钢铁企业节能减排新技术ppt课件.ppt

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1、国内外钢铁工业节能减排的新动向、新方法和新技术,苍大强 北京科技大学冶金与生态学院教育部生态与循环冶金重点试验室北科大节能环保研究中心2010年12月30日 中冶南方（武汉）,抓生产是抓今天，抓科技是抓明天，抓教育是抓后天。节能环保技术开发的潜力在增加，需求越来越大，压力越来越大，投资越来越大，机会越来越多。,若干问题？（1）钢铁工业的实质是什么？“钢铁冶金”专业研究什么？（2）中国钢铁工业目前面临的最大问题是什么？（3）中国钢铁工业的节能环保现状如何描述？（4）钢铁工业污染最严重的工序在哪里？（5）钢铁工业耗能最大的工序在哪里？其占全国能耗比例是多 少?各个工序的能耗是多少?（6）什么叫节能

2、？节能就是节煤、节气、节电、余热利用？（7）什么叫环保？环保就是除尘、脱硫、水处理？（8）什么是循环经济?就是钢厂渣尘泥的综合利用?（9）炼一吨钢要多少吨固体原料和能源？（10）钢铁工业有哪些污染物？气、固、液、声、振、辐、味、光、热（9类）光气体污染物：234种,（10)为什么节能就是环保？资源利用也是环保？（不可分）C+O2(N2)+热量=CO2+CO（+SO2+NOx等污染物)1.0kg 能源 3.67kg 环境污染（11）炼一吨钢排放多少CO2？（12）流程革新、替代工艺是节能环保吗？（13）提高钢材的强度和寿命是节能环保吗？（14）科学的节能环保治理方法是什么?（15）什么是低碳？低

3、碳技术？低碳生活？（16）温室气体就是CO2?（450ppm 与 380ppm）（17）中国“节能法”和“循环经济促进法”意味什么了?（18）国家十一五和十二五规划中节能和减排目标是什么,什么是低碳和低碳技术？-直接或间接含碳能源的最小化消耗。直接含碳能源：煤、焦炭、煤气、油等。间接含碳能源：电、余热、余能、材料、水、蒸汽、压缩空气、O2、N2等。为何需要“低碳”？-气候变化-CO2 由于钢铁工业的能源都是含碳能源-“低碳”=“节能”。2009年开始，“低碳”二字已经成为世界政界、科技界的最热门话题。环保与能源、资源利用、工艺、设备、原料的关系？,中国的钢铁工业已进入了一个全新阶段，关注点多元

4、化，来自国内外的发展压力越来越大，限制越来越多，变化越来越大越快，新问题不断出现（市场、技术、劳动力、竞争力等），如何发展已经成为核心问题（生存和发展问题同时面临）。2020年美国,德国,日本的发展计划；哥本哈根联合国会议-发展方式的转折点-新纪元元年：国内限碳-碳耗指标。新背景：中国钢铁工业能耗事实上在增加，原因：产量增加是主要原因，其次：流程延长，产品深加工，环保设备，节能设备增加，落后产能存在等。节能主要是降低单耗，降低总耗量-靠政府和政策等。,2009年：世界钢产量 12.2亿吨 中国占 46.6%。钢铁能耗占全国总能耗的16%。中国70%的铁矿依靠进口，约200多亿外贸矿石。2011

5、年底前钢铁、水泥两行业不再提高产能。节能减排投入提高，2015 钢铁退税全部取消。2009全国能耗：30亿吨煤，4亿吨油，900亿立米天然气，3.7亿度电。,重金属污染防治规划将出台 一个为期5年的重金属污染整治计划即将出台。2010年7月9日，环保部部长周生贤在重金属污染防治部际联席会议上公开表示，重金属污染综合防治规划(20102015年)（下称规划）编制工作已基本完成，按程序报经国务院批准后组织实施。周生贤透露，规划将完善重金属污染治理的监管体系，包括污染防治体系、事故应急体系、环境与健康风险评估体系等三大体系。规划并非根本解决之道；还需建立追究问责制，将环境责任落实到各级环保部门，加强

6、已有环保法规的执行力度，方能达到目的。规划的对象被划分为两类：第一类：铅、汞、镉、铬、砷；第二类：铊、锰、铋、镍、锌、锡、铜、钼等；Fe？,“节能减排离不开硬约束”2010-5-5 国务院召开“全国节能减排电视电话会议”对第一责任人强化行政问责制完成者奖，未完成者罚，直至撤职。地方官员与企业节能减排考核，采取“一票否决”制这是中央对节能减排的最严厉考核了，体现了国家的决心。有些地方政府和企业对节能减排“只说不做”，是缺乏刚性措施的问责制，使上述人员心存侥幸，得过且过，行动不力，节能减排 GDP 和政绩明显冲突，认为GDP 要上就一定要多排废水废气。有关部门已经制定了详细的百分评判标准，节能减排

