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[关键词]地下金属矿山 回采作业技术指导 协调技术管理
[中图分类号]TB484.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-350-1
1引言
金属矿山一般来说地质条件复杂,开采技术条件、矿体赋存情况及产状各异,因此,所选择的采矿方法是多种多样,有些矿山由于选择的采矿方法不合理、不按设计回采工艺正规作业,加之生产管理不善等原因,冒顶片帮重大伤亡事故时有发生,根据有关部门概略的统计,我国金属矿山的冒顶片帮事故一般占井下各类事故比例的第一位。从井下冒顶片帮伤亡事故的分类统计结果来看,属于生产管理方面的原因占45.6%,属于物质技术方面的原因占44.2%。但在实际工作中,所谓物质技术方面的原因,往往与人的因素有关,比如设计和工艺的缺陷、设备设计和维修的缺陷等。从金属矿山发生冒顶片帮伤亡事故的地点来看,巷道发生的事故较采场多;冒顶片帮事故中,大多数是由于局部冒落或浮石冒落所引起。因此,矿山生产中加强顶板安全管理就显得十分重要。必须根据不同的地质条件,选用合理的开通系统和采矿方法,坚持合理的开采顺序。是矿山生产中确保安全生产的一条重要途径。
本文主要结合我公司承包的会东县满矿集团菜园子铁多年生产管理成功经验,从以下两方面对地下金属矿山回采作业中的技术指导与管理的重要性进行粗浅探讨。
2现场技术指导与管理
(1)检查采场的通风、安全出口情况:采矿技术管理人员在进入采场之前,首先应检查采场的通风、安全出口情况。当采场的通风条件较差时,应要求作业人员加强机械通风,用局扇或高压风直接对采场工作面进行新鲜空气的输送;或采取减少作业循环,并且对作业循环中的打钻、放炮时间进行调整,以利于采场的通风条件改善。若遇安全出口不符合安全规程的采场,则应立即要求采场作业人员及时整改,完善采场安全出口方能生产。
(2)加强采场边帮、顶板的观察:回采作业人员在回采作业中有时偷懒,对边帮、顶板的松石、浮石处理不及时或存在侥幸心理;有的虽经处理,但经放炮震动后而松动的浮石,也会一时疏忽大意。采矿技术管理人员应该交代回采作业人员及时处理。
(3)检查回采作业人员是否按开采设计、回采顺序进行回采:采矿技术管理人员进入采场后,应检查回采作业人员的采矿工艺、回采顺序是否按开采设计方案进行,如果没按开采设计方案进行,应要求回采作业人员及时改正。当回采顺序随着生产实际情况变更时,要求采矿技术管理人员必须时刻注意生产动态,及时调整回采顺序。
(4)对采场滴水(渗水)情况的管理:当发现采场有滴水情况时,应交代回采作业人员注意观察,并且在作业之前对滴水处进行敲帮问顶或用超前眼进行钻探,查明具体情况后再进行作业。当发现有透水的征兆时,则应组织作业人员及时撤出采场工作面,向公司管理层及时反映具体情况,待采取相应措施处理。
(5)对采场人行通道的检查:在回采过程中,作业人员从联络道到采场工作面,必须要有一条平整、宽度适中的人行通道,以便于作业人员的安全进出。如在回采作业时发现安全通道被矿石堵住时,必须要求回采作业人员马上清理、疏通一条人行通道,确保采场与联络道的畅通,利于人员的进出。
(6)采场工作面高度的管理:在回采开始阶段,为了满足回采作业人员活动空间及安全保障,要求回采作业人员把工作面作业空间严格控制在2.5-3m的范围,利于对顶板的管理以及从下往上回采时的安全;
(7)对矿柱的管理:在回采作业的过程中,采场回采作业人员有时容易忽略矿柱的作用,不刻意留矿柱。采矿技术管理人员必须向作业人员指出该留的矿柱及其边界,严格禁止作业人员对矿柱超挖,确保矿柱的完整性,以保证矿柱确实起到支撑顶板的作用。在作业过程中,如果发现顶板节理比较发育时,必须要求作业人员在该处留不规则的矿柱,以防止采场冒顶事故的发生,确保作业人员安全。
(8)矿体与围岩的边界管理:在回采作业的过程中,当采到矿体与围岩的边界时,经常发生作业人员把围岩当矿石采下的情况,采矿技术管理人员应该向作业人员指出矿体与围岩的边界,以免引起非正常的矿石贫化。
