钢铁流程结构及对CO_2排放的影响

温室气体排放引起的气候变暖已经成为全球性的重要命题。介绍了国内钢铁工业温室气体(主要是CO2)的排放情况,指出能源消耗是造成钢铁工业CO2排放的主要原因。在对比两类典型钢铁生产流程的CO2排放情况的基础上,深入分析了钢铁工业的能源结构及不同流程中原燃料来源结构对CO2排放的影响;最后对新一代钢铁制造流程的CO2排放进行了估算。     

基于系统动力学的我国钢铁工业碳足迹研究

我国钢铁工业正在快速发展,目前已经成为世界钢铁大国,但还不是钢铁强国,在当前建设资源节约型、环境友好型社会的要求下,钢铁工业需要加强CO2减排工作。笔者在对中国钢铁工业节能减排现状研究的基础上,利用系统动力学,建立了中国钢铁工业钢铁需求量、能耗水平和CO2排放模型,并进行了相应计算,根据计算结果提出了中国钢铁工业CO2减排的对策。结论表明从内部需求和外部驱动两方面看,中国钢铁工业需要走低碳发展道路,钢铁工业可以在2020-2025年后将CO2排放量基本稳定下来。     

气候变化与钢铁工业脱碳化发展

 中国政府高度重视气候变化问题,积极主动地做出了减排承诺。钢铁行业作为工业的重要领域,是能源消费大户,同时也是CO₂排放大户。对中国钢铁工业CO₂排放现状分析表明,中国钢铁工业吨钢CO₂排放量下降明显,CO₂排放总量在2014年已经达到峰值,随后呈下降趋势,但由于粗钢产量巨大,钢铁工业的CO₂排放量占全国CO₂排放总量仍然较高,必须走脱碳化发展的道路。通过对钢铁工业脱碳化发展策略和技术的分析,表明有策略地推进并提高全废钢电炉流程的比例是当前最为实际的钢铁工业脱碳化发展途径。     

关于钢铁企业烟尘排放和治理

钢铁工业是高物耗、高能耗,高排放的行业。生产1吨钢材约要消耗23吨自然资源（包括铁矿石、煤炭、熔剂类矿石、水和合金原料等）。钢铁工业消耗的总能耗占全国总能耗的14．71％,工业废水排放占工业废水排放总量的8．53％,工业粉尘排放总量占我国工业粉尘排放总量的15．18％。CO2排放量占全国的9．2％,固体废弃物排放量占全国工业总排放量的17％,SO2排放占全国总排放量3．7％。     

中国钢铁工业空气污染物排放现状及趋势

 目前中国粗钢产量已经占世界总产量的一半以上,中国钢铁工业的发展对世界意义重大。中国钢铁工业主要采用以煤炭为主要燃料的“高炉-转炉”长流程冶炼工艺,因此在钢铁生产过程中排放出大量的空气污染物,主要包括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)和颗粒物(PM_2.5)等。从钢铁工业污染物的来源、污染物的排放总量变化情况、不同冶炼工序污染物排放特点、中国钢铁工业污染物排放量地域分布特点以及不同规模的钢铁企业污染物排放特点等多角度综述了近年来中国钢铁工业的空气污染物排放现状。同时简要综述了中国钢铁工业为治理空气污染物而进行的超低排放改造进展情况,据此提出了中国钢铁工业空气污染物治理存在的问题,并分析了未来中国钢铁工业空气污染物排放及减排趋势。     

德国和欧洲钢铁业减少CO2及其他污染物排放的措施

欧盟27国的钢铁联合企业拥有现代化的工艺装备,生产多品种的优质钢材。高炉-转炉流程仍将保持统治地位。钢铁厂环境排放的控制主要涉及粉尘、SO2、NOx、二恶英和其他污染物,其焦点之一是CO2排放和碳排放交易。对减排CO2的炼铁新工艺作了概述。德国钢铁工业向政府作出承诺:同1990年相比,2012年吨钢CO2排放削减22%。     

中国典型钢铁企业CO2排放清单与减排潜力分析

调查了解日韩钢铁企业CO2排放状况,并按照国际钢铁协会（IISI）公布的钢铁生产过程中排放CO2计算模型,利用该模型构造某典型长流程钢铁企业CO2排放清单,进一步分析该企业短期内拟采取的节能减排技术所带来的CO2减排量,反映我国钢铁企业CO2排放现状,为钢铁企业实施切实可行的减排CO2技术提供借鉴,为政府部门和企业决策者提供参考。     

