“十一五”期間，鋼鐵行業(yè)內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。但是，作為國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離不開與其他相關(guān)行業(yè)和社會(huì)之間的鏈接。近日，《中國冶金報(bào)》記者就鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)問題，采訪了部分鋼鐵業(yè)內(nèi)專家。從業(yè)內(nèi)專家的觀點(diǎn)和鋼鐵企業(yè)的實(shí)踐看，推進(jìn)鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，對(duì)于高效利用各種資源，降低鋼鐵工業(yè)的能源和資源消耗，減少污染和溫室氣體排放有至關(guān)重要的作用。
鋼鐵—電力循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈
鋼鐵生產(chǎn)過程消耗大量的電能和煤炭，產(chǎn)生大量的煤氣和余熱。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，鋼鐵企業(yè)應(yīng)當(dāng)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和能源利用，在能源效率最大化的前提下，利用鋼鐵生產(chǎn)流程中的余熱余能和副產(chǎn)煤氣發(fā)電，與電力行業(yè)構(gòu)成鋼鐵—電力循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。
在鋼鐵企業(yè)，可以發(fā)電的余熱余能形式和過程有高爐爐頂余壓發(fā)電（TRT）、余熱鍋爐蒸汽發(fā)電、煤氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（CCPP）、全燒高爐煤氣或氣煤混燒鍋爐余熱發(fā)電。
如萊鋼推廣應(yīng)用高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用技術(shù)，TRT、CCPP和干熄焦（CDQ）發(fā)電技術(shù)、低溫余熱發(fā)電技術(shù)；研究高爐沖渣水低溫余熱利用技術(shù)、轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐蒸汽發(fā)電技術(shù)、燒結(jié)機(jī)余熱蒸汽發(fā)電技術(shù)等，形成二次能源循環(huán)鏈，不斷提高余熱余能回收利用水平。目前，萊鋼高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣全部實(shí)現(xiàn)回收利用。此外，鞍鋼建成了300MW、150MW兩套CCPP機(jī)組，比常規(guī)發(fā)電機(jī)組能效高出15%，相當(dāng)于年節(jié)能12.4萬噸標(biāo)煤，并提出“十二五”期間進(jìn)一步提高余能余熱回收利用水平的目標(biāo)。濟(jì)鋼也建設(shè)了3套CCPP機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)到405.6MW。
實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)煤氣“零排放”的一個(gè)重要途徑，是建立“共同火力發(fā)電”模式。即鋼鐵企業(yè)將多余的副產(chǎn)煤氣輸送給火力發(fā)電廠，代替部分煤炭燃料，以充分利用鋼鐵企業(yè)的剩余煤氣，實(shí)現(xiàn)煤氣“零排放”。共同火力發(fā)電整合了鋼鐵企業(yè)和電力企業(yè)各自的優(yōu)勢，充分利用了鋼鐵企業(yè)的剩余煤氣和火力發(fā)電廠的現(xiàn)有設(shè)備資源（鍋爐和發(fā)電機(jī)組），相互彌補(bǔ)，只需增加煤氣輸送管道和對(duì)鍋爐進(jìn)行必要的改造，在增加很少投入的情況下即可獲得最大效益。同時(shí)，在副產(chǎn)煤氣充分利用方面，共同火力發(fā)電也要比常規(guī)發(fā)電機(jī)組更靈活。此外，與鋼鐵企業(yè)自己建設(shè)利用余熱余能的發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)電力自給相比，共同火力發(fā)電系統(tǒng)可以緩解兩者的行業(yè)利益沖突：一方面，電力企業(yè)可以利用鋼鐵企業(yè)的副產(chǎn)煤氣，降低了發(fā)電成本；另一方面，鋼鐵企業(yè)可以節(jié)省發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)投資，同時(shí)可使剩余煤氣達(dá)到“零排放”。