7、已经是“硬约束”。,新文件：1国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知。（1）增强紧迫感（2）强化目标责任（3）加大淘汰落后产能力度（铁2500万吨，钢600万吨，分解目标到地区市和企业，5月公布淘汰名单，第三季度确保全部停产，加强核查，为完成的实施“区域限批”停止环评、供地、核准和审批。未按期完成的依法吊销排污许可证、生产许可证、安全生产许可证、不审批投资、和核准新的项目、不批准新的用地、依法停电停水。（4）严控高耗能，高排放行业过快增长。严控新项目，今年内不审批新的两高产能，对违规项目责令停产，不发放贷款，停电停水，限制出口等。,（5）加快实施节能减排重大工程333

8、+500亿元中央投资，支持十大重点节能工程、循环经济建设、重点流域水治理、淘汰落后产能、城镇污水垃圾处理及节能减排能力建设等。（6）切实加强用能管理 点和电价等。（7）强化重点耗能单位的节能管理。公开考核结果，确保2000万吨CE目标。加强5000万吨ce以上单位的节能监管，落实节能报告制度，推进对标活动，开展“节能管理师”和“能源管理体系建设”完不成的企业责任人降级降薪等。（8）推动重点领域节能减排;钢铁、有色、化工、建材等行业节能减排管理，加大用先进适用的节能技术改造传统工业，2010年底强制标准出台。（9）大力推广节能技术和产品：发布节能新技术新产品目录等。,（10）完善节能减排政策：价

9、格阶梯制，对钢铁，铁合金，电解铝，电石，烧碱，水泥等企业，属于限制性行业的要用不同能源价格和排污费，开始生态补偿机制。节能减排项目加强信贷。（11）加快完善法规标准：加快出台节能评估和审查方法，抓紧污水处理条例修改，修订大气污染防治法，节约用水条例，生态补偿条例的起草工作。制定重点用能单位及节能管理办法，能源计量管理办法，节能产品认证，主要污染物排放许可证管理办法等。完善单位产品能耗限额标准，用能产品能效标准，建筑能耗标准等。（12）加大监督检查力度：2010年第三季度开始检查，发现一起，处理一起，追查责任，清洁严重的责令停产或关闭。（13）深入开展节能减排全名行动：宣传，培训，曝光等。,2

10、2012拟开征碳税或先征企业 NDRC和财政部近日“中国碳税税制框架设计”专题报告 时间2012为宜，以CO2排放量为计税依据，”从量计征“方法，”定额税率“形式，税费重点用于节能环保行业和企业补偿。范围已经有较清晰的界定。国际经验+国内实际：不同时期，对影响较大de的能源密集型行业建立健全合理的税收减免与返回机制（增加轨迹竞争力），但有条件：与国家签订一定标准的CO2减排或台功能小的协议，作出节能降耗的努力，对积极减排和回收CO2者：CCS,达到一定标准的企业，给予减免税优惠。3中央企业节能减排监督管理暂行办法考核、奖惩。分3类：1重点类企业：钢铁有色等，具备三个条件之一：年耗200万吨ce

11、；年排50000吨CO2;COE年排5000吨。2关注类企业：10万吨ce；CO2100吨以上；COD200吨以上。,3，一般企业：基本要求：1）有专门机构 2）有专职管理人员 3）有专职岗位：计量，统计和监督检查人员。领导人责任制，层层分解落实减排责任，考核结果作为领导等人的考核评价内容。4）加强人员培训制度。淘汰产品，设备，技术，工艺，推广新技术，工艺，材料，设备，推广可再生能源；5）编制年度计划，加大科研投入，开发核心技术，技术改造，开发新产品。6）新建扩建要环评和节能评估审查制度。-统计监督与报告制度年度2月28日报送；季度半年于次月20日报送-节能减排考核：任期业绩考核体系。-节能减