(9)矿石块度的要求:在回采作业的过程中,采矿工程技术人员根据矿石块度要求的实际情况,要求作业人员对不符合块度要求的矿石及时进行二次破碎。
(10)采场粉尘的管理:为了降低采场粉尘浓度,保护作业人员的身体健康,必须要求作业人员在作业过程中采用湿式作业,在出矿前应洒水,以抑制粉尘的产生,使之达到规程标准。
(11)对地压的管理:在回采过程中,采矿工程技术人员必须加强地压的观测与管理,并且做好的动态观测记录,发现某处地压有可能偏大时,必须在该处留有安全矿柱进行支撑,预防冒顶、脱片事故发生。如发现整片地压都偏大时,可以采取放顶措施。生产中地压的观测,在有条件的地方,可以采用木材支撑顶板进行观测,当木头裂开或变弯曲时说明该处地压偏大,必须进行处理。
(12)采场边界的确定:在回采的最后阶段,必须请测量人员对采场的边界进行确定,以便采空区封闭工作的进行和其他采场回采时边界确定。
3协调方面的技术管理
(1)风、水、电供应的管理:在生产过程中,如遇到风压偏小、供水小以及照明不足等情况,采矿工程技术人员根据相应的情况分别向不同的职责部门反映,以便及时采取相应措施处理,保证生产的正常进行。
(2)排水的管理:在回采过程中,如发现井巷或滴水处涌水有偏大的趋向时,应会同机电部门人员进行处理,采用增加设备或增大设备功率进行抽水,以防水患问题。
(3)放炮时间的协调管理:在生产中,经常遇到相邻采场各工作面放炮时间不相同的情况,容易造成各采场作业的相互干扰。对此,采矿技术人员要对相邻各采场作业人员进行放炮时间的协调,做到在放炮时必须对相邻采场的作业人员进行通报并进行警戒,便于作业的统一以及不影响其它采场作业,对相邻采场作业人员的安全起到保障作用。
(4)安全措施落实、安全防护用品配备的协调管理:在生产过程中,如发现一些安全措施落实得不到位,现场责令作业人员进行整改,如现场确实不能进行整改,可向安全部门反映具体情况,由安全部门责令其限期整改;如发现作业人员的安全防护用品佩带不整齐现场责令作业人员改正。
【关键词】高职院校 建筑工程技术专业 岗位驱动 能力递进 人才培养模式
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2014)02C-0064-03
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出要创新人才培养模式,适应国家和社会发展需要,遵循教育规律和人才成长规律,深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。《教育部 财政部关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》提出要深化多样化的人才培养模式改革。本文基于国家骨干高职院校广西水利电力职业技术学院建设项目,创新“岗位驱动,能力递进”人才培养模式,以适应经济社会发展和科技进步的要求,推进课程改革,加强教材建设。
一、高职建筑工程技术专业的建设理念
广西水利电力职业技术学院建筑工程技术专业以《教育部 财政部关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》《关于确定“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位的通知》《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》《教育部 财政部关于公布“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校建设项目2013年验收结果的通知》等文件精神为指导,主动适应建筑业发展及广西北部湾经济区发展和广西土建行业现代化建设的需要,以培养生产一线技术技能型人才为出发点,借鉴发达国家和地区先进的教育教学理念,遵循“以服务为宗旨,以就业为导向、以能力为核心、以行业标准为依据”的原则,改革创新专业人才培养模式,构建行动导向的课程体系,引入建筑行业企业标准开发专业课程和相应的教学资源,指导建筑工程技术专业的改革与实践,辐射和带动相关专业的建设,为社会培养技术技能型专门人才。
