4月12日,第22届中国国际环保展览会在北京圆满落幕,中冶南方展示了低碳冶金、工业节能减排与循环利用等方面的工程技术成果,持续推动钢铁工业低碳绿色转型。
全面推动制造业绿色低碳发展,是推进新型工业化、发展新质生产力的一项内在要求。
作为国民经济重要基础产业的钢铁行业,具有高载能、高能耗、高排放特点,通过极致能效大幅降耗降碳,是推动行业转型升级、高质量发展的必然选择。
中冶南方作为冶金建设国家队的重要力量,依托国家级科技创新平台“国家钢铁生产能效优化工程技术研究中心”,近年来着力推动绿色低碳技术创新再拔尖、再突破,通过开发先进冶炼工艺及装备、数智化赋能过程管控、余热余能高效回收利用,分别从源头、过程、末端推动钢铁行业实现极致能效。
源头优化 从“头”拧紧能耗“控制阀”
以先进冶炼工艺及装备,替代落后或低效工艺装备,是从源头实现极致能效提升的主要路径。
开发全球首个绿色高效数智化原料场
实现“一键”原料入库、供料、混配、自动盘库、更新库存等任务,以及各类型取/制样过程的自动化,物料损失量减少85%以上,吨钢能耗降低3-5kg标煤。
中冶南方打造的绿色高效数智化原料场,已经在宝武新钢、山西晋南、越南和发及印尼德信等海内外多家钢企上线,显著提升了料场转运效率和混配成分稳定性,实现料场作业效率和品质最优。
世界首创高强钢连续热处理工艺路线
整合多道生产流程,减少界面能耗,实现高强钢开平、淬火、回火、精整连续生产,提高生产效率10%以上,吨钢能耗降低约10kg标煤。
依托该创新工艺,中冶南方在宝武武钢有限建成了世界首座薄板带连续热处理炉,实现了GPa级薄规格高强钢板带连续热处理技术的突破。
自主开发弥散蓄热燃烧、多孔介质蓄热燃烧技术与装备
实现燃烧过程高效清洁以及烟气余热的极大限度回收,加热装置能耗提升10%以上,吨钢能耗降低约6kg标煤。
中冶南方承建的宝武武钢有限新建连续热处理线项目,为世界首条热轧卷-板连续热处理生产线。
数智赋能 过程降耗提质效
依托对工艺技术的深度理解,中冶南方聚焦钢铁生产全过程,在工序级和工厂级智能制造上发力,通过数智赋能和优化工艺,助力钢企加强生产过程能源管控,向极致能效提升要效益。
自主开发全球领先的“智慧高炉解决方案”
世界首创专家规则对人工经验的自学习、专家规则的大数据优化、规则的低代码管理以及炉内三维成像等技术,将传统的“经验炼铁”转变为“智慧炼铁”,吨钢能耗降低约8kg标煤。
中冶南方“智慧高炉解决方案”已在宝武、昆钢、宁钢等钢企应用,服务钢企降本增效、助力行业绿色发展。相关技术入选工业和信息化部2021年大数据产业发展试点示范项目。
发电项目机组集群化智慧运营
构建煤气-蒸汽-电力协同管控模型,实现煤气波动、峰谷电价等情况下发电机组的智慧调度与效益寻优;进一步构建能效评估及诊断技术体系,开发全局级能源协同平衡和优化调度技术,实现冶金全流程能源数智管控与系统性平衡优化,吨钢能耗降低12kg标煤。
率先推进带钢无头连铸连轧(ESP)技术应用
相较于常规热连轧工艺,ESP无头工艺取消加热炉和隧道炉,能够大幅减少温室气体和有害气体的直接、间接排放量。
中冶南方在该领域抢先开展工程技术实践,2015年率先完成国内第一条、世界第二条热轧超薄无头带钢生产线的建设。目前,全球现有的9条ESP生产线,有6条为中冶南方总承包建设。
中冶南方打造的宁钢智慧高炉集控中心,数智赋能钢企降本增效。
末端回收 余热余能高效利用
针对钢铁生产过程中产生的余热资源,中冶南方持续提升余热深度回收及梯级利用水平,力求将余热余能“吃干榨尽”,进行极致回收利用。
持续迭代煤气高效发电技术
针对高炉富余煤气,中冶南方持续迭代煤气高效发电技术,将原本以“点天灯”方式进行燃烧排放的煤气收集起来,“变废为宝”用于发电。
经过持续二十年的深耕与创新迭代,中冶南方开发了国内首台套超高压、亚临界、超临界煤气发电机组,拥有30~150MW全系列低热值煤气高效发电解决方案,将煤气发电效率提升至45%左右,相较于传统高温高压技术,降低吨钢能耗约40kg标煤。
首创转底炉烟气余热发电技术
针对高、中、低品位余热,中冶南方首创了转底炉烟气余热发电技术,开发了烧结烟气余热发电、蒸汽-煤气余能协同发电、高炉冲渣水余热三联供等系列余热回收利用技术,建立余热资源深度、梯级、协同利用技术体系,吨钢能耗降低超30kg标煤。
首创量子电炉烟气余热发电技术
针对新型节能量子电炉,中冶南方开发了快速急冷高效换热锅炉,首创了量子电炉烟气余热发电技术,实现了量子电炉烟气余热高效利用与清洁排放,吨钢能耗降低超10kg标煤。
自主研发混酸废液资源化再生利用技术
针对钢铁企业普遍存在的混酸废液处理难、国外技术垄断等难题,中冶南方在消化吸收国外技术的基础上,实现工艺技术及装置的自主集成再创新和超越。目前,中冶南方是国内唯一一家同时具备盐酸废液再生、混酸废液再生和硫酸废液资源化回收能力的企业。
中冶南方建成的全球首套超临界煤气发电机组,刷新了运行压力、温度和发电效率等多项“世界纪录”。
中冶南方将争做低碳行动的践行者和引领者,在六十余年钢铁工程技术积累的基础上,积极探索、勇于创新,为钢铁工业低碳绿色转型提供更多可行方案,为钢铁行业高质量发展、培育新质生产力,注入源源不断的绿色活力。