钢铁行业节能减排概述

• （一）钢铁工业流程工业特征 • 1、目前流程工业均存在能耗高、成本高、污染重、劳动生产
率低、资源利用率低等特点。对流程产业功能多样性、目标多 样性、价值多样性及工艺过程能质转换价值认识不足，远末开 发。物质流基本处于有序，能量流、信息流远末有序。是这一 状态的根本原因。 • 2、流程工业物质流是增值过程，能量流是耗散过程，能量流 价值的开发在于防止和减少能量的衰减和贬值。这是节能的意 义所在，亦是社会能源危机的根源。 • 3、流程工业的物质流是从无形到有形，能量流是从有形到无 形。对他们的有序运行必须靠信息流的可视化、智能优化和智 能控制来保障。 • 4、流程工业能量流的高效运行有量的平衡，更有质的效率及 能量、能质、能级、时间、空间和用户的耦合匹配。 • 5、提高流程工业的能源效率，要对工序间热流股及能源介质 进行网络优化、集成优化，追求集约能效。做到：能质级匹、 等效替代、低值高用、梯级高效、能尽其效。
认知流程新潜力，优化过程结 构，培育钢企新优势
钢铁企业余热余能 高效利用综合技术
钢铁行业节能减排概述
• 最近徐匡迪院士指出：目前钢铁行业面临 供大于求，钢价大跌，成本高企的无利、 微利困境。
• 又指出钢铁企业尚有30％的余热、余能未 被回收利用。其中，焦化过程约有50千克/ 吨焦。
• 这意味着，在2011年4.2亿吨炼焦生产过程 中，有2100万吨标煤的余热未被回收利用。 说明流程潜力巨大。
• 由紧缺市场—市场过剩、高质量、高增产不能带来高效益； 由粗放管理可以盈大利—到精细管理不盈利；
• 传统的依靠政策、依靠地区差异、依靠规模、依靠模仿技 术和发展模式的发展手段难以扭转企业经营状态；
• 行业产业链面临挑战，突显工艺链竞争的重要； • 依靠知识、依靠智慧、依靠自主创新成为企业核心竞争力。
产 品 价
值 能量流（从属保
障）
高 效 物质流
物 能量流 能 转 信息流
换Hale Waihona Puke Baidu
模 式
多
（能源主导） 流程状态：注重能质转换多种价值种
能质藕合匹配，处高效运行
价
值
钢铁行业节能减排概述
（二）钢铁企业能源结构调整取得 显著成效，流程潜力依然很大
• 工序能耗逐年下降：“十一五”期间，钢铁行业主要生产 工序能耗下降12.54％，2010年与2005年相比较，重点统 计钢铁企业焦化、烧结、炼铁、转炉、电炉工序能耗分别 下降24.17%、12.44%、8.51%、100.95%、23.68%，其 中转炉工序总体上实现负能炼钢。
27.2 28291 2004
24.9
35324
18.7 41915
48971 16.9
50092
钢铁行业节能减排概述 2.40
2005
2006
2007
2008
57707 12.6
2009
30
68388
63874
25
20
15
10.7 7.3
10
11261 5
2010
2011
2.2
0
2 0 1 2.1-2
钢铁行业节能减排概述
• 在趋同的市场环境中，价格、品种和质量是市场因素；效 率、成本则是内在因素。企业失去核心竞争力，则会导致 没有胜利的竞争，没有效益的空忙。
• 按照钢铁流程动态运行过程的本质审视钢铁流程的物质流 潜力：铁素流的技术空间和市场空间已经非常有限；立足 碳素流培育新竞争力的空间广阔。
• 经过30多年努力，中国钢铁工业劳动生产率由20t/人.年 提高到600t/人.年，先进企业达到了1000t /人.年以上；综 合成材率也由70～80％提高到了97％以上。
• 日益严峻的外部市场压力和内部成本压力，亟需深层次挖 掘钢铁制造流程的能源转换功能。
• 能源动力成本约占总成本的30%以上。
• 主要节能设备配置水平大幅度提高： • CDQ装置：2005年前建成投产的仅有20套；截至2010年
的方法，将自然原料转化，变为适用产品的连续性生产过
程。流程工业在国民经济中占有重要位置。占国民经济总
产值66％以上、主要行业能耗占全国工业总能耗的70％。
钢铁、煤炭、发电、石油、化工、造纸等 八大行业均属
流程工业。
•
流程工业高效运行的特征是：稳定有序、连续紧凑、
高效转化、藕合匹配。
钢铁行业节能减排概述
80000
70000
60000
50000
18
40000
30000
20000 10000
15163
0
2001
粗钢产量(万t/年 )
80000
60000 40000 20000
粗钢产量(万t/ 年)
0 2001 2003 2005 2007 2009 2011
20.3 18237 2002
21.9 22234 2003
钢铁行业节能减排概述
流程产业过程描述
物质流 能量流 信息流
流程过程（三传一反）
物质流在能源流推动下 有信息流的管控下完成
能质转换
产品
价值 能量耗散 环境影响
钢铁行业节能减排概述
流程产业管控模式转换（三流一态）
传 统 物质流 管 理 信息流 模 式
能量流（从属保
障）
流程状态：注重物质流制造价值 能质不藕合不匹配，处低效运行
钢铁行业节能减排概述
二、认知钢企是流程工业，节能潜 力在于结构优化
•
中国冶金专家提出冶金流程学理论，以过程的多功能、
多目标性、多价值性及物质流、能源流、价值流的集成匹
配的过程协同状态思路，为钢铁企业系统能效、系统价值
的优化开发指明了方向。
•
流程工业是指物质流在能量流的推动和作用下按照信
息流设定的“程序”及“流程网络”通过物理和化学变化
钢铁行业节能减排概述
提纲
• 一、钢铁企业形势严竣，开发新潜力，构 筑新优势
• 二、认知钢企是流程工业，节能潜力在于 结构优化
• 三、钢铁企业余热余能利用潜力分析 • 四、创新钢铁企业流程结构优化和能质高
效匹配技术，提高系统能量流价值 • 五、钢铁流程余热余能利用综合技术
钢铁行业节能减排概述
一、钢铁企业经济形势严竣、开发新潜力、构筑新优势 中国钢铁产量增幅平稳下调
39 34
粗 钢 年 增长率（％） 29 24 19 14
9 4 -1 -6
2 7 .2 4.6
钢铁行业节能减排概述
钢铁工业处于发展艰困期的特征
• 国民经济发展出现不平衡、不协调、不可持续，要求转变 发展方式，产业环境发生重大变化；
• 钢铁市场需求遭遇天花板；高成本不能传导为高价格；今 年前7个月吨钢利润1.68元。销售利润率仅0.13％。