钢铁企业CO_2排放模型及减排策略

建立了钢铁企业CO2排放数学模型.以国内某钢铁企业为例,根据生产数据计算得到CO2年排放量,分析了能源结构和产品结构对CO2排放的影响.利用情景分析法对钢铁企业CO2减排的途径和策略进行了分析,假设天然气取代动力煤、短流程取代长流程、考虑先进工序能耗水平和使用余热回收技术四种情景.分析对比结果表明:余热回收技术的采用对CO2减排效果较小,约为3.39%;用短流程取代长流程的CO2减排效果最好,约为45.07%,若考虑电炉用电产生的间接CO2排放,仍可实现减排24.30%.     

钢铁企业的二氧化碳减排

清洁发展机制为CO2减排带来了新的动力，而钢铁企业是CO2排放大户，应抓住机遇开发CDM项目，促进企业和国家的可持续发展。     

钢铁联合企业CO2排放影响因素与减排措施分析

以某钢铁联合企业的产品生命周期清单模型为平台,同时利用Tornado Chart工具,计算得到对企业CO2排放影响较大的因素,然后分析得到此种结果的原因,提出相应的减排措施.结果表明:转炉流程对于钢铁企业的影响要大于电炉流程;对该企业CO2排放有重大影响和相关影响的因素是高炉煤气(BFG)的CO2排放系数,炼钢的铁水比和连铸的钢水单耗.相应的可以采取脱除BFG中CO2,降低炼钢的铁水比和优化产品结构选取环境负荷小的生产线等措施.     

钢铁企业二氧化碳减排技术浅析

分析了以碳素流为主要载体的钢铁冶金过程排放二氧化碳的特点,指出了高炉长流程炼铁工艺的CO2减排应将铁前系统作为突破重点,并逐渐推广以废钢为主要原料的电炉短流程炼钢。钢铁企业烟气CO2减排应充分考虑其烟气特性,借鉴现有较为成熟的吸收法、吸附法等捕集技术,开发与钢铁生产工艺相结合的CO2捕集技术和装备。     

钢铁生产CO2过程排放分析

钢铁生产成为大气中温室气体CO2的一大来源,准确测算钢铁生产CO2过程排放量是评估企业或行业减排的保障。建立基于CO2排放模块的CO2排放模型,选定国内典型钢铁生产企业进行分析,发现炼铁工序的CO2排放占总流程的60%左右,同时进一步分析了整体CO2排放强度与吨钢能耗的关系及工序CO2排放强度的分布。     

长流程钢铁企业的碳代谢模型与碳排放分析

钢铁生产作为高CO_2排放产业,其碳减排对我国实现节能减排目标至关重要。文章综合了不同国家和组织提出的钢铁企业CO_2计算方法,提出了针对中国长流程钢铁企业的CO_2计算模型,结合各工序的特点,将CO_2排放分为两部分:燃烧排放与工艺排放,并定义了系统边界与排放因子。在此基础上,对比分析了两家案例钢铁企业,CO_2排放强度分别为1362. 95 kg/t和1525. 97 kg/t,结合碳物质流分析(C-SFA)绘制了碳代谢图,准确找出碳减排的薄弱环节,为后续制定减排措施提供参考。     

钢铁企业生产过程碳排放核算模型的研究及应用

钢铁行业是我国国民经济发展的基础产业，同时也是高耗能、高排放行业。作为中国能源消费和碳排放大户，随着低碳经济的兴起，其面临的节能减排压力与日俱增。企业精准掌握碳排放量及排放强度、充分了解在生产过程中的影响制约因素，为制定合理的节能减排方案提供充分依据。通过对钢铁企业影响碳排放量的因素进行分析，建立企业碳排放核算模型，实现让管理者对于碳排放量了然于心。根据长时间的模型计算结果进行分析，有利于钢铁企业找到切实可行的节能减排方案。     

Current Situation of CO2 Emission and Point Sources Distribution in China＇s Iron and Steel Industry

在对中国钢铁企业的产能、产量数据进行调研的基础上,计算了单个钢铁企业及整个行业CO2排放量,分析了中国钢铁行业的CO2排放现状及2000-2009年间的变化情况。在此基础上绘制了中国钢铁行业2000、2004和2009年的排放点源空间分布图,分析了排放点源随时间的变化趋势及空间分布特征。结果表明,近年来,中国钢铁行业CO2排放量呈现快速增长,2009年达到969．49Mt,是2000年的2．4倍。2009年,中国钢铁行业CO2排放点源数量312个,主要集中于河北、江苏、山东、辽宁、山西、上海、广东、湖北等省市,且大规模排放源逐年增多,CO2减排压力巨大。     

