烧结球团生产节能及环境保护 李光辉.pdf

中南大学 钢铁冶金系烧结球团与直接还原研究所李光辉李光辉 教授教授2014 年年 11 月月 10 日日 湖南湖南 长沙长沙烧结球团与直接还原新技术新装备研讨会烧结球团与直接还原新技术新装备研讨会主要内容主要内容第一部分：国家各部委的相关政策第一部分：国家各部委的相关政策第二部分：烧结球团生产节能第二部分：烧结球团生产节能第三部分：烧结球团环境保护第三部分：烧结球团环境保护第一部分：国家各部委的相关政策第一部分：国家各部委的相关政策大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设党的十八大从新的历史起点出发，做出“党的十八大从新的历史起点出发，做出“大力大力推进生态文明建设推进生态文明建设”的战略决策：”的战略决策： 生态文明建设的主要指标生态文明建设的主要指标——资源消耗上限、环境质量资源消耗上限、环境质量底线、生态保护红线底线、生态保护红线 生态文明建设的基本途径生态文明建设的基本途径——绿色发展、循环发展、低绿色发展、循环发展、低碳发展碳发展新法、新规、新标准的核心要求是：新法、新规、新标准的核心要求是：资源环境资源环境保护优先保护优先大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设2011年年2月全国人大通过的月全国人大通过的《《刑法修正案（八）刑法修正案（八）》》第第338条中，条中， 已将“环境污染事故罪”修改为“已将“环境污染事故罪”修改为“环境污染罪环境污染罪”，降低了入罪”，降低了入罪 门槛和适用范围，增强了可操作性。