12、排奖惩：以下情况者降级处理：1数据严重不实，弄虚作假 2，重大事故，社会恶劣影响 3 重大节能减排违法违规事件 恶略影响者。扣分者：1为完成指标 2 较大事故 3 被通报者，较大负面影响。搞好的给“节能减排优秀企业将：和奖励 分3级 A，B，C.重点企业：鞍钢，宝钢，武钢，攀钢，新兴铸管，五矿，中钢等32家。一般企业：中国钢研扩集团公司，矿业研究院等45家。考核细则略。,工信部钢铁水泥节能减排指导意见 2010-3-19 今年4月底发布淘汰落后产能分解计划，并公布落后产能企业名单；3月18日公布2010年工业节能和综合利用工作要点2010节能7%固废利用提高1.5%，完成产能淘汰任务。深入推进

13、能效对标达标，钢铁，有色，化工，建材四个行业为突破口。对能耗万吨标煤的重点用能企业，实施能源利用状况报告制度。要跨行业利用资源和能源，大量国家十二五研究课题已经启动。,新形势（快速变化期，先进与落后的变化）（1）节能减排的内容和形式都进入了全新阶段和层次。（2）中国钢铁已经成为世界气候变化的重要内容（国际压力）。（3）越来越大的国内压力（排第一和要求更高，跨行业）。（4）节能减排的技术开发跟不上需求（创新，投入，人才等）。（5）节能减排的难度和投资变大（尘-SO2-NOx-DIOXIN）。（6）发展模式和产品结构变化（跨行业和下游联系）。Si钢（7）中国钢铁工业能源消耗和污染排放在增加（产量，

14、深加工）国家不但要求降低单耗，还要求减少总能耗。（8）国际资源和能源获取的难度和成本增加。（9）对节能减排人才的知识面要求宽和创新能力要求更高了。（10）产品出口限制将增加。（11）正在用约30年时间完成发达国家约300年的工业化过程。,国内外钢铁工业的节能减排的异同点：国内重在原有工艺基础上的改良性节能，革命性的大工艺开发想干的人不少，大的创新方案很少；日本的炼铁历史。节能进入全新阶段，不懂工艺已经较难达到高水平节能(1)工艺节能(2)管理节能(3)技术节能 环保也交织进入加速发展期；一次能源利用率不够高（不够重视）；二次能源（较重视）：8.44 GJ的余热仅25%被利用；节能减排方法进入不

15、同阶段：由末端治理进入：源头，过程，末端-综合治理阶段,欧盟：低碳措施已经不主要靠节能了，而是全新工艺的开发（大节能）：ULCOS：高炉煤气循环+CO2储存，熔融还原,电解炼铁，生物质炼铁等。EC-2007，钢铁研究向后推移：新产品+环保产品+“零排放”建筑，比利时国际会议2009 软科学研究的增加：LCA,各类大系统和微观模型等。,新方法（1）源头和过程治理，不光末端治理；科学的节能减排方法:1)源头处理 2)过程处理 3)末端处理（2）节能减排要懂钢铁工艺；（3）节能减排要跨行业 2007科技部长万刚：缺乏跨行业的思想及其关键共性技术的开发。（4）不光技术节能，还要管理节能、工艺节能、素质

16、节能、操作节能（日本：提高作业率是最大的节能措施之一，节能权重：设备：60%，操作：40%）；（5）大系统方法：循环经济法=工业生态法,烧结能耗分布：点火能耗：10%烧结燃料：70%烧结电耗：20%,中国节能技术政策大纲 工业是当前节能潜力最大的领域。九个行业是节能的重点:钢铁、有色金属、煤炭、电力、石油石化、化工、建材、纺织及造纸等。,九个行业重点节能技术概要（一）钢铁行业 1.矿山系统 露天矿陡帮开采工艺技术，降低剥采比；推行多碎少磨技术；尾矿资源的综合利用，推广减量化、资源化和 无害化措施。,九个行业重点节能技术概要（一）钢铁行业,2.焦化系统 干法熄焦技术 捣固焦技术 3.炼铁系统 高

17、炉技术向装备大型化发展，全面推广高炉 配套炉顶压差发电技术（TRT）烧结工序,九个行业重点节能技术概要（一）钢铁行业,4.炼钢、连铸及轧钢系统 要实现洁净钢生产，强化铁水预处理、提高钢水 炉外精炼比；转炉炼钢应加强煤气及蒸气回收，降低工序能耗；发展高效连铸，研究和推广特殊钢连铸技术。,九个行业重点节能技术概要（一）钢铁行业,5.铁合金系统 铁合金矿热电炉变压器应选用有载电动多级调压的三相或三个单相节能型设备，实现操作机械化和控制自动化。6.有效降低煤气放散率 7.推广蓄热式燃烧技术 8.建立和完善钢铁企业能源控制和管理中心,2.国内外钢铁工业节能环保新技术新方法中国与发达国家发展阶段不一样:,