二、“岗位驱动,能力递进”人才培养模式分析
“人才培养模式”是指在一定的教育理念指导下,为实现一定的培养目标而形成的较为稳定的结构状态和运行机制,包括教育理念、培养目标、培养过程、培养制度、培养评价。实质上是人才素质要求和培养目标的实施的综合过程和实践过程。按照“人才培养模式”定义,围绕广西水利电力职业技术学院建筑工程技术专业人才培养目标,提出了“岗位驱动,能力递进”的人才培养模式(见图1)。“岗位驱动,能力递进”人才培养模式内涵是指课程体系开发以就业岗位为切入点,人才培养采用“能力递进”模式,始终贯穿以岗位能力培养为主线。具体分析如下:
图1 建筑工程技术专业“岗位驱动,能力递进”人才培养模式图
(一)立足广西北部湾经济区、面向华南地区,以城镇化建设为平台
1.城镇化进程提速,区域经济社会迅猛发展。党的十提出,坚持走中国特色新型城镇化道路,到2025年我国城镇化率要达到55%左右。中央经济工作会议把城镇化列入2013年6项工作重点,城镇化战略被提到了一个新高度。2013年的政府工作报告表述了强化新型城镇化引领作用的若干措施。新型城镇化将成为我国扩大内需的最大动力,更是推动我国经济进一步实施改革的总抓手和主命题。城镇化进程为建筑业发展带来新机遇。
《广西壮族自治区人民政府关于优化城镇群城镇带布局的意见》提出:在“十二五”期间,城镇化水平接近65%,可见广西城镇化和房地产业量大面广。广西凭着绝好的地理和环境优势,南宁又作为中国―东盟博览会的永久举办地,给广西建筑市场的大发展提供了良好的机会,必将拉动交通、能源、经济、房地产、城市建设等固定资产投资规模的上升,而这些都为广西的建筑市场提供广阔的发展空间。
2.北部湾经济持续快速发展,建筑业迎来新机遇。2010年3月19日,国家住房和城乡建设部正式批复《广西北部湾经济区城镇群规划纲要》,这是继《广西北部湾经济区发展规划》之后,国家批准支持广西北部湾经济区加快发展的又一战略性宏观规划。该纲要明确了广西北部湾经济区城镇群的发展目标和城镇群总体空间格局。根据近三年来广西北部湾经济区急需紧缺人才招聘会的统计,建筑业、房地产业岗位人才紧缺位居前茅。2015年建筑行业人才需求总量达2.6万,“十二五”期间建筑工程专业技术人才缺口0.8万。《广西北部湾经济区2008―2015年人才发展规划》科学地预测了广西北部湾经济区未来8年的人才需求,建筑工程技术专业人才是9类最吃香人才之一。
3.职业教育蓬勃发展,技能人才势不可挡。《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》提出:高等职业教育必须准确把握定位和发展方向,自觉承担起服务经济发展方式转变和现代产业体系建设的时代责任,主动适应区域经济社会发展需要,培养数量充足、结构合理的技术技能型专门人才。
综上所述,高职建筑工程技术专业教育必须主动服务学习型社会建设,满足社会成员多样化学习和发展需要,必须适应建筑行业用人的需求,与就业岗位相结合。立足广西北部湾经济区、面向周边华南地区,以城镇化建设为平台,培养出一批既能从事城镇建筑工程施工、工程概预算、工程资料整编等符合城镇化进程需要的高端技能型专门人才。
(二)发挥学校、企业“双主体”的育人作用
在学院校企合作与开发理事会平台的基础上,广西水利电力职业技术学院建筑工程技术专业与“1区2集团”即南宁―东盟经济开发区、广西建工集团、深圳宝鹰建设集团深度融合,成立建筑工程技术专业建设委员会,与深圳宝鹰建设集团联办“宝鹰建筑学院”,形成校企合作“双主体”培养高端技能型人才新机制。依托“1区2集团”,结合广西北部湾经济区、华南地区建筑企业,深化校企合作,充分发挥学校、企业“双主体”的育人作用,深化教育教学改革、提升专业能力。通过学校和企业两个育人主体、两个育人环境,实施培养企业满意的人才。
