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书名：我国高耗能工业高温热工装备节能科技发展战略研究
定价：98.0
ISBN：9787030502681
作者：江东亮 等
版次：1
出版时间：2016-11
在线试读：
钢铁工业篇
第1章 钢铁工业的战略地位与能耗现状
1.1钢铁工业在国民经济中的地位及工业发展概况
钢铁工业能够提供一切工具、装备、建筑、运输、武器等的原材料，是现代社会生产和扩大再生产的物质基础，在国民经济发展中处于无可替代的重要地位。钢铁产量是衡量一个国家经济发展、工业化水平和国防实力的代表性重要实物指标之一。我国是钢铁生产大国，近几年我国钢铁产量大幅增加。表1.1列出2012～2014年我国钢铁工业主要产品的产量。
表1.12012～2014年我国钢铁工业主要产品产量情况（单位： 万吨）
1.2钢铁工业能源结构与消耗现状分析
1.2.1典型大中型钢厂的能耗状况
目前，我国钢铁工业总能耗占全国总能耗的16.3%，钢铁工业能耗约占工业总能耗的23%，钢铁工业是能源消耗大户。钢铁生产流程主要分为两种： 以铁矿石为主要原料的长流程联合钢厂和以废钢为主要原料的短流程电炉钢厂。长流程工序通常包括烧结、炼焦、高炉等高耗能装备，其能耗要显著高于短流程钢厂，我国长流程钢铁生产占钢铁生产的80%以上。长流程钢铁生产中的主要工序有炼焦、烧结、高炉、转炉、精炼、热轧、冷轧等。辅助生产环节包括供电、供水、排水、燃气、热力、通风除尘、生活设施、运输、建筑等。
近年来我国钢铁工业节能工作取得显著成绩，吨钢综合能耗、各工序能耗逐年下降。2013年全国重点钢铁企业吨钢综合能耗、焦化、烧结、高炉、转炉、轧钢工序能耗和吨钢耗新水指标与2012年相比均有不同程度的下降。部分钢铁企业的部分能耗指标已达到或接近国际先进水平，特别是吨钢新水的指标创出历史*好水平，19家企业吨钢耗新水指标低于3m3/t[1]。图1.1所示为2013年我国一些重点企业吨钢综合能耗对比情况[2]。
图1.1吨钢综合能耗对比情况
1. 太钢——太原钢铁集团公司；2. 唐钢——唐山钢铁集团公司；3. 酒钢——酒泉钢铁集团公司；
4. 沙钢——江苏沙钢集团公司；5. 鞍钢——鞍山钢铁集团公司；6. 济钢——济南钢铁集团公司；
7. 莱钢——莱芜钢铁集团公司；8. 南钢——南京钢铁集团公司；9. 宝钢——宝山钢铁集团公司；
10. 马钢——马鞍山钢铁公司；11. 武钢——武汉钢铁集团公司；12. 包钢——包头钢铁集团公司；
13. 京唐——首钢京唐钢铁公司
在钢铁企业生产过程中，不仅消耗炼焦煤、动力煤、焦炭、燃气、油等各类燃料，也需要消耗水、电、蒸汽等其他能源介质。受区域环境、流程、装备等不同影响，每个钢铁企业实际消耗外购能源各有不同，图1.2所示为某长流程钢铁联合企业实际消耗的外购能源种类及其比例。
图1.2某长流程钢铁联合企业实际消耗的外购能源种类及其比例（后附彩图）
1.2.2先进钢厂能耗状况
通过对国内外大型钢铁企业工序能耗指标比较分析显示[3，4]，国内钢铁企业平均能耗与国外发达国家相比还有很大差异。以高炉为例，国外先进企业的高炉焦比已达到300kg/t以下，燃料比小于500kg/t。我国重点钢铁企业的入炉焦比为426kg/t，部分其他企业为488kg/t，燃料比为560kg/t左右。我国高炉工艺的能耗（标准煤）比世界先进水平高出60kg/t左右。
如果以国内*先进的钢铁企业宝山钢铁集团公司（简称宝钢）与全球*具竞争力的钢铁企业韩国浦项钢铁公司（简称浦项）相比，能耗指标总体相当，铁前工序宝钢更占优势，而浦项在后续工序中能耗更占优势。表1.2显示了某年度宝钢与浦项主要工序能耗对比结果。
表1.2某年度宝钢与浦项主要工序能耗对比表（单位：kgce/t）