钢铁企业系统节能减排过程集成研究进展

论述了过程集成方法在过程工业领域的应用及研究进展。指出钢铁工业是典型的过程工业系统,根据其能源消耗、污染物排放的特点,以生产工序、生产流程和联合企业为研究对象,依据能量流、物质流和污染流输入输出关系构建了钢铁生产过程集成模型,并分析了影响钢铁工业节能减排的因素。结果表明通过过程集成可以实现钢铁工业系统节能减排,同时优化钢铁生产流程的物质流和能量流结构,进一步分析提高能源效率,降低CO2等污染物排放的潜力、途径和技术措施。     

气候变化和钢铁工业

今天的工业生产,包括钢铁工业生产带来的温室气体排放量约占人类所有形式活动温室气体排放总量的四分之一左右。钢铁工业生产产生的温室气体约占全球温室气体产生量的3%,主要是CO2。     

中国钢铁工业节能减排潜力及能效提升途径

 钢铁工业是典型的资源能源密集型行业，是节能减排重点行业之一。总结了中国钢铁工业“十二五”以来所取得的节能减排进展及存在的问题，采用动态物质流分析方法，构建了钢需求量和废钢回收量预测模型，基于35项重点节能减排技术评估，结合能源消耗与CO2排放模型，分析了中国钢铁工业到2050年的节能减排潜力并分析了各因素的影响。在此基础上提出了提升中国钢铁工业能效的若干途径，为钢铁工业的绿色低碳转型、可持续发展提供理论指导。     

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。     

关于钢铁行业CO_2排放计算方法的探讨

介绍了目前国际上主要的几种钢铁行业CO2排放计算方法,详细分析了各种方法之间的区别,为中国钢铁行业/企业今后开展CO2排放计算提供一定的参考。     

中国钢铁工业节能减排现状及对策

为促进我国钢铁工业节能减排工作的进行,通过和先进国家比较分析的方法对我国钢铁工业节能减排现状进行了研究,研究发现我国钢铁行业耗能总量约占总能耗的18%,吨钢综合能耗为629.93 kg标煤,重点企业能耗水平已接近先进国家水平,CO2排放总量为世界钢铁工业的51%.我国节能技术的开发应用有很大空间,建议提高电炉炼钢比例,...     

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。     

钢铁工业节能减排的历史重任

重点研究了我国钢铁工业节能减排的目标,钢铁工业能耗、污染物排放的现状,我国钢铁工业与国际先进水平的差距及原因,钢铁企业联合重组取得的新进展,主动减排二氧化碳、二氧化硫气体及我国钢铁工业未来的发展方向.     

氢冶金基础研究及新工艺探索

氢冶金是钢铁工业减少CO₂排放的有效方法之一。但当前大规模制氢仍然依靠化石燃料,因此,即使采用氢冶金总量减排不明显。利用钢铁企业的含能气体制氢或“可燃冰”制氢可以为氢冶金提供氢源并能减少CO₂排放。探讨了低温氢冶金的关键技术。同时还研究了碳-氢熔融还原工艺。为氢冶金技术的发展奠定了一定的理论基础。     

钢铁行业能源精准化管控集成系统的开发

在信息技术综合服务平台的基础上,以钢铁行业节能环保为目标,通过钢铁行业节能试验工程建设、钢铁企业能源精准化设计、钢铁企业能源综合管控、钢铁行业能源信息咨询服务四大平台的建设,开发出钢铁行业能源精准化管控集成系统。此项目的实施可降低钢铁企业吨钢综合能耗3%~5%,吨钢节省18.1kg标准煤,吨钢减少CO2排放超过45kg。     

结合CCS的炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉CO2减排分析

 介绍了炉顶煤气循环—氧气鼓风高炉炼铁技术的研发进展,阐述了碳捕捉及封存技术(CCS)的特点及其技术成熟度,重点分析了几种CO2分离方法的原理及其适用条件,最后应用IPCC2006方法计算分析了结合碳捕捉及封存技术的炉顶煤气循环氧气鼓风高炉的CO2减排效果。结果表明：新工艺的吨铁CO2排放量为582.40kg,较传统高炉CO2减排55%。结合碳捕捉及封存技术的炉顶煤气循环氧气鼓风高炉炼铁技术的开发,能够促进中国钢铁工业CO2减排,对钢铁工业的可持续发展具有十分重要的现实意义和深远影响。