(三)“岗位驱动”开发课程体系
课程体系开发以就业岗位为切入点,以岗位能力为主线。通过职业岗位调研分析,确定建筑工程技术专业学生毕业后,主要在施工一线从事技术与管理工作,相关职业岗位为施工员、质量员、安全员、资料员、材料员、标准员等。职业岗位可以根据建筑行业、市场需求来调整,处于动态的状态,充分体现以市场为出发点,以就业为导向。按照这些职业岗位应具有的岗位能力要求,与行业企业合作,共同设计课程体系、共同开发实训项目、共同实施和共同评价专业人才培养方案。
建筑工程技术专业课程体系开发思路见图2。通过建筑工程技术专业的定位,进行职业岗位及能力分析,获取各个岗位的主要工作职责;以房屋建造过程为导向,进行实际工作任务分析,获取“工作领域”; 以完成“工作领域”的工作为目标,通过主要工作职责分析寻求与工作领域对接的课程,使完成岗位任务的职业能力与教学内容相一致。
图2 课程体系开发思路图
(四)“能力递进”式培养人才
采用“能力递进”式培养人才,贯穿以岗位能力培养为主线。第一阶段是“通用能力培养阶段”。第二阶段是“专业基本技能培养阶段”。第三阶段是“专业核心技能培养阶段”,在前两年进行。根据项目化课程需要到校外南宁―东盟经济开发区、广西建工集团下属企事业单位进行技能培训,工学交替,边理论边实践,边打基础边应用。第四阶段是“专业能力强化提高培养阶段”,在第五学期工学交替以真实工程项目为载体完成综合实训。授课教师由企业选派的技术骨干和技术能手与学院的专任教师共同承担,专业课教学以企业兼职教师为主,教学内容与工作内容对接,建立在学习中工作,在工作中学习的教学管理制度,同时学生的日常管理要引入企业管理要素,对学生进行职业素养培养。另外,校企每年定期开展学生职业技能大赛,提高学生职业素质和团队合作能力;聘请企业技术专家开展新技术、新规范讲座2~4次,使学生掌握建筑工程技术的前沿技术。第五阶段是“能力应用培养阶段”,在第六学期到宝鹰建设集团以工作为途径,以学习为目的进行顶岗实习。“五阶段”培养中学生的能力是递进关系。
(五)构建四大保障体系确保人才培养模式顺利实施
学校在国家骨干建设中逐步探索出一套适合实施建筑工程技术专业人才培养模式的较完善的保障体系。主要包括以下四个方面:通过建设“项目化课程体系、“三位一体”实训基地、“双师型”教学团队、优质教学资源库”四大保障体系,确保人才培养模式顺利实施和正常运行。
1.引入行业标准,建设“项目化课程体系”。与广西建工集团、深圳宝鹰建设集团等企业合作,将建筑行业技术标准引入课程建设,校企合作制订核心课程开发计划,确定核心课程标准。专业核心课程的建设由行业专家、企业工程技术骨干及专业带头人组成校企合作的课程建设小组,负责课程建设的计划、建设实施、监督检查和验收。
2.建设“三位一体”的“校中企”、“企中校”实训基地。积极与企业合作,加强实训、实习基地建设。积极探索校内基地建设的校企组合新模式,由学校提供场地和管理,企业提供设备、技术支持,以企业为主组织实训,建立生产性、仿真性、开放性的校内外相互补充的实验实训基地,同时充分利用现代信息技术,从而与企业合作开发建筑技术实训基地。“三位一体”的“校中企”、“企中校”实训基地构建理念见图3。
“三位一体”
图3 “三位一体”的“校中企”、“企中校”实训基地构建理念图
3.建设“双师型”教学团队。注重执教能力和实际工程能力的培养,采取“走出去、请进来、上得去、下得来”等多种途径,培养、引进专业带头人和骨干教师。在教育专家、教学名师指导下,聘请行业大师、企业专家、技术骨干为兼职教师,形成一支年龄结构合理、学历结构合理、学缘结构合理、职称结构合理、“双师”结构合理的“双师型”教学团队。
4.建设优质教学资源库。将建筑行业技术标准引入课程建设,引入真实的项目和任务开发教学和训练内容,校企合作按国家级精品资源共享课建设要求开发“钢筋混凝土与砌体结构工程施工”、“建筑工程计量与计价”、“建筑工程质量与安全管理”3门核心课程。将“建筑工程质量与安全管理”课程建设成为精品资源共享课程。