1.2.3主要高温热工装备能耗比重
钢铁生产过程包含了高温多相反应、加热等过程，每个工序均需通过高温热工装备来实现。主要高温热工装备包括炼铁（主要是高炉、焦化和烧结）、炼钢（主要是转炉和电弧炉）以及轧钢（主要是热轧）等环节中的高温冶金炉窑。某大型长流程钢铁联合企业能耗统计数据表明，其炼铁三大工序能耗总和约为长流程钢铁企业总能耗的70%，这三大工序中主要能耗均由主体热工装备消耗所致。图1.3所示为该长流程钢铁企业各工序能耗占比情况。
图1.3某长流程钢铁企业各工序能耗占比情况（后附彩图）
第2章钢铁工业高温热工装备能效分析与节能技术发展趋势
2.1高温热工装备界定与内涵
钢铁高温热工装备包括各类冶炼反应、能源转换、能量交换装备。具体包括焦炉、烧结、高炉及热风炉、炼钢（转炉、电炉、精炼炉、钢包等）、轧钢炉窑、公辅热工设备（余热锅炉、燃气锅炉、汽轮发电机组、高炉炉顶煤气余压透平发电装置、燃气蒸汽联合循环发电机组、换热器、燃烧、耐火材料）。新装备、新工艺不纳入本书高温热工装备节能技术范围，仅进行部分简要描述，例如，薄板坯连铸连轧芯片级封装（Chip Scale Package, CSP）、双辊薄带铸轧TRC、熔融还原等；另外，余热锅炉等公辅热工装备为共性技术，相关内容纳入到各主体工艺装备中，不再单独成章进行阐述。
2.2主要高温热工装备能效分析
2.2.1焦炉能效分析
焦炉工艺是将煤在隔绝空气（防止氧化）的条件下被加热到1000～1100℃持续14～24小时，以去除挥发性物质并获得焦炭。焦炭产量从2005年的25412万吨增长到2014年的47691万吨，焦化产业的持续较快增长满足了钢铁工业持续发展对焦炭数量和质量的需求，同时提供了充足的优质气体燃料——焦炉煤气，也满足了铁合金、电石、化肥、有色工业和机械制造等行业对焦炭的需要。表2.1列出了2005年以来我国的焦炭产量[5]。
表2.12005年以来我国的焦炭产量（单位：万吨）
定价：98.0
ISBN：9787030502681
作者：江东亮 等
版次：1
出版时间：2016-11
在线试读：
钢铁工业篇
第1章 钢铁工业的战略地位与能耗现状
1.1钢铁工业在国民经济中的地位及工业发展概况
钢铁工业能够提供一切工具、装备、建筑、运输、武器等的原材料，是现代社会生产和扩大再生产的物质基础，在国民经济发展中处于无可替代的重要地位。钢铁产量是衡量一个国家经济发展、工业化水平和国防实力的代表性重要实物指标之一。我国是钢铁生产大国，近几年我国钢铁产量大幅增加。表1.1列出2012～2014年我国钢铁工业主要产品的产量。
表1.12012～2014年我国钢铁工业主要产品产量情况（单位： 万吨）
1.2钢铁工业能源结构与消耗现状分析
1.2.1典型大中型钢厂的能耗状况
目前，我国钢铁工业总能耗占全国总能耗的16.3%，钢铁工业能耗约占工业总能耗的23%，钢铁工业是能源消耗大户。钢铁生产流程主要分为两种： 以铁矿石为主要原料的长流程联合钢厂和以废钢为主要原料的短流程电炉钢厂。长流程工序通常包括烧结、炼焦、高炉等高耗能装备，其能耗要显著高于短流程钢厂，我国长流程钢铁生产占钢铁生产的80%以上。长流程钢铁生产中的主要工序有炼焦、烧结、高炉、转炉、精炼、热轧、冷轧等。辅助生产环节包括供电、供水、排水、燃气、热力、通风除尘、生活设施、运输、建筑等。
近年来我国钢铁工业节能工作取得显著成绩，吨钢综合能耗、各工序能耗逐年下降。2013年全国重点钢铁企业吨钢综合能耗、焦化、烧结、高炉、转炉、轧钢工序能耗和吨钢耗新水指标与2012年相比均有不同程度的下降。部分钢铁企业的部分能耗指标已达到或接近国际先进水平，特别是吨钢新水的指标创出历史*好水平，19家企业吨钢耗新水指标低于3m3/t[1]。图1.1所示为2013年我国一些重点企业吨钢综合能耗对比情况[2]。