但是，業(yè)內(nèi)專家指出，我國目前在理念、技術(shù)和政策層面還存在一些問題。從國內(nèi)發(fā)展共同火力發(fā)電的實(shí)踐來看，由于電力行業(yè)壟斷、電力行業(yè)以單方面收益最大化為主等問題，鋼鐵企業(yè)受到了制約，比如上網(wǎng)電價(jià)等。兩個(gè)不同行業(yè)的企業(yè)之間難以做到公平、公開和公正，大大延遲了共同火力項(xiàng)目的實(shí)施。
鋼鐵—化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈
鋼鐵生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)煤氣資源化利用可提高煤氣利用的附加值，可生產(chǎn)氫、甲醇、二甲醚等。目前，我國鋼鐵生產(chǎn)過程的焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣只是作為燃料，用于鋼鐵企業(yè)內(nèi)部或鋼鐵廠附近的生活區(qū)，利用效率低，焦?fàn)t煤氣中含有的氫氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣中含有的一氧化碳等均未得到資源化利用。鋼鐵生產(chǎn)可與化工行業(yè)構(gòu)成循環(huán)鏈接關(guān)系，在煤氣加工方面進(jìn)行合作，使煤氣資源得到優(yōu)化利用，實(shí)現(xiàn)資源效率最大化和經(jīng)濟(jì)效益最大化。
鋼鐵生產(chǎn)與化工行業(yè)構(gòu)成的循環(huán)鏈接模式主要有：第一，利用焦?fàn)t煤氣規(guī)模提氫氣，生產(chǎn)出來的氫氣轉(zhuǎn)供煉油、石化等行業(yè)加氫處理提高油品質(zhì)量。如萊鋼利用焦化副產(chǎn)品建設(shè)苯加氫等煤化工項(xiàng)目，已開發(fā)化工產(chǎn)品15種，年產(chǎn)值達(dá)到5.36億元。第二，可利用焦?fàn)t煤氣提氫氣，轉(zhuǎn)爐煤氣提一氧化碳、二氧化碳，合成精甲醇，尾氣可發(fā)電。第三，利用焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣可生產(chǎn)商品甲醇、燃?xì)狻⒁叶肌⒋姿岙a(chǎn)品；引入新型煤氣化爐生產(chǎn)清潔燃?xì)猓c尾氣、高爐煤氣實(shí)施燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電，并實(shí)施余熱余能分布式發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)用電自給及外送。
焦?fàn)t煤氣是鋼鐵企業(yè)最優(yōu)質(zhì)的二次能源，以往焦?fàn)t煤氣的利用比較單一。由于焦?fàn)t煤氣含氫量高，熱值比較高，業(yè)內(nèi)專家建議，“十二五”期間應(yīng)重點(diǎn)支持利用焦?fàn)t煤氣制氫、焦?fàn)t煤氣作為化工原料生產(chǎn)合成氣（甲醇、二甲醚、提取甲烷制LNG等）和合成甲烷等。
利用焦?fàn)t煤氣吸附制氫工藝是目前比較成熟的技術(shù)。鋼鐵企業(yè)（或焦化廠）的副產(chǎn)焦?fàn)t煤氣有50%~60%的氫氣，20%~30%的甲烷，是非常好的制氫原料。與天然氣制氫相比，焦?fàn)t煤氣制氫節(jié)省了蒸汽轉(zhuǎn)換或部分氧化等甲烷裂解過程，節(jié)約了相應(yīng)的能源消耗，相對(duì)更加經(jīng)濟(jì)，是大規(guī)模、高效、低成本生產(chǎn)廉價(jià)氫氣的有效途徑。此外，還可為石化行業(yè)提供加氫處理氣體、氫氣動(dòng)力汽車，以及為氫冶金服務(wù)，這些有可能成為中國使用氫能源的突破口之一。
目前，還需要解決焦?fàn)t煤氣吸附制氫的大型煤氣壓縮機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)。
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