(六)达到培养“技术技能型人才”的目标
通过三年建设,最终达到培养面向广西建筑行业,培养德、智、体、美全面发展的,具有综合职业能力的高等技术技能型人才。毕业生具有从事一般建筑工程施工、工程项目管理、工程概预算基本知识与基本技能,并在建筑工程施工和项目管理方面有较强的实践能力。毕业生就业率达到93%,专业对口率达到90%,双证获取率达到92%,企业满意度达到95%。
三、结语
关键词:铜产业链;生态化;低碳经济;发展模式;实现方式
1 研究背景。
降低能耗率以减少温室气体排放量,节约资源以谋求可持续发展和建设环境友好型社会已成为人们在经济发展方面的共识。铜工业作为国民经济的基础产业,已形成以采矿、选矿、冶金、消费以及废杂铜的回收与循环利用完整产业链。面临新形势,铜工业的发展还存在着诸如总能耗高、排放总量多和循环综合利用难等方面的问题。探索铜产业链生态化低碳经济发展模式,使铜产业链上的物质、能源、废弃物梯级循环利用,产业链条上的每一个节点和企业内部各工序节点完成生态化[1-3],实现铜产业链低能耗、低污染、低排放,减少温室气体排放是一项值得研究的课题。
2 铜产业链的物质运动及其存在问题分析。
铜产业链上的物质运动包括开采、选矿、冶金、消费,以及废杂铜的回收与循环利用各环节排放出的物质运动,如图1所示。
图1 铜产业链的物质运动情况。
3 构建铜产业链生态化低碳发展模型。
我们根据铜产业链系统和铜产业链生产工艺流程,完善了产业链的企业组成,将物质、能量、水、技术和信息进行系统集成,并进行非物质化设计,构建了铜产业链生态化低碳发展模型[4-6]。对构建铜产业链系统生态化低碳发展模型解释如下。
1)企业组成。根据铜资源分布和铜产业发展现状,确定以铜为核心的采选冶企业,围绕核心企业构建起共生企业,从而构建铜产业链生态化低碳发展的主体。
2)系统集成。针对构成铜产业链,以减量化、再利用、资源化为原则,通过物质集成、能量集成、水集成、技术集成和信息集成,使铜业生态化系统低碳运行。
a物质集成。从铜产业链生产工艺流程分析生产过程,采用新工艺和新技术,使生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化、连续化和循环化的方向发展,实现物质集成,从而减少废弃物的产生与排放,用较少的铜资源投入,最大限度可持续地利用铜再生资源,使铜资源利用效率最大化、工业废物循环利用升值化、“三废”产生最小化。
b能量集成。运用以系统工程理论为指导、热力学分析为基础的能量集成技术[7-8],对目前铜产业链生产过程系统的用能状况进行诊断,发现“瓶颈” 问题,采用“能量集成策略”,并考虑过程的操作、控制、安全等因素,选择与确定过程系统节能降耗改造方案,推广先进的节能和环保技术,改变能源结构,淘汰或改造资源浪费、污染严重的落后生产工艺和装备,实现能源梯级和循环利用,提高能源效率,减少二氧化碳的产生与排放。
c水集成。水的原位再生和梯级利用是实现水集成的有效方法,其核心指导思想是“全过程控制、分散和集中相结合”,水梯级利用技术主要包括厂域梯级利用技术和区域梯级利用技术,建立工序内部、厂内、产业链各企业之间多级用水循环系统,提高水的循环利用率,采用先进工艺对循环水系统的排污水及其他排水进行有效处理,使铜产业链工业废水资源化,实现铜产业链工业废水“零”排放。
e技术集成。技术集成是包括软技术和硬技术的集合[9-10]。从铜产业链出发,依据生态设计的理念,把冶金高新技术、抗风险技术、废物使用和交换技术、信息技术、管理技术等集成起来,建立最小化资源和能源消耗、最少废物和污染物产生的高新技术系统,以实现铜业生态化低碳经济发展模式的要求。
f信息集成。建立完善的数据库和信息管理系统,包括物质流信息、能源流、废物流的信息,铜产业链上的相关企业生产信息、原材料信息、产品信息、技术信息、市场发展信息,以及法律法规信息、人才信息、相关领域的信息,形成铜业生态化低碳经济发展模式的信息支持系统。