门槛和适用范围，增强了可操作性在在2013年年6月月17日，日，《《最高人民法院、人民检察院关于环境污最高人民法院、人民检察院关于环境污 染刑事案件适用法律若干问题的解释染刑事案件适用法律若干问题的解释》》正式发布明确规定了正式发布明确规定了 环境污染罪的环境污染罪的15条入罪条入罪具体标准具体标准2014年年4月月24日第十二届全国人大常委会第八次会议表决通日第十二届全国人大常委会第八次会议表决通 过了过了《《环境保护法环境保护法》》的修订，并于的修订，并于2015年年1月月1日正式生效以日正式生效以 法律的形式把法律的形式把保护环境保护环境提升到提升到国家的基本国策的战略高度国家的基本国策的战略高度就 是要解决“法规、制度不规范，政府责任不落实、行政执法不是要解决“法规、制度不规范，政府责任不落实、行政执法不 到位、到位、企业环保违法成本低问题企业环保违法成本低问题大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设当前国家有关环保管理要求：当前国家有关环保管理要求： 《《关于在化解产能严重过剩矛盾过程中加强环保管理的通知关于在化解产能严重过剩矛盾过程中加强环保管理的通知》》钢铁处于第一位钢铁处于第一位《《钢铁工业污染防治技术政策钢铁工业污染防治技术政策》》大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设《《钢铁行业清洁生产评价指标体系钢铁行业清洁生产评价指标体系》》大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设《《大气污染防治重点工业行业清洁生产技术推行方案大气污染防治重点工业行业清洁生产技术推行方案》》清洁生产技术清洁生产技术推行方案推行方案大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设新版节能环境保护相关标准新版节能环境保护相关标准《《环境空气质量标准环境空气质量标准》》（（GBGB30953095- -20122012）） 《《铁矿采选工业污染物排放标准铁矿采选工业污染物排放标准》》（（GBGB2866128661- -20122012）） 《《钢铁烧结钢铁烧结、、球团工业大气污染物排放标准球团工业大气污染物排放标准》》（（GBGB2866228662- -20122012）） 《《炼铁工业大气污染物排放标准炼铁工业大气污染物排放标准》》（（GBGB2866328663- -20122012）） 《《炼钢工业大气污染物排放标准炼钢工业大气污染物排放标准》》（（GBGB2866428664- -20122012）） 《《轧钢工业大气污染物排放标准轧钢工业大气污染物排放标准》》（（GBGB2866528665- -20122012）） 《《铁合金工业污染物排放标准铁合金工业污染物排放标准》》（（GBGB2866628666- -20122012）） 《《炼焦化学工业污染物排放标准炼焦化学工业污染物排放标准》》（（GBGB1617116171- -20122012）） 《《钢铁工业水污染排放标准钢铁工业水污染排放标准》》（（GBGB1345613456- -20122012））《《焦炭单位产品能源消耗限额焦炭单位产品能源消耗限额》》 （（GBGB2134221342- -20132013, ,20142014年年1010月月1 1日实施日实施）） 《《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》》 （（GBGB2125621256- -20132013, ,20142014年年1010月月1 1日实施日实施）） 《《铁矿地下开采单位产品能源消耗限额铁矿地下开采单位产品能源消耗限额》》（（待发布待发布）） 《《铁矿露天开采单位产品能源消耗限额铁矿露天开采单位产品能源消耗限额》》（（待发布待发布）） 《《铁矿选矿单位产品能源消耗限额铁矿选矿单位产品能源消耗限额》》（（待发布待发布））新的行业排新的行业排 放标准放标准20152015 年年1 1月月1 1日正日正 式实施，式实施， 企业达标排企业达标排 放是法律要放是法律要 求求大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设保准要求：污染物种类更加细化全面保准要求：污染物种类更加细化全面烧结球团大气污染物排放标准烧结球团大气污染物排放标准 (GB28662-2012)生产工序生产工序 或设施或设施污染物污染物 项目项目排放浓度限值排放浓度限值 /mg/Nm3排放浓度限值排放浓度限值 /mg/Nm3监控监控 位置位置烧结机烧结机 球团焙烧球团焙烧 设备设备颗粒物颗粒物8050车间或车间或 生产设生产设 施排气施排气 筒筒二氧化硫二氧化硫600200氮氧化物氮氧化物500300氟化物氟化物64二噁英类二噁英类1.0 ng-TEQ/Nm30.5 ng-TEQ/Nm3烧结机机尾烧结机机尾 带式焙烧机带式焙烧机 机尾机尾颗粒物颗粒物50302012.10.1-2014.12.31 现有企业执行现有企业执行2012.10.1 新建企业执行新建企业执行 2015.1.1 现有企业执行现有企业执行大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设15大力推进生态文明建设大力推进生态文明建设烧结生产中的节能烧结生产中的节能、、污染协同控制技术污染协同控制技术第二部分：烧结球团生产节能第二部分：烧结球团生产节能烧结、球团工艺烧结、球团工艺18烧结能耗烧结能耗组成组成固体燃耗固体燃耗 79.8%电力电力 13.49%点火燃耗点火燃耗 6.49%其它其它 0.23%2013年烧结工序年烧结工序 占钢铁联合企业能占钢铁联合企业能 耗比例的耗比例的9.02%；；能耗为能耗为49.14kgce/t，， 比上一年下降比上一年下降5.17%。

我国烧结工序的能耗指标与先进国家相比差距较大我国烧结工序的能耗指标与先进国家相比差距较大，，每吨烧结矿每吨烧结矿的平均能耗要高的平均能耗要高20kg标准煤标准煤，，节能潜力很大节能潜力很大19最大幅度地降低烧结过程的最大幅度地降低烧结过程的固体燃耗固体燃耗对于降低对于降低 烧结工序能耗具有重大意义，主要技术包括：烧结工序能耗具有重大意义，主要技术包括： 提高料层厚度提高料层厚度 偏析布料偏析布料 熟料熔剂代替生料熔剂熟料熔剂代替生料熔剂 控制焦粉粒度控制焦粉粒度，，提高利用率提高利用率 燃料分加燃料分加 提高混合料温度提高混合料温度 强化制粒强化制粒 提高成品率提高成品率 烧结添加剂烧结添加剂 喷氢系燃料喷氢系燃料（（天然气天然气））代替代替焦炭焦炭 燃料和熔剂外滚制粒燃料和熔剂外滚制粒 烧结废气选择性循环烧结废气选择性循环 富氧烧结富氧烧结 配用冶金厂含铁配用冶金厂含铁、、碳粉料碳粉料 预热混合料和预热烧结法预热混合料和预热烧结法烧结生产能耗降低技术烧结生产能耗降低技术20降低降低烧结电耗烧结电耗的技术：降低烧结机漏风率的技术：降低烧结机漏风率 、、单风机操作单风机操作、、控制风控制风机转速机转速、、采用高效率风机采用高效率风机降低降低烧结点火能耗烧结点火能耗的技术的技术，，主要是主要是点火烧嘴点火烧嘴的设计的设计。