图1.1吨钢综合能耗对比情况
1. 太钢——太原钢铁集团公司；2. 唐钢——唐山钢铁集团公司；3. 酒钢——酒泉钢铁集团公司；
4. 沙钢——江苏沙钢集团公司；5. 鞍钢——鞍山钢铁集团公司；6. 济钢——济南钢铁集团公司；
7. 莱钢——莱芜钢铁集团公司；8. 南钢——南京钢铁集团公司；9. 宝钢——宝山钢铁集团公司；
10. 马钢——马鞍山钢铁公司；11. 武钢——武汉钢铁集团公司；12. 包钢——包头钢铁集团公司；
13. 京唐——首钢京唐钢铁公司
在钢铁企业生产过程中，不仅消耗炼焦煤、动力煤、焦炭、燃气、油等各类燃料，也需要消耗水、电、蒸汽等其他能源介质。受区域环境、流程、装备等不同影响，每个钢铁企业实际消耗外购能源各有不同，图1.2所示为某长流程钢铁联合企业实际消耗的外购能源种类及其比例。
图1.2某长流程钢铁联合企业实际消耗的外购能源种类及其比例（后附彩图）
1.2.2先进钢厂能耗状况
通过对国内外大型钢铁企业工序能耗指标比较分析显示[3，4]，国内钢铁企业平均能耗与国外发达国家相比还有很大差异。以高炉为例，国外先进企业的高炉焦比已达到300kg/t以下，燃料比小于500kg/t。我国重点钢铁企业的入炉焦比为426kg/t，部分其他企业为488kg/t，燃料比为560kg/t左右。我国高炉工艺的能耗（标准煤）比世界先进水平高出60kg/t左右。
如果以国内*先进的钢铁企业宝山钢铁集团公司（简称宝钢）与全球*具竞争力的钢铁企业韩国浦项钢铁公司（简称浦项）相比，能耗指标总体相当，铁前工序宝钢更占优势，而浦项在后续工序中能耗更占优势。表1.2显示了某年度宝钢与浦项主要工序能耗对比结果。
表1.2某年度宝钢与浦项主要工序能耗对比表（单位：kgce/t）
1.2.3主要高温热工装备能耗比重
钢铁生产过程包含了高温多相反应、加热等过程，每个工序均需通过高温热工装备来实现。主要高温热工装备包括炼铁（主要是高炉、焦化和烧结）、炼钢（主要是转炉和电弧炉）以及轧钢（主要是热轧）等环节中的高温冶金炉窑。某大型长流程钢铁联合企业能耗统计数据表明，其炼铁三大工序能耗总和约为长流程钢铁企业总能耗的70%，这三大工序中主要能耗均由主体热工装备消耗所致。图1.3所示为该长流程钢铁企业各工序能耗占比情况。
图1.3某长流程钢铁企业各工序能耗占比情况（后附彩图）
第2章钢铁工业高温热工装备能效分析与节能技术发展趋势
2.1高温热工装备界定与内涵
钢铁高温热工装备包括各类冶炼反应、能源转换、能量交换装备。具体包括焦炉、烧结、高炉及热风炉、炼钢（转炉、电炉、精炼炉、钢包等）、轧钢炉窑、公辅热工设备（余热锅炉、燃气锅炉、汽轮发电机组、高炉炉顶煤气余压透平发电装置、燃气蒸汽联合循环发电机组、换热器、燃烧、耐火材料）。新装备、新工艺不纳入本书高温热工装备节能技术范围，仅进行部分简要描述，例如，薄板坯连铸连轧芯片级封装（Chip Scale Package, CSP）、双辊薄带铸轧TRC、熔融还原等；另外，余热锅炉等公辅热工装备为共性技术，相关内容纳入到各主体工艺装备中，不再单独成章进行阐述。
2.2主要高温热工装备能效分析
2.2.1焦炉能效分析
焦炉工艺是将煤在隔绝空气（防止氧化）的条件下被加热到1000～1100℃持续14～24小时，以去除挥发性物质并获得焦炭。焦炭产量从2005年的25412万吨增长到2014年的47691万吨，焦化产业的持续较快增长满足了钢铁工业持续发展对焦炭数量和质量的需求，同时提供了充足的优质气体燃料——焦炉煤气，也满足了铁合金、电石、化肥、有色工业和机械制造等行业对焦炭的需要。表2.1列出了2005年以来我国的焦炭产量[5]。
表2.12005年以来我国的焦炭产量（单位：万吨）