钢铁行业为何是CO2排放大户

●钢铁行业为何是CO2排放大户？我国钢铁企业的CO2排放与其他国家是否具有可比性？
●在工序、流程和装备技术水平上存在哪些差异造成我国钢铁行业的CO2排放量的不可比性?
CO2排放须科学评价
———钢铁生产工艺的低碳经济研究
王维兴
全球工业的温室气体排放量占总量的21%左右，而钢铁工业占工业领域的气体排放量的15%左右。

也就是说，钢铁工业是温室气体排放量占全球总量的3%～4%。

大气中二氧化碳和二氧化硫的来源主要是因为燃煤产生的。

当然也有由于燃烧石油类产品而产生的。

对于以煤为主要能源的我国来说，二氧化碳减排的难度很大。

用煤发电相比用核能、风能和太阳能等新能源发电的二氧化碳排放量多。

在中国的一次能源利用中，煤的比例最大，而天然气和核能最低。

这是中国二氧化碳排放量多的根本原因。

用碳当量来评价钢铁生产的CO2排放
由于燃煤是产生CO2的主要原因，我们用燃煤量的多少来计算CO2的排放量。

因此应该认真分析，世界各国和中国的钢铁企业使用煤炭的数量和质量的不同，只有这样才能科学地得出各钢铁企业CO2排放的实际状况，企业之间和国家之间的CO2排放量才有可比性。

我们通常使用钢铁企业煤炭量来进行比较，特别是用炼铁燃料比的数值来进行分析。

这种分析方法缺乏对煤炭质量的说明和考虑。

笔者提出，科学评价钢铁企业的CO2排放应该用碳当量来进行分析。

这是因为煤炭、焦炭质量的不同对生产过程中CO2排放的影响较大。

煤炭质量对CO2排放的影响：韩国浦项钢铁公司、欧盟钢铁企业、中国宝钢等企业对于采购煤炭的发热值要求是大于7400大卡/千克～7800大卡/千克（大卡是煤炭行业常用的术语。

含热量为1000大卡的1千克煤炭相当于0.143千克标准煤）。

我国规定标准煤的发热值为7143大卡/千克，大多数我国钢铁企业采购煤炭的发热值仅大于7000大卡/千克。

因此，我们只从各企业所用单位产品煤耗来进行对标，并不完全合理。

国外钢铁企业认为其生产的煤耗低于中国钢铁企业，这里就存在煤炭质量影响的因素。

煤炭燃烧产生CO2主要是其中的碳素燃烧造成的。

因此，评价煤炭的质量要用煤炭中含碳多少来说明，包含煤炭的灰分、挥发分、水分等多种因素的影响。

焦炭质量对CO2排放的影响：工业发达国家炼铁所用焦炭的灰分一般为10%左右，2008年中国高炉炼铁所用焦炭的灰分为13.03%，西南地区的高炉所用焦炭灰分高达18%。

这样计算可知，我国高炉炼铁燃料比相比国外高出3%～6%。

而用燃料比数值来计算单位产品的CO2排放量是相等的。

喷吹煤粉质量对CO2排放的影响：我国要求高炉喷吹煤粉的灰分应低于所用焦炭的灰分，但还是比国外高炉所用喷吹煤粉的灰分高，这里存在喷吹煤价格
影响的因素。

我国一批钢铁企业的喷煤品种中含有烟煤。

烟煤含碳量低、挥发分高。

这样，就会出现企业之间喷煤量是一样的，但因煤的含碳量不同，导致CO2排放量不同的现象。

从工序差异分析CO2排放的可比性
我国钢铁企业的能源结构中有82%左右是煤炭。

燃煤是产生CO2的主要来源。

从理论上讲，减少煤炭的使用量就可以减少CO2排放。

因此，节能降耗是钢铁企业CO2减排的重要措施。

美国和西欧各国的钢铁企业铁钢比较低，电炉钢比较高，因此其吨钢综合能耗低，CO2排放量自然相对较少。

我国钢铁工业的CO2排放要考虑到这个因素，才能科学地进行比较和评价。

据统计，全世界的钢铁比在0.7左右，除中国以外为0.56，中国为0.94，也就是说，中国的钢铁铁钢比数值比相比世界平均水平高出0.24，比除中国以外的各国平均铁钢比水平高0.38。