高炉炼铁过程多目标优化模型的研究及应用

基于高炉炼铁过程的物质与能量守恒,采用多目标优化方法,建立了以能耗、成本及CO2排放为目标的高炉生产过程优化数学模型,并将该模型应用到某大型钢铁企业.编制程序得出优化结果,经与实际生产数据比较,验证了模型的正确性.优化结果表明:能耗、成本和CO2排放量均有不同程度降低.同时,利用模型分析了焦比、煤比、烧结矿品位等因素对高炉炼铁生产过程的影响,提出了高炉节能、降耗、减排的方向和措施.     

基于碳物质流分析的钢铁企业碳排放分析方法与案例

作为中国除电力行业外最大的能源消耗与碳排放部门,钢铁工业碳排放评价方法备受关注.针对目前钢铁工业碳排放分析方法在系统边界,排放因子等方面的问题,以及企业碳排放评价的特定技术要求,在IPCC等结构碳排放评价框架基础上,提出基于碳物质流分析的钢铁企业碳排放评价方法,为企业碳排放核算以及碳减排方案制定提供方法和依据.此外,还以某千万吨长流程钢铁企业作为实例,研究发现该典型钢铁企业实际碳排放量为1 815.06 kg(CO2),理论最大碳减排潜力为624.40 kg.     

中国钢铁行业CO2排放现状及点源分布特征

 在对中国钢铁企业的产能、产量数据进行调研的基础上,计算了单个钢铁企业及整个行业CO2排放量,分析了中国钢铁行业的CO2排放现状及2000~2009年间的变化情况。在此基础上绘制了中国钢铁行业2000、2004和2009年的排放点源空间分布图,分析了排放点源随时间的变化趋势及空间分布特征。结果表明,近年来,中国钢铁行业CO2排放量呈现快速增长,2009年达到96949Mt,是2000年的24倍。2009年,中国钢铁行业CO2排放点源数量312个,主要集中于河北、江苏、山东、辽宁、山西、上海、广东、湖北等省市,且大规模排放源逐年增多,CO2减排压力巨大。     

钢铁生产与能源系统耦合模型的建立与优化

铁生产过程是由多个生产工序、多种能源介质相互作用的复杂系统。将钢铁生产与能源系统进行耦合,既满足生产安全、高效,又达到最低能源消耗和排放,是当前钢铁企业追求的目标。通过建立钢铁生产与能源系统耦合优化数学模型,以全流程节能和CO2减排最优为目标函数,满足各生产工序工艺参数、能源供需平衡、设备容量等约束条件,并通过编程调用优化算法进行求解。以某钢铁企业为例,针对生产工艺和能源系统特征,设计了8个优化方案并分析了主要影响因素。结果表明,所建立的模型能够较好地反映企业生产实际情况;通过工序参数和全流程整体优化,获得不同方案下的优化结果以及对全流程节能减排影响大的主要因素,进而找到降低吨钢综合能耗和碳排放的途径和参数,为钢铁企业节能减排的深入开展提供了重要的理论参考和工具。     

基于钢铁企业的技术碳减排成本计算方法研究及应用

钢铁行业是二氧化碳排放的重点行业,也是应对气候变化的重要责任主体。了解钢铁企业的二氧化碳减排成本有助于钢铁行业在完成降碳目标的同时兼顾经济效益,同时也能为企业在选择实施降碳技术时提供决策指导,具有重要的意义。文章提出一种基于钢铁企业的技术碳减排成本计算方法,并在不同类型钢铁企业应用,得出企业的技术碳减排成本,为企业经营者和相关利益方开展碳战略决策提供了一定支撑。     

