的推广，提高普及率。烧结、焦化废烟气等低温显热回收技术尚不成熟，高炉渣和钢渣显热利用技术有待开发，是未来钢铁工业节能技术创新的方向和突破点。

三､“十一五”钢铁工业的节能目标

1.总体目标

《钢铁产业发展政策》中钢铁行业节能目标是:到2010年,吨钢综合能耗降到0.73吨标煤,吨钢可比能耗0.685吨标煤;到2020年,吨钢综合能耗0.7吨标煤,吨钢可比能耗0.64吨标煤｡

“十一五”期间重点大中型钢铁企业的主要工序能耗下降幅度达到钢铁行业政策规定的预测节能目标｡

“十一五”期间大中型钢铁企业预测节能目标

2.具体目标

(1)加快企业集团化重组,提高钢铁产业集中度,改善钢铁工业布局:到2010年,国内排名前10名的钢铁企业钢产量占全国比重要达到50%以上;到2020年力争达到70%以上｡建设沿海(江)企业,应重点加快曹妃甸､湛江､防城港等良好深水港的建设,依托现有企业的结构调整､集团化重组,建设新一代以生产板材为主的大型钢铁联合企业(集团),应在政府的主导下尽快形成东北的鞍本､华北的首唐､中西南的武汉和攀枝花(及防城港)､华东的宝钢､广东湛江等以生产薄板为核心的具有国际竞争力的特大型钢铁企业集团｡

(2)改善工艺结构､产品结构:

——降低铁钢比,2010年的铁钢比要从2004年的0.92下降到0.85｡

——加速淘汰落后装备:加快淘汰土烧结､土焦､容积300m3及以下高炉､公称容量20吨及以下转炉､公称容量20吨及以下电炉､叠轧薄板轧机､普钢初轧机及开坯用中型轧机､复二重轧机､横列式小型轧机､热轧窄带轧机等落后工艺技术装备｡

——产品结构实现优化发展,提高板带比,适当发展高附加值产品;同时控制钢材总产量,避免由于产能过剩､供大于求而造成钢材价格下跌,改善企业盈利状况｡

(3)严格钢铁行业准人制度,对于新建设备应达到:烧结机180m2及以上,6m及以上焦炉｡1000m3及以上高炉,转炉公称容量120t及以上,电炉公称容量70t及以上等;并严格能耗､环保等指标的考核｡

(4)实现能量高效转化,发展余热､余能回收发电,规模500万吨以上的钢铁联合企业,要努力做到电力基本自供｡

(5)推广各类成熟的节能技术,同时加强企业技术创新体系建设,强化余能余热回收和系统节能等重大关键技术研发｡

四､“十一五”钢铁工业节能的主要措施

“十一五”期间,我国钢铁工业要实现单位产值能耗下降20%的目标,主要途径包括:

(1)降低单位产品的能源消耗——降低吨钢综合能耗;

(2)提高单位产品产值｡

其中:吨钢能耗降低:假设2010年我国钢铁工业吨钢综合能耗达到国内先进水平,即则吨钢能耗由2005年的0.74tce/吨钢降低到0.68tce/吨钢,则吨钢能源消耗下降8.1%;即使进一步降低到国际先进水平,即吨钢能耗降低到0.655tce/吨钢,则下降11.5%｡

单位产品产值提高:吨钢综合能耗下降8.1%时,单位产品产值提高11.9%;吨钢综合能耗下降11.5%时,单位产品产值提高8.5%｡通过以上实现万元产值能耗降低20%目标的途径分析可见,实现“十一五”我国钢铁工业节能工作的目标途径是:吨钢综合能耗降低60kgce/吨钢,达到680kgce/吨钢的水平,吨钢产值提高约12%｡

1.提高认识理念,贯彻钢铁产业政策｡

2.提高产业集中度,加快企业结构调整｡

3.加速淘汰落后生产能力､落后工艺和落后产品｡

4.加强能源管理､统计工作｡

5.开发并推广各类节能技术｡通过钢厂煤气系统优化和能源的有效管理､调配,将二次能源回收集成到发电上来,发挥钢厂能源转换功能,实现电力自给;

通过研究开发新一代CDQ能源转换技术､荒煤气余热回收技术和煤调湿技术,实现炼焦工序节能20~5kgce/吨钢;

提高TRT技术普及率,充分发挥TRT装置发电效率,使吨铁发电30kWh以上｡

(1)通过采用烧结矿余热回收技术,吨矿发电7kWh,综合节能4kgce/t矿;

(2)通过转炉负能炼钢工艺的优化与完善,使国内80t以上的转炉实现负能炼钢,达到转炉工序节能20kgce/t钢左右的目标;

(3)通过研究开发连铸一连轧匹配､协调技术,进一步提高铸坯热送热装率,并将铸坯温度提高到600℃以上,降低热轧燃料消耗30%以上｡

(4)通过进一步完善我国高温空气燃烧技术,提高换热设备的安全性､可靠性与稳定性,并在大型轧钢加热炉和退火炉上推广应用,实现轧钢工序节能5kgce/t钢的目标;

(5)通过各种低品质余热资源的回收利用技术(包括中､低压蒸汽,降低氧气放散率),提高各种生产设备气化冷却产生的蒸汽压力,开发低品质蒸汽发电技术,达到降低吨钢综合能耗5kgce的目标｡

6.冶金渣的综合利用｡在钢铁生产过程中产生大量固体废弃物,对这些固体废弃物的无害化处理与再资源化利用也是钢铁工业提高能源利用率,从而降低能源消耗的重要途径｡而固体废弃物中冶金渣(钢渣､高炉渣)所占的比例很大｡

加强高炉渣､钢渣的综合回收利用,开发新型节能､环保的冶金炉渣处理方式,不仅是钢铁企业适应发展循环经济的主动举措,也将是钢铁企业新的经济增长点｡

7.拓展钢厂社会功能,融入循环经济｡构建我国钢铁工业的技术创新体系,不断提高技术创新能力,以新一代钢铁制造流程的理念,改善我国钢铁工业的制造流程,强调发挥钢铁企业的“三个功能”(钢铁产品制造功能､能源转换功能和废弃物消纳处理及再资源化功能),以提高我国钢铁工业的总体竞争力｡实施绿色制造,促进形成钢铁与发电､建材等行业的工业生态制造链,钢铁企业实现生态化转型,融入到循环经济社会｡

以新一代钢铁制造流程建设的年产粗钢900万吨的新一代钢厂生产薄板及其深加工产品,以高生产效率､高资源､能源利用率和低环境负荷实现钢厂的钢铁产品制造功能｡新一代钢厂通过与发电､建材､石化行业链接,发挥钢厂能源转换功能;并可消纳社会钢等废弃废物,发挥钢厂废弃物消纳一处理及再资源化利用功能,促进钢厂实现生态化转型｡