18、发达国家环保经历的几个阶段：第一阶段：可见污染物治理(黑烟、黑水、固废）第二阶段：SO2、NOx 等治理第三阶段：CO2、Dioxin、重金属等治理（地球变暖）第四阶段：综合治理(生态法:一揽子解决环境、能源、资源、经 济、社会和发展的方法，建立本来的联系，非单纯环 保问题，建立多种工业群的系统，源头治理）。日本的四阶段：公害-能源-地球变暖-循环社会（2000)中国所处阶段：主要处在第一阶段，但四个阶段的内容已交织在一起干（中国特色）。,环保=宏观环保+微观环保（大环保+小环保）节能=宏观节能+微观节能（大节能+小节能）宏观环保：环保策略、政策、法规、标准、规划、环保管理系统、环境质量评价、

19、环境统计、环境经济、人员培训等。微观环保：具体的环保科学、技术、监测等，即从事气固-液-声-振-辐射-味-光-热等污染物的具体治理，对污染物可作如下概括：SOx，NOx，COx，ROx，DOx，HOx,外国策略：国外发达国家在长期发展过程中，完成了称其为“工业新陈代谢”的过程：大量消耗资源和能源、污染重，附加值低的工业已被“代谢”出这些国家-大环保.中国的环保负荷繁重（大量污染重的工业在中国出现，如焦炭生产、铸造、化工产品等），搞好环保，要防止接受西方的工业代谢物。,钢铁产业发展政策,继中国汽车产业发展政策）后的第二部产业政策：钢铁工业的地位和影响-大环保措施大型化：（1）钢铁公司大型化 30

20、00万吨产量的：2个 1000万吨产量的：若干个（2）设备大型化 淘汰的小设备可能有新的利用？高炉容积1000m3,转炉炉容120t 电弧炉炉容70t（3）流程革新 替代工艺,国家节水技术大纲,国家发改委、科技部、水利部、建设部、农业部 三部分用水：农业（66%）、工业（22%）、城市生活（12%）工业用水技术：（1）用水重复利用技术：用水网络集成技术、循环用水、串级用水、蒸汽回收、废水回用、“零排放”技术等。（2）冷却节水技术：发展循环倍率4的技术，淘汰循环倍率3的技术，开发环保型水处理剂和配方，发展空气冷却技术和汽化冷却技术，并利用分离出的蒸汽等。（3）热力和工艺系统节水技术：（略）。（4

21、）洗涤节水技术：（略）。,（5）工业给水和废水处理节水技术：（略）（6）非常规水资源利用技术：海水冷却、淡化制盐、矿井水利用等。（7）工业输水防漏和快速堵漏修复技术：（略）（8）工业用水计量管理技术：（9）重点节水工艺（更高层次的节水）：钢铁行业：干熄焦等 少水工艺。废水也要成为水资源！,水是什么?资源，能源，环保。国外吨钢补新水：M3/吨钢日本扇岛：2.1 ARCELLOR:2.4蒂森:2.6浦项:3.5光阳:3.6US凯泽公司:4.1中国平均:13.7 9(4.07-36.12)雨水海水雪水污水地下水河水 串级使用等.,图煤炭堆场的防尘网(名古屋制铁所),SPEC高：20 m网罩开口率：4

22、0%,国外部分环保新技术和面临的问题（1）日本新日铁焦化环保新技术（2）日本住友金属的烧结脱SOx,NOx,二恶音技术（3)日本 BF渣量：290(单位：kg/t）BOF渣量：110 EAF渣量：110（氧化渣70+还原渣40）日本高炉渣水泥占全国水泥总量的1/4。（4）新的焦化方法SCOPE21（日本）,焦炭工序流程与环境课题,（）焦炉,湿式熄焦,CDQ,(往高炉),气体冷却,脱硫,脱氨,脱轻油,(往储气罐),氨水罐,氨水蒸馏,曝气槽,凝集沉淀槽,(放流),煤炭卸货,煤炭储存,混合粉碎,干燥,（）煤炭处理工序,（）氨水处理工序,（）产生气体处理工序,（）熄焦工序,堆场扬尘雨水处理,燃烧排放气