以钢铁联合企业副产煤气为燃料的热电厂CO_2捕集

采用高炉—转炉联合流程的钢铁企业应优先考虑减少CO2排放,以缓解对环境的影响。其中,选择之一就是在能效方面进行持续不断的重要改进,这虽然可以实现排放量和原材料消耗的大幅度降低,但采用该方法达到进一步提高减排效果却变得越来越困难;另一种选择是对炼铁过程进行基础的重新设计,例如ULCOS项目。现提供第三种选择,即对钢铁企业中产生的CO2进行捕集。典型的高炉—转炉厂主要产生三种煤气:焦炉煤气、高炉煤气以及转炉煤气。按所带能量来说,高炉煤气带走的能量最多。很大一部分高炉煤气在热电厂燃烧后转化为冷风和电能,而在热电厂排放的烟气中,CO2量在整个钢铁厂的CO2排放量中占有很大的比例。低热值烟气燃烧产生的单位能量排放的CO2量要远高于火力发电厂烧煤或燃烧天然气所排放的CO2量,甚至高于其他烟气排放的CO2量。因此,将所有CO2捕集过程中的能耗降至最低显得尤为重要。以能耗为基准,对采用高炉煤气与空气或氧气燃烧发电的火力热电厂的CO2捕集方式,即标准的胺类溶液吸收、变压吸附和冷凝分离等燃烧后捕集方式进行评价。     

超低CO_2炼钢项目与其他减排项目及减排新理念

钢铁工业是能源消耗及CO2排放大户。国际一流钢铁企业的能源利用率虽然已处于很高水平,但在现有节能政策下无法满足减排目标。实现减排目标必须通过从无到有的突破性技术创新。欧洲的超低CO2炼钢项目(ULCOS)便是此类创新的大胆尝试,下文将详细介绍。ULCOS提出了四种解决方案,其中三种是基于二氧化碳捕获与储存(CCS)的专属设计方案,而第四种则为铁矿石直接电解。此外,还介绍了世界上其他有关减排的重要项目,特别是日本、韩国、美国、加拿大、澳大利亚、巴西和中国台湾等。最终提出了将ULCOS与其他减排项目(并非现有的烟囱排放)相结合的第二代减排技术新思路。     

建立企业碳能管控中心(CEMS),加快钢铁企业节能减排

在低碳经济已经到来的时代,建立全企业CO2减排和节能的双重管控体系将是钢铁等工序能耗型企业的必然选择。文章提出了企业碳能管控中心概念,采用系统工程的理论方法对企业碳能管控中心建设的思想路线进行探讨,认为研究钢铁企业生产过程中碳元素的变化过程是钢铁企业节能减排工作的关键。最终,对企业碳能管控中心的构建平台以及应用功能进行设想,为企业碳能管控中心的建设提供了参考。     

浅谈钢铁企业的节水减排

阐述了我国钢铁企业节水减排现状,从企业节水管理、节水技术瓶颈、节水设备方面,分析了现存问题,最后提出了钢铁企业节水减排的建议,为钢铁企业开展此方面的工作提供参考。     

钢铁企业蒸汽动力系统多目标优化

随着能源短缺与环境污染问题日益紧迫,钢铁企业所面临的节能减排压力也越来越大,合理的生产方案对降低企业运行成本、减少污染物排放起着重要的作用。文章针对钢铁企业蒸汽动力系统,采用锅炉效率非线性拟合公式和汽轮机分解模型,综合考虑能源设备、分时电价和污染物排放等因素,建立了钢铁企业蒸汽系统的多目标非线性规划(MONLP)模型。该模型采用改进增广ε-约束法(AUGMECON2)对经济成本和环境成本统筹优化,并从得到的Pareto优化解中获得总成本最低的生产方案。通过对比和分析两种污染物收费标准下的优化调度方案,验证了模型的实用性。     

利用钢铁企业煤气制备化工产品的研究

提出了以钢铁企业富含碳资源的高炉煤气、转炉煤气和富含氢资源的焦炉煤气制备化工产品的技术路线。以高炉煤气制备甲醇的资源化路线为例,构建了煤气资源化利用的环境—经济评价模型,并就普通高炉煤气和全氧高炉煤气资源化利用的减排效果和经济性进行了评价和分析。高效的资源化利用,不仅可实现CO2减排,还可廉价地获得高附加值化工产品。采用全氧高炉煤气制备甲醇,CO2减排效果更为明显。     

钢铁企业能耗分析模型的建立及应用

叙述了我国钢铁工业能耗现状,回顾了模型化研究能源系统的发展历程,阐述了投入产出模型的建立及求解过程。将多级投入产出法应用到某钢铁企业,建立了评价指标体系,从多层次、全方位的角度来评价企业的能耗情况。通过模型计算对该企业已采用的节能技术的应用成效进行了评估,并根据其能耗情况提出新的节能技术,为企业的节能减排提供参考。