3)非物质化设计。[论文格式]指通过小型化、轻型化、使用循环材料和部件以及提高铜产品寿命,在相同或者更少的物质基础上获取最大价值的铜产品和服务,或者在获取相同的铜产品和服务功能时,实现物质和能量的投入最小化。
4)铜业生态化低碳产业链设计。这是指依据工业生态学的原理,对采、选、冶、加工生产单位和为之服务单位组成的完整的产业链系统,进行物质、能量和信息链接所进行的最优化组合设计或改造。通过比照铜业生态化低碳发展模式,找出存在的差距和主要问题,下面我们通过对江铜产业链实地调研,对其产业链情况作对比分析。
4 对江铜产业链的实证分析。
我们对江铜产业链的物质运动情况进行了实地调研。江铜是一家以铜的采、选、冶炼、加工及相关业务为主的上市股份有限公司,拥有和控股6座矿山、1个铜冶炼厂、6个铜材加工厂和2个硫酸厂。江铜已建立从铜的采、选、冶到稀散金属的回收较为完整的产业链体系,产业链上每一个环节都能遵循物质循环和能量流动基本规律:各生产装备和产品前后连接,上游企业的废料成为下游企业的原材料。整个产业链活动形成了“资源+产品+再生资源”的反馈循环过程,基本实现了最小的资源消耗和最小的环境代价的目标。其主要做法和经验有介绍如下。
4.1 物质减量化。
物质减量化是指可能地减少资源消耗和废弃物的产生,提高资源利用效率,从源头上节约资源、减少污染。具体表现在:
1)优化采选工艺,提高回收率。江铜针对矿体复杂、品位低的特点,系统优化采矿选矿工艺,进行了“特大型低品位斑岩铜矿床采选综合技术的研究与应用”的科研攻关,使江铜德兴铜矿采选工艺由原设计边界品位03%下降到025%,多回收铜金属383万t、黄金116t。
2)运用湿法技术,利用废石。对永平铜矿等难选氧化矿,运用湿法冶金技术,共生产合格电极铜870t;对德兴铜矿品位在005% ~025%之间的低品位原生硫化矿展开湿法冶金提铜研究,建成了千吨级电极铜生产能力的湿法炼铜厂,有效回收了废石中的铜资源,减少了铜离子对水体的污染。
4.2 物质再利用。
物质再利用是指尽可能地提高资源与能源的利用效率,减少污染物质和温室气体排放。
1)利用余热发电。德兴铜矿10万t硫酸、江铜-瓮福40万t硫酸2个项目,利用制酸过程中的余热每年可新增余热发电量约1亿kW·h,折合煤7万t。贵溪冶炼厂利用闪速炉产生的高温烟气,建立配套设施,进行余热发电达1亿kW·h。江铜化工公司利用制酸产生的余热发电,达1800万kW·h/年、折合煤7272t,这样减少了大量的温室气体排放。
2)节能降耗改造。德兴铜矿实施节能降耗变频改造项目,安装的进口MP800圆锥破碎机,改变细碎作业环境和生产能力,年节省电能3435万kW·h,折合12万t标煤。引进22500T/D异抗坏血酸钠出产线能量系统优化工程,每年减排二氧化硫3203t。
3)综合利用尾矿。武山铜矿采用分级尾砂充填井下采空区,减少尾矿库的排入量,延长了尾矿库的使用年限。银山铜矿以尾砂为原料,开发钙化砖和绢云母等产品。德兴铜矿运用硫化提铜生物技术回收酸性废水中的铜金属,每年可提炼铜金属550t。德兴矿山新技术公司每年从尾砂库中取砂15万t,生产新型墙砖4500万块,年可减少粘土损失约10万m3。
4.3 物质再循环。
再循环是指把废弃物转化为资源,提高资源的综合利用。
1)回收废气,减少排放。贵溪冶炼厂采用先进工艺,通过回收SO2制酸,每年可生产100万t高品质硫酸,硫的利用率达到9683%,减少SO2排放量66万t,还在制氧车间所排出的气体中回收液态氮气和氩气。
2)回收稀散金属,减少废渣。贵溪冶炼厂转炉进行了二期工程改造,改进了工艺流程,使转炉渣选矿能力达到600t/日,经进一步改造,提高到750t/日,每年回收铜金属08万t;对制酸产生的含砷废渣,引进的全湿法提砷工艺,每年提取三氧化二砷01万t;江铜新材料公司运用高新技术,从各种尾渣中回收硫酸铜、铜冶金粉末和稀有稀散金属硒、碲、铼等。