23、体对策烟囱黑烟 扬尘,排水处理(SS,COD,N等),粉尘,COG中的S,N成分,烧结机排放气体处理方式的比較,require a De-SOx equipment,活性焦填充层吸附方式,Process FlowMITSUI MINING CO.,LTD,ADSORBER,loaded AC,Recycled AC,Exhaust in,REGENERATOR,脱SO、脱NO、脱二恶英系统,SRGSoxrichgas,out,在全钢铁行业开展下列活动开发能够充分发挥炉渣特性的利用技术。在社会上开展利用推广活动,如化等。,利用钢铁炉渣的现状,高炉炉渣利用量的变化,年 度,数 量（万吨）,水泥,公

24、路,厂内使用,混凝土,土木工程,转炉炉渣利用量的变化,1980,1982,1984,1986,1988,1990,1992,1994,1996,1998,2000,年度,数量（万吨）,水泥,公路,填海,厂内再利用,土木,2002,地基改进,注：公路，土木，地基改进，水泥均为对外销售量,由于水泥需求量降低，减少了用在水泥上的炉渣量。由于其他再利用材料的出现，减少了用在水泥上的炉渣量。由于建筑副产品的出现，减少了用在公路 土木上的炉渣量。,（）钢铁炉渣的现状和问题,各种副产品分别面临的问题,粉尘由于锌对高炉工艺的不良作用，因此限制了含锌粉尘在高炉上的再生利用除锌以外另有妨碍再生利用的元素存在由于没

25、有价值，作填埋处理成本较低污泥由于含水率高，无法直接装入循环工艺有妨碍再生利用的元素存在废砖种类相当多，资源化也较复杂，尚待技术开发,SCOPE21新焦化工艺概况及组成,SCOPE21工艺及组成技术,预处理设备,干馏设备,改性设备,煤 炭 资 源 有 效 利 用 技 术,煤炭预处理工序烘干阶段：在烘干的同时，分级为微粉煤和粗粒煤加热阶段：快速加热 到约350，改性煤炭热 成 形：对加热后的微粉煤加以 成 形 处理，与粗粒煤相混合,目 标：非微粉粘结煤利用率为50,高 生 产 率 技 术,干馏-出炉-焦炭改性工序 装 入 煤：装入约300的高温加热煤 干 馏 炉：提高炉墙导热性能，降低炉墙厚度、

26、均匀加热 焦炭温度：以 中低温（约900）干馏 改性方法：于干熄焦设备（CDQ）的预热室内再次加热焦炭，以保证品质,目 标：生产率达到倍,环 保 改善,全 工 序降低氧化氮：干馏炉新式燃烧结构烧嘴控制烟尘的产生：采用 气动输送 方式，以实现加热煤的密封搬送提高干馏炉的气密性以及 调控炉内压力密封式集尘,目 标：NOx 浓度低于100ppm 无扬尘及无烟,预处理设备,干 馏 炉,导管熄焦设备,推焦机,中 试 设 备,原料煤料斗粉碎设备,The EU steel industry produces approx 150 M tpaOre based:2.2 t CO2/t steel for th

27、e Blast Furnace RouteScrap based:0.5 t CO2/t steel in the Electric Arc FurnaceAvailability of scrap is limitedEU-steels competitive position is increasingly dependent on high-end products:virgin iron from iron oreClimate change is a critical issue for EU steel industryCO2 taxation schemes will have

28、a substantial impact on the future viability of the industry in Europe,殴盟超低CO2排放的钢铁技术-ULCOS,新高炉 WG 1 New Blast Furnace,Blastfurnace,R+D programme includes:Recycling of top gas(with C and Seq.of CO2)Electrical energy input(plasma heating)Partially replace C with H2 as reductantUse Biomass as source o

29、f carbonPotential for C input reduction:Conventional BF 407kg/thmNew BF concepts 203kg/thmTheoretically and practically feasible but major change vs.current operational experience.Success depends on external factors,熔融还原 Smelting Reduction,Cyclone Converter Furnace(CCF)started as a joint European de

30、velopment by British Steel,Hoogovens and Ilva(with technical support from IFRF)1990 1999Extensive programme of research,modelling,pilot trials,engineering:R&D costs 20 Million1995 1999 Several technological exchanges with the AISI Direct Ironmaking project(USA)and by the DIOS project(JAP).,关于节能 NDRC

31、:2020年无法维系国民经济发展，能源总效率：30%。节能的五个阶段：目前已经进入“深入节能”的全新阶段。单机工序-流程-系统节能工业生态.-内部-外部-节能主要途径（广义节能）：(1)工艺节能（结构节能）(2)管理节能(3)技术节能 钢铁能源：一次能源（高效利用）：外购的煤、电等。二次能源（回收利用）：副产煤气、焦炭、余能等。,工艺节能技术（“隐性”节能）,例：铁水、钢坯显热利用技术,铁水和钢坯的显热是依附于本工序产品又依附于下一道工序所需原料的有效热，不需要任何转换就能直接利用。所以，尽量保存这些热量及时地、不受损失地输送给下一道工序，是节能工作的首选。主要回收技术有 高炉转炉区段热衔接技

