戴國(guó)慶:尋找鋼鐵業(yè)的碳足跡 |
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本報(bào)記者 王 潔 上海報(bào)道 作為標(biāo)志性的重工業(yè),每一噸鋼的背后,都會(huì)有兩條“碳足跡”。 一條道路是直線的:在冶煉過(guò)程中,直接產(chǎn)生二氧化碳及其它有害氣體;一條道路是曲線的:鋼廠消耗的能源越多,間接排放的二氧化碳也就越多。 該如何節(jié)能,提高傳統(tǒng)能源的利用率?又該如何減排,減少溫室氣體的排放?在與二氧化碳抗?fàn)幍牡缆飞希袊?guó)鋼鐵業(yè)究竟面臨怎樣的技術(shù)門(mén)檻?就此,本報(bào)記者專訪了中國(guó)鋼鐵業(yè)專家、原首鋼發(fā)展研究院副院長(zhǎng)戴國(guó)慶。 《21世紀(jì)》:鋼鐵業(yè)所制造的二氧化碳,主要產(chǎn)生于哪些環(huán)節(jié)? 戴國(guó)慶:目前,世界上生產(chǎn)鋼鐵主要有兩條工藝路線:一是,用鐵礦石經(jīng)過(guò)煉鐵,然后用轉(zhuǎn)爐煉鋼,經(jīng)過(guò)連鑄和軋鋼(熱軋和冷軋),形成各種鋼材(簡(jiǎn)稱“鐵礦石工藝”)。 二是,主要以回收的廢鋼為原料,用電爐煉鋼,然后連鑄、軋鋼,形成鋼材(簡(jiǎn)稱“廢鋼工藝”)。 鐵礦石工藝要在煉鐵環(huán)節(jié),完成“把鐵礦石中鐵的氧化物還原為鐵元素”的化學(xué)反應(yīng),其中,還原劑主要是焦炭。這一反應(yīng)通常要在高溫下完成,因而耗能巨大,這一環(huán)節(jié)占“鐵礦石工藝”全流程能耗的60%以上。 而廢鋼路線,因?yàn)椴恍枰€原鐵元素,能耗就低得多了。目前,世界頂級(jí)鋼鐵企業(yè)“鐵礦石工藝”的二氧化碳排放量,是廢鋼工藝的3倍以上。 但世界廢鋼資源是有限的,主要受廢鋼歷史累計(jì)蓄積量和可回收率等因素影響。目前,發(fā)達(dá)國(guó)家廢鋼供應(yīng)量,占當(dāng)年粗鋼生產(chǎn)比重一般超過(guò)50%,而我國(guó)目前僅為10%左右。這一態(tài)勢(shì)短期內(nèi)不會(huì)改變,這就決定了,以噸鋼計(jì)算的二氧化碳排放量,歐美比我國(guó)要低很多。 《21世紀(jì)》:目前被普遍應(yīng)用于在生產(chǎn)中的減排技術(shù)、設(shè)備有哪些? 戴國(guó)慶:除不同煉鋼設(shè)備本身的效率差異外,各工序環(huán)節(jié)的“余熱余能的二次利用”是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。 要提高余熱余能的二次利用率,一般需要大量投資和特定工藝裝備,如煉焦環(huán)節(jié)的干熄焦(CDQ),煉鐵環(huán)節(jié)的高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(TRT),以及燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組(CCPP)等。 《21世紀(jì)》:在這些技術(shù)、裝備上,中國(guó)鋼鐵業(yè)與世界領(lǐng)先鋼企相比,有多大的差距? 戴國(guó)慶:事實(shí)上,如果以寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼等我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)為例的話,目前,我國(guó)鋼鐵業(yè)和日韓、歐美頂級(jí)鋼鐵企業(yè)相比,在能耗方面雖然仍有距離,但相差并不大。 在目前的技術(shù)路線和工藝水平下,世界頂級(jí)鋼鐵企業(yè)的能耗水平,已接近其理論的極限。目前,尚未出現(xiàn)可以商業(yè)化使用的、新一代低排放的鋼鐵生產(chǎn)的“突破性技術(shù)”。 不過(guò),不同規(guī)模、不同技術(shù)水平的鋼鐵企業(yè),以粗鋼計(jì)的噸鋼能耗和二氧化碳排放水平,差距很大。這一點(diǎn)在我國(guó)表現(xiàn)更為突出。 《21世紀(jì)》:二氧化碳減排,與中國(guó)鋼企過(guò)去一直在做的“節(jié)能”相比,有何異同? 戴國(guó)慶:如果僅考慮“單位鋼鐵產(chǎn)品的消耗與排放”,那么,“節(jié)能”比減排的要求更高。 因?yàn)?,凡是?shí)現(xiàn)了節(jié)能,就一定會(huì)減少二氧化碳排放。而單純的二氧化碳減排,還可以在不降低能耗,只是通過(guò)使用低碳或無(wú)碳能源來(lái)實(shí)現(xiàn),如,用氫或天然氣替代焦炭對(duì)鐵礦石還原,用核電和其他可再生電能替代燃煤電廠作為煉鋼電能,等等。 對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳,用捕獲與封存技術(shù),限制其“排放”到大氣中,是減排提出的一項(xiàng)新要求。 《21世紀(jì)》:在這場(chǎng)全球性的減排運(yùn)動(dòng)中,鋼鐵業(yè)將扮演怎樣的角色? 戴國(guó)慶:目前,國(guó)際上所提的二氧化碳減排,大都涉及到全球排放總量的控制。這就需要我們從一個(gè)全新的角度去思考這一問(wèn)題。 它不僅影響到現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)的操作運(yùn)行,而且必然影響到鋼鐵工業(yè)未來(lái)新一代流程和基本工藝的變化方向。 與此密切相關(guān)的,包括研發(fā)投資的數(shù)量和流向,政府的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和配套措施,也都會(huì)對(duì)二氧化碳排放總量控制結(jié)果產(chǎn)生巨大影響。這些,并不是單靠鋼鐵企業(yè)自身所能完成的。 |