3)回收杂铜废铜,减少资源浪费。江铜大力回收杂铜废铜,并引进了倾动式阳极炉,年产阳极铜10万t。江铜铜达公司采用鼓风炉技术回收不易处理的废铜,年产铜25万t。江铜还对废弃电动轮胎进行翻新,对废油进行提炼,循环利用废旧物资,节约资源和能源。
4)回收废水,充分利用资源。为使碎矿防尘水最大限度地得到利用,成功地将约3000m3/d的碎矿防尘水、设备冷却水和地面卫生水引入瓦尔曼泵池,直接城为磨浮工艺用水,回收有价矿物,减轻尾矿输送负荷。对精矿浓密池溢流水进行改造,确保3个浓密池溢流水全部进入浓密溢流回水泵池,把酸性废水用于选硫工艺,把尾矿库的碱性废水用于选铜工艺,其余酸性废水引入尾矿库与库中的碱性废水中和,达到以废治废的目的,实现选矿废水最大资源化目标。从实地调研情况来看,江铜集团产业链正朝着生态化低碳发展模式迈进,但离理想发展模式还有差距,只有经过不断的努力,才能实现铜产业链生态化低碳发展的目标。
5 结论。
通过对江铜产业链的实证分析,铜产业链实现生态化低碳发展模式的根本途径汇总如下。
1)科学地设计。按铜产业链生态化低碳发展模式进行科学的设计,首先考虑铜产业链上各企业之间物质循环,上道工序为下道工序提供资源,使铜产业链做到尽量少的废弃排放;其次考虑将物质、能量、水、技术和信息进行系统集成设计,形成环路;最后考虑节能问题。这三个方面综合考虑进行铜产业链生态化低碳发展模式的设计。
2) 按设计进行改造。按上述设计进行改造,把冶金高新技术、抗风险技术、废物使用和交换技术、信息技术、管理技术,应用到技术改造项目之中去,实现铜产业链的资源利用率最大化、能源消耗率最小化、污染物和温室气体产生少量化的目标,以满足铜产业链生态化低碳经济发展模式的要求。
3)加强企业管理。铜产业应认真执行政府所制定的法律法规和各项政策,铜企业应自觉地将环境成本纳入自身的各项决策和运行过程之中去,加强企业日常管理,特别是强化现场管理,做到物流有序、操作规范,切实落实岗位责任制,建立激励与约束长效机制,使铜产业链做到低碳排放和生态化发展。
4)依靠科技创新。铜产业链各环节生产技术和工艺方面要依靠科技的进步,不断开发资源节约型和环境友好型的生产工艺和技术,因为科技创新是动态的,当科技取得阶段成果时,实时地加以应用,不断地提高铜产业链的物质和能量的使用效率,不断地降低物质和能量的消耗,减少污染物和温室气体的排放量,实现铜产业链又快又好地发展。
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关键词:低碳经济 风险投资 分析 预测
一、引言
“低碳产业”是以低能耗低污染为基础的产业。在全球气候变化的背景下,“低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注。低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等。正是因为“低碳产业”的可持续性优势,走向低碳化时代是大势所趋。一直以来,人类对碳基能源的依赖,导致CO2排放过度,带来温室效应,对全球环境、经济,乃至人类社会都产生巨大影响,严重危及人类生存,这比经济危机更为可怕。解决世界气候和环境问题,低碳化是一条根本途径,也是人类发展的必由之路。2007年12月3日,在印尼巴厘岛举行的联合国气候变化大会为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用,继此之后,“低碳产业”在世界范围内开始普及,低碳行业的公司企业也像雨后春笋般涌现,不少投资者见其发展迅猛频频将手中的资金投向该行业,其中不乏大型的机构投资者。
二、低碳经济模式研究文献综述
在《低碳经济的若干思考》一文中作者阐释了低碳经济的内涵和发展的必要性、可能性以及发展势态。并指出近年来我国在调整经济结构、发展循环经济、节约能源、提高能效、淘汰落后产能、发展可再生能源上取得了显著的成果。在对我国低碳经济的发展确实进行预测和分析后,作者提出了中国发展低碳经济的相关措施。