32、术 连铸轧钢区段钢坯热装热送,（1）产品显热及其回收利用情况,红焦、钢坯、铁水显热为高温余热 回收率58,余热资源的回收与利用情况（东北大学蔡九菊教授）,固体余热：产品显热共计3.35GJ/t钢，回收率50,烧结矿显热为中温余热 回收率20,（单位：GJ）,液态余热：转炉钢渣、高炉渣15001600，0.74GJ/t钢。,转炉钢渣显热没回收 高炉水冲渣余热水用于冬季取暖,（2）熔渣显热及其回收利用情况,（3）废气显热及其回收利用情况,高温余热有LDG显热，回收率可达40,中温余热有COG显热、热风炉烟气、加热炉烟气显热，回收率30低温余热有烧结废烟气显热、焦炉废烟气显热、BFG显热，基本无回收

33、,气态余热：废气显热共3.11GJ/t钢，回收利用率15,我国余热回收率平均约30%，国内先进40%，国外先进50%采取目前先进回收技术理论上可回收68%。我国与国际先进水平还有很大差距，余热回收潜力很大,44,30,钢铁厂总余热资源调查,（1）余热资源总量：3.36+2.19+2.89=8.44 GJ/t钢,我国钢铁企业生产1吨钢产生的余热资源量约为:8.44GJ 目前回收利用的仅有25，进一步回收利用生产过程散失的各种余热余能，是未来钢铁工业节能的主攻方向。可再生能源利用的可能性和考虑开发利用.节能的其他类型（工艺、管理、技术节能外）1.热力学节能2，传热学节能（节能材料、热流协调加热等）

34、3，流体力学节能（纳米流体、另：能源经济 CCPP CDQ-TRT 烧结发电等。,蓄热式加热炉（HTAC高温空气燃烧技术）,赴欧洲考察团的最新信息:(1)德国霍科德公司:4年前就停止了对蓄热式加热炉的研究.(2)瑞典皇家工学院3年前停止了蓄热式燃烧技术研究.(3)富氧燃料 燃烧技术 正在大力宣传和推广中.(4)德国蒂森-克虏泊钢铁公司:自身发电量满足全公 司95%的用电量,靠的是节能和用二次能源余热余能发电.(5)德国蒂森-克虏泊钢铁公司:轧钢加热炉应该用最好的燃料 天然气，不用高炉煤气焦炉煤气转炉煤气.,钢铁工业环保存在的技术难题和解决途径（1）焦化厂污染治理（有机废水，煤气氰+H2S）国内

35、很少有焦化废水完全被处理而全部达标的焦 炉，大部分仅处理国家要求的部分指标。难点：1）高浓度 2）成分复杂（有机+无机）：难以同时满足要求的所有指标：氨-氮、氰、酚、COD、S、悬浮等。3）流量大解决途径：新的焦化工艺等。工业生态法（以废治废法：有害但有用的成分不处理，简单处理其他有害成分）（国外：尽量不建焦化厂，直接进口焦碳）,（2）烧结厂 SO2和NOx 的防治,全世界烟气脱硫的方案有100多种，但实际在用的不多。原因：（1）烟气中SO2浓度太稀；（2）一次投资和二次运行成本太高（小型钢铁公司难 承担）；（3）维护工作量大等。我国钢铁厂烧结机有脱硫设备和脱硫措施的还不够多。城市性 钢铁厂首

36、先面临了该问题。中国目前需要研究更理想的烧结脱硫脱硝技术。烧结固硫-源头治理。,（3）二恶英（Dioxin)的防治 根据最新履行POPs国际公约SEPA会议，中国从今年11月11日开始就要履行减排二恶英的义务了。（日本：1997：8.1kg，2003：0.4kg）钢铁工业排放最多二恶英的工序：烧结：95%，转炉：2.5%，电炉：2.5%欧洲、日本排放标准：0.1纳克/标立米问题：浓度低、测量贵、治理难、投入多。目前：中国无排放标准，主要靠防（非治）控制：方法：控制两温区、氧浓度、O/C比、停留时间、氯含量.,（4）尾矿利用 越来越多的尾矿堆积在矿山地区，占用大量土地，压力很大。但目前从技术、经

