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戴国庆寻找钢铁业的碳足迹

文章来源: 发布时间:2019-4-26

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戴国庆:寻找钢铁业的碳足迹

2009-12-08 08:51:00

来源:21世纪经济报道

 

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作为标志性的重工业,每一吨钢的背后,都会有两条“碳足迹”。 一条道路是直线的:在冶炼过程中,直接产生二氧化碳及其它有害气体;一条道路是曲线的:钢厂消耗的能源越多,间接排放的二氧化碳也就越多。 该如何节能

作为标志性的重工业,每一吨钢的背后,都会有两条“碳足迹”。

一条道路是直线的:在冶炼过程中,直接产生二氧化碳及其它有害气体;一条道路是曲线的:钢厂消耗的能源越多,间接排放的二氧化碳也就越多。

该如何节能,提高传统能源的利用率?又该如何减排,减少温室气体的排放?在与二氧化碳抗争的道路上,中国钢铁业究竟面临怎样的技术门槛?就此,本报记者专访了中国钢铁业专家、原首钢发展研究院副院长戴国庆。

《21世纪》:钢铁业所制造的二氧化碳,主要产生于哪些环节?

戴国庆:目前,世界上生产钢铁主要有两条工艺路线:一是,用铁矿石经过炼铁,然后用转炉炼钢,经过连铸和轧钢(热轧和冷轧),形成各种钢材(简称“铁矿石工艺”)。

二是,主要以回收的废钢为原料,用电炉炼钢,然后连铸、轧钢,形成钢材(简称“废钢工艺”)。

铁矿石工艺要在炼铁环节,完成“把铁矿石中铁的氧化物还原为铁元素”的化学反应,其中,还原剂主要是焦炭。这一反应通常要在高温下完成,因而耗能巨大,这一环节占“铁矿石工艺”全流程能耗的60%以上。

而废钢路线,因为不需要怎么样治癫痫效果好还原铁元素,能耗就低得多了。目前,世界钢铁企业“铁矿石工艺”的二氧化碳排放量,是废钢工艺的3倍以上。

但世界废钢资源是有限的,主要受废钢历史累计蓄积量和可回收率等因素影响。目前,发达国家废钢供应量,占当年粗钢生产比重一般超过50%,而我国目前仅为10%左右。这一态势短期内不会改变,这就决定了,以吨钢计算的二氧化碳排放量,欧美比我国要低很多。

《21世纪》:目前被普遍应用于在生产中的减排技术、设备有哪些?

戴国庆:除不同炼钢设备本身的效率差异外,各工序环节的“余热余能的二次利用”是关键环节之一。

要提高余热余能的二次利用率,一般需要大量投资和特定工艺装备,如炼焦环节的干熄焦(CDQ),炼铁环节的高炉煤气余压透平发电装置(TRT),以及燃气—蒸汽联合循环发电机组(CCPP)等。

《21世纪》:在这些技术、装备上,中国钢铁业与较有优势钢企相比,有多大的差距?

戴国庆:事实上,如果以宝钢、鞍钢、武钢、首钢等我国大型钢铁企业为例的话,目前,我国钢铁业和日韩、欧美钢铁企业相比,在能耗方面虽然仍有距离,但相差并不大。

在目前的技术路线和工艺水平下,世界钢铁企业的能耗水平,已接近其理论的极限。目前,尚未出现可以商业化使用的、新一代低排放的钢铁生产的“突破性技术”。

不过,不同规模、不同技术水平的钢铁企业,以粗钢计的吨钢能耗和二氧化碳排放水平,差距很大。这一点在我国表现更为突出。

《21世纪》:二氧化碳减排,与中国钢企过去一直在做的“节能”相比,有何异同?

戴国庆:如果仅考虑“单位钢铁产品的消耗与排放”,那么,“节能”比减排的要求更高。

因为,凡是实现了节能,就一定会减少二氧化碳排放。而单纯的二氧化碳减排,还可以在不降低能耗,只是通过使用低碳或无碳能源来实现,如,用氢或天然气替代焦炭对铁矿石还原,用核电和其他可再生电能替代燃煤电厂作为炼钢电能,等等。

对钢铁生产过程中产生的二氧化碳,用捕获与封存技术,限制其“排放”到大气中,是减排提出的一项新要求。

《21世纪》:在这场全球性的减排运动中,钢铁业将扮演怎样的角色?

戴国庆:目前,国际上所提的二氧化碳减排,大都涉及到全球排放总西安中际脑病医院有名量的控制。这就需要我们从婴儿癫痫病的发病原因是什么一个全新的角度去思考这一问题。

它不仅影响到现有钢铁企业的操作运行,而且必然影响到钢铁工业未来新一代流程和基本工艺的变化方向。

与此密切相关的,包括研发投资的数量和流向,政府的相关产业政策和配套措施,也都会对二氧化碳排放总量控制结果产生巨大影响。这些,并不是单靠钢铁企业自身所能完成的。

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