中国新型点火器的开发与应用中国新型点火器的开发与应用 多缝式烧嘴点火器多缝式烧嘴点火器（（武钢武钢、、重钢重钢、、水钢水钢）） 幕帘式点火器幕帘式点火器（（梅山梅山、、莱芜莱芜）） XJN-I型点火器型点火器（（本溪北台烧结厂本溪北台烧结厂）） 双斜交叉式点火器双斜交叉式点火器（（苏州钢铁厂苏州钢铁厂））日本日本 线式烧嘴线式烧嘴（（川崎千叶厂川崎千叶厂）） 长缝式烧嘴长缝式烧嘴（（川崎水岛厂川崎水岛厂）） 多缝式烧嘴多缝式烧嘴（（住友金属工业公司住友金属工业公司）） 面燃烧式烧嘴面燃烧式烧嘴（（新日铁公司新日铁公司））烧结生产能耗降低技术烧结生产能耗降低技术21日本各公司烧结点火能耗（日本各公司烧结点火能耗（GJ/t））公司公司厂名厂名点火能耗点火能耗公司公司厂名厂名点火能耗点火能耗日本钢管日本钢管广岛广岛1号号0.031住友金属住友金属鹿岛鹿岛2号号0.020福山福山4号号0.019鹿岛鹿岛3号号0.022福山福山5号号0.018和歌山和歌山4号号0.049平均平均0.023和歌山和歌山530.018川崎制铁川崎制铁千叶千叶4号号0.012小仓小仓3号号0.023水岛水岛2号号0.047平均平均0.027水岛水岛3号号0.032日新钢日新钢吴厂吴厂1号号0.044水岛水岛4号号0.033吴厂吴厂2号号0.072神户制钢神户制钢0.040平均平均0.043加古川加古川1号号0.044合同合同0.031神户神户0.032平均平均0.031中山中山0.037烧结生产能耗降低技术烧结生产能耗降低技术22烧结余热利用的方式烧结余热利用的方式烧结厂余热利用烧结厂余热利用 用作点火段与保温段助燃空气用作点火段与保温段助燃空气 用300℃热废气作为点火保温助燃空气比用常温空气可节省 25%～30%的煤气消耗。

 预热混合料预热混合料 实践证明，预热烧结的焦粉和焦炉煤气单位消耗分别降低4.8kg/t 和1.0 Nm3/t烧结矿 通过余热锅炉产生蒸汽通过余热锅炉产生蒸汽 余热发电余热发电 从实现能源梯级利用的高效性和经济性角度分析，余热发电是最 为有效的余热利用途径，平均每吨烧结矿产生的烟气余热回收 可发电20kWh，折合吨钢综合能耗可降低8kg标准煤23球团厂余热利用球团厂余热利用 热废气在系统内部的循环利用热废气在系统内部的循环利用 氧化球团生产的带式焙烧机和“链箅机—回转窑—环冷机”工艺 （如图）的设计和生产设备已趋于成熟，整个系统的热量（高 温废气的显热）主要在系统内部循环利用 热废气用于铁精矿的干燥脱水热废气用于铁精矿的干燥脱水24烧结余热利用实例烧结余热利用实例宝钢烧结工序余热回收分析宝钢烧结工序余热回收分析烧结工序余热资源回收率为烧结工序余热资源回收率为22%，，为各工序最低为各工序最低，，开发潜力最大开发潜力最大 烧结工序烧结工序成熟的成熟的余热回收技术：余热回收技术：烧结环冷机高品位余热回收烧结环冷机高品位余热回收 尚待开发回收利用的余热资源：尚待开发回收利用的余热资源：烧结烟气余热烧结烟气余热、、低品位烟气余热低品位烟气余热25烧结烧结余热利用余热利用实例实例宝钢烧结余热分级回收与梯级利用宝钢烧结余热分级回收与梯级利用此技术已应用于此技术已应用于宝钢宁钢宝钢宁钢 烧结机尾部烧结机尾部中品位烟气中品位烟气和部分环冷机和部分环冷机中部冷却空气中部冷却空气用于循环烧结用于循环烧结 采用双压双通道余热锅炉替代单压单通道锅炉用。