37、济和环保三方面同时满足要求的技术还很少，且能“吃”掉的尾矿数量很有限。（5）高炉渣和钢渣的大量高附加值利用 高炉渣有很好的去处：水泥好原料，但目前在一些地区高炉渣量已超过水泥厂的需求，造成了新问题：高炉水渣过剩，出现了与尾矿类似的问题。找到高炉渣高附加值的应用技术已是一急待解决的新课题。欧盟国家2007年已经批准了一个新的大项目,专门研究钢铁厂的二次资源的高附加值循环利用.（6）中低温余热和高火甬值高温废热的利用 钢铁厂液态渣的甬值（热的能级）最高，但目前还是大量地浪费了。中国已经设立两个国家项目力图攻克本技术难关.,（7）高温除尘技术(10000C)（节水、节能、减污、发电等）因湿法除尘浪费

38、水、浪费热能，增加污水处理费用，国家正鼓励研究高温除尘技术的技术，并已列入国家鼓励研究的课题指南。目前，已经完成试验室的实验，但还缺乏工业试验的支持。希望多方合作，尽快开发出适合我国目前条件的高温除尘技术（干除尘技术）。,（8）环保投资问题,（9）环保能源的计量 目前环保能源方面的气体、液体、固体的流量、含尘、噪音、振频、辐射、光度等计量还有各种技术和非技术问题急需解决，如量大面广的用水量、排水量、各种煤气量等。计量是过程控制、定量管理和指标比较的最重要基础，计量问题的解决，难处在于管理和投入问题。（10）能源中心和能源供应动态控制（工信部鼓励）工业化，信息化。,中国科技部长万钢在2007年全

39、国科技大会上主题发言:5.循环经济发展水平低,缺乏工业生态/循环经济关键技术“目前,我国已经在全国范围进行了循环经济试点工作,取得了显著成绩.但现有工作多集中在局部环节的技术改进或废物的二次利用,缺乏在不同行业不同过程之间的资源循环利用,能源梯级利用关键共性技术的研发与利用,”.,节能减排新方法-钢铁工业生态（循环经济）-大系统方法工业生态的来由 生态概念来自生物界，它是一个协调共生和有自净功能的生态链系统（如草原生态中的狮子-羊-草-微生物等生态链系统一样）。由于生态系统的优良综合功能和生存能力，生态概念后来被引进到了越来越多的领域：如：海洋生态、森林生态、城市生态、农业生态等。多数工业发达

40、国家在经历了漫长的工业化过程后，得到了很多先发展、后治理的沉痛的教训。经过几十年的实践和思考，1989年提出了“工业生态”的概念，它是一揽子解决环境-能源-资源和工业发展的好办法。工业生态是工业领域里引入的“仿生学”。,循环经济=生态经济“工业生态”的另一个含意：一个工厂的余能和副产物是另个厂家的原料，如此循环成链，是进入系统的原料和能源得到高效的利用，基本实现系统的“零排放”。由此，“工业生态”系统不应局限于本公司，要跨行业的进行物流和能流的交换。在环保方面要突破原有环保的做法，尽量“以毒攻毒”、“以废治废”，减少付出和增加经济效益和社会效益。,工业生态的原则和主要研究内容：3R、3流、3功

41、能、3阶段3R原则：Reduce(减量化）Reuse（再利用）Recycle(再循环）3流：物质流、能量流、信息流3功能：产品生产、能源转换、社会服务3阶段：386、486、585,国外“工业生态”的发展现状：最为典型的是丹麦卡伦堡生态工业区。该园区以发电厂、炼油厂、制药厂、石膏制板厂、养鱼厂、暖房等为核心企业，通过贸易的方式把另一家企业的废弃物或副产品（废气、废水、废热、废渣等）作为本企业的能源或原料，建立工业横生和代谢生态链关系。关闭了3500座烧油炉子，减少了大量烟尘和能耗。1994年美国杜邦公司用“工业生态”方法取得很突出的环境和社会效益（减少排放70%）。,德国、法国、荷兰、奥地利、

42、丹麦、美国、加拿大、爱尔兰、英国、意大利、印尼、菲律宾、泰国、印度等国家都在积极建设生态工业系统。日本正走出大量生产、大量消费和大量废弃的社会，逐步走向“循环型社会”。日本七项法律的基本精神就是体现了3R原则。日本新日铁环保部的米泽公敏博士详细介绍了他们的生态钢铁工业作法。,国外钢铁循环经济的现状:目前为止最接近钢铁工业”循环经济”说法和作法的国外钢铁企业是新日铁(第一例):在连续几十年节能环保和资源高效利用(含工业新陈代谢)的基础上,2006年新日铁环保部的TONAZAWA博士公布了他们的”钢铁工业生态系统”.除高效利用金属资源(设计生产高质量钢铁产品),高效利用一次能源和长期环保的基础上,