仅此一项，我国吨钢综合能耗就比工业发达国家高出80千克标煤/吨～100千克标煤/吨。

2005年我国将电力折标煤系数从0.404千克标煤/千瓦时调整为0.1229千克标煤/千瓦时，而目前日本和韩国电力折算系数为0.357千克标煤/千瓦时左右，欧盟为0.320千克标煤/千瓦时。

如果用吨钢综合能耗来计算钢铁企业的CO2排放量，就会出现较大的误差。

因为同样的用电量，所折算出的标准煤不一样，得出的CO2排放量也不一样。

对于CO2排放的比较，笔者建议应当根据不同钢铁企业生产条件科学计算出计算CO2排放的不同公式，也就是要确定计算CO2排放的不同边界条件。

国内外钢铁企业之间生产条件的差异主要表现在以下方面：
一是生产流程的差异，如长流程或者短流程，高炉炼铁、非高炉炼铁的直接还原、熔融还原等。

二是冶金技术装备水平的差异，即冶金技术装备的大型化、自动化、高效化、长寿化、生产过程的环境友好、工序之间的紧凑化和连续化的程度等。

如大高炉要比小高炉工序能耗低50千克标煤/吨～80千克标煤/吨；小转炉的煤气回收和蒸气回收装置设置率低；大型现代化焦炉要比中小型焦炉节能，且生产的焦炭质量高，环境污染减少；大型现代化烧结机要比小烧结机节能30%以上；轧钢用钢坯实现热装热送和一火成材可以节能35%以上等。

三是产品结构的差异。

高技术含量、高附加值钢材生产过程复杂，消耗的能源要比初级产品高。

钢铁企业之间进行综合能耗对比时，最好只计算到热轧工序以前。

因为各钢铁企业的冷轧产品生产工艺技术装备差异较大，所以存在较多的不可比因素。

普通碳素钢、不锈钢、工具钢、模具钢、高温合金、耐大气腐蚀钢等不同钢材品种之间能源消耗也存在差异。

不同工艺，如转炉炼钢、电炉炼钢、平炉炼钢、电炉炼钢配加热铁水和全使用废钢的生产过程能耗也存在差异。

四是生产过程物流不平衡的差异。

一些钢铁企业外购烧结矿、焦炭、球团矿、生铁（热铁水）、钢锭、铁合金，热轧卷、氧气和煤气等。

一些钢铁企业外销烧结矿、焦炭、球团矿、生铁、钢锭、热轧卷等。

部分企业产生的含铁尘泥、轧钢氧化铁皮外销。

这些都造成企业之间的能耗水平和CO2排放差异。

五是深加工的差异。

部分企业将钢材进行深加工后，再外销，如冷弯型钢、建筑用钢结构、高速公路护栏等。

部分企业将高炉炉渣加工为矿渣微粉或矿渣砖等。

六是统计范围的差异。

转炉炼钢工序能耗应包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、连铸四个工位。

如果转炉工序能耗统计只计算到铁水预处理和转炉冶炼的能耗，企业之间就会出现的差异。

在计算转炉冶炼能耗时，应当扣除煤气回收和蒸汽回收的能量。

但是，各企业之间煤气的发热值和蒸汽的压力存在差异，又存在二次能源回收水平的因素。

目前，我国焦化工序能耗统计中出现的差异最大，主要是产品回收和干熄焦量的差异。

能量回收计算的差异，出现重点企业焦化工序能耗偏低的现象。

钢铁生产流程是一个极其复杂的过程。

要实现各能源介质的采购、流向、终端用户的使用情况，生产过程各工序中物质的流动、转换、损失情况，采购能源、矿物以及电力和石油类产品的价格和质量与数量的一一对应，需要符合一定的科学、合理规律。

如果钢铁企业能够实现真正合理的能源平衡，物流平衡，财务平衡，就不会出现能耗较大的误差，有助于得出较为科学准确的企业CO2排放值，有助于帮助钢铁企业更科学合理地进行CO2减排。