43、实现了中近期钢铁工业生态系统和提出了远期的生态系统:中近期:与社会和其他工业链接-利用废塑料,轮胎,余热提供社会,温室气体最小化,氢气等.远期:以钢铁工业为中心生态社会(环境友好)等.,第二例:ARCELOR-MITTAL 钢铁公司 USTB是其SCIENTIFIC PARTNER.现状:液态金属的研究减少,研究重点后移,除研究主流固态产品外,大力推进副产品开发(欧盟2007年首次批准了一个大项目:钢铁副产品的高附加值研发).该公司虽不提”循环经济”等类词,但实际在做。其后续研究的大量成果证明:该公司循环经济工作已经做的很多了.如用钢铁副产品生产”零能耗“建筑物等.,国内“工业生态”系统（园区

44、）：上个世纪末至今，中国建立了大量的工业园区，其中经国务院批准的各种工业园区有113个，各地自行建立的更多。典型的一个案例：广西贵港国家生态工业园区。该园区以蔗田系统、制糖系统、酒精系统、造纸系统、热电联产系统、环境综合处理系统为框架，建设了生态工业示范园区。该示范园区的六个系统，各系统内分别有产品产出，各系统之间通过中间产品、废弃物和能源的相互交换而互相衔接，从而形成一个比较完整和闭合的生态工业网络，园区内资源得到最佳配置、废弃物得到有效利用，环境污染减少到最低水平。,目前海南生态省、辽宁生态省、苏州、贵阳等省市都开始实施“循环经济”和“工业生态”的工作了。钢铁工业的“工业生态”系统建设也已

45、经开始，包头、济南、莱芜、本溪、龙门等钢铁公司先后完成和正在完成“工业生态”系统的建设，还有很多钢铁公司也在酝酿中。在“工业生态”系统的开发过程中，还可以诊断出公司的节能潜力、资源节约潜力、效果显著的环保内容和新的产品等。“工业生态”系统主要干两件事：（1）系统开发（2）链接技术,循环经济(工业生态)链接技术开发 高附加值物质链(新副产品的开发)由于以往对副产品重视不够,导致对副产品本身许多物化性质的认识很少,被动的利用渣等，高温高压处理后的副产品有可能具有许多特别的性质,但没有被发现-首先要了解尽可能多的性质.方法：过程改性.引进材料科学和工程技术:从分子原子基础上研究,改变晶格,开发复合材

46、料,引进纳米,外场等高新技术.要多学科交叉和强-强联合.,科学节能减排方法：过程前处理靠管理（低投入）(源头治理)过程中处理靠技术（中投入）(过程治理)过程后处理靠投入（高投入）(末端治理),5.思维与创新 节能环保：人是最重要的，人最重要的是思维方法，它比掌握一些技术更重要。突破原有的思路（习惯性思维和潜意识），要有强烈的创新意识（欧洲-美国）。保护创新的保证：（1）头脑风暴法（2）K-T 法（3）得尔菲法 创新上不论资排辈。引进设备和技术的阶段性和局部性（两头在外问题）。例：夹杂物去除，连铸等。,“When the rate of change outside exceeds the ra

47、te of change inside,the end is in sight.”,“当外部的变化超过内部的变化，出局就在眼前了。”-美国通用电气公司 韦尔奇现在和将来的赢家：跟上快速变化的形势！先进和落后是会变化的！,5.结论(1)搞好环保和节能工作的最重要因素是人。(2)克服习惯性思维的潜意识,要有强烈的创新意识,开发中 国自己的节能新技术.(3)不局限于自己行业，要跨行业物流-能流生 态利用等新技术和新产品。(4)要强强联合,搞明天后天的研发。1+12.(世界新趋势).(5)象研究钢铁产品一样研究钢铁副产品.大力加 强基础研究,突破关键共性的技术和理论.(6)要大量引进高新技术和外来思想.（7）小系统-大系统-循环经济等。（8）要强-强联合，要官-产-学-研-用；（9）钢铁厂的多产品战略应对危机:钢铁产品+非钢高附加值产品+技术产品；,谢 谢！苍大强 北京科技大学 冶金与生态学院 010-62333893（O）138-0984-6739,