什么是低碳经济,为什么要发展低碳经济,我国发展低碳经济条件如何,怎样发展低碳经济。《低碳经济研究综述》一文就中国如何既遵循经济社会发展与气候保护的一般规律,顺应发展低碳经济的潮流和趋势,同时立足于中国的基本国情和国家利益,寻求长期和短期利益的均衡的角度对中国发展低碳经济进行了分析,旨在引导中国低碳经济迈入科学发展的轨道。
同样是对低碳经济的研究,《低碳经济与环境金融创新》一文跳出了低碳经济本身,将低碳经济与环境金融联系起来,从环境金融的角度,总结了国内外研究与实践经验,探讨了环境金融创新的各种途径,并针对我国实际存在的问题提出了一些建议。作者就低碳经济的背景下如何实现环境金融的创新提出了一些见解,对低碳经济和环境金融的相互促进做出了贡献。
在《中国的低碳经济选择和碳金融发展问题研究》一文中,作者提出低碳经济是中国可持续发展的必然选择,金融是现代经济的核心,面对低碳经济时代的要求,我国必须尽快构建与低碳经济发展相适应的碳金融体系,包括金融市场体系,碳金融组织服务体系和碳金融政策支持体系几大方面。作者支持目前中国碳金融的发展只能说是初露萌芽,发展相对滞后并存在诸多问题。
对低碳经济的相关文献进行研究和综述后,低碳经济的发展是大势所趋,但如何科学地发展低碳经济,如何将低碳经济同其他行业合理的结合,如何引导投资者正确地投资于低碳行业,这些都是亟待解决的问题。本文研究的是低碳行业的风险投资,通过对目前低碳行业风险投资的分析及预测,希望能科学地引导低碳行业的发展。
三、低碳经济模式下的风险投资现状分析
“低碳经济”提出的大背景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。
“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。是国际社会应对人类大量消耗化学能源、大量排放二氧化碳和二氧化硫引起全球气候灾害性变化而提出的能源品种转换新概念,实质是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济定义的延伸还含有降低重化工业比重,提高现代服务业权重的产业结构调整升级的内容;其宗旨是发展以低能耗、低污染、低排放为基本特征的经济,降低经济发展对生态系统中碳循环的影响,实现经济活动中人为排放二氧化碳与自然界吸收二氧化碳的动态平衡,维持地球生物圈的碳元素平衡,减缓气候变暖的进程,保护臭氧层不致蚀缺。广义的低碳技术除包括对核、水、风、太阳能的开发利用之外,还涵盖生物质能、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术,它涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车等多个产业部门。
当前世界面临的一个最大的环境问题就是全球气候变暖,而其原因正是以二氧化碳为主的温室气体的大量排放。现在人们已充分认识到这个问题,并且已开始减少二氧化碳排放的进程。工业正是二氧化碳排放的一个重要来源。而想要减少工业排放二氧化碳,发展低碳行业无疑是一种解决之道。低碳行业泛指任何以低碳排放或者致力于减少碳排放为特征的行业,如可再生能源发电、核能、能源管理、水处理和垃圾处理企业。这个行业是符合保护自然的规律的,因此具有很光明的前途。在2009年的金融危机中,低碳行业产值不降反升,表明这个行业正是一个很有潜力的行业。
一、转炉-精炼-连铸流程钢水中硅含量的变化
钢中的硅主要来自由高炉铁水、炼钢生铁和炼钢时加入的造渣剂、脱氧剂。硅是转炉冶炼中易于去除的元素,氧气转炉炼钢过程中,铁水中的硅很容易被氧化。吹炼时铁液中的硅可发生下列氧化反应[1]:
式中:是反应进度为1mol的化学反应的吉布斯自由能变化。
反应(1)能形成覆盖在铁液表面的高熔点SiO2固体膜,阻碍[Si]氧化的继续进行;反应(2)仅能发生在1700℃高温的铁水液面上;只有反应(3)及(4)才能在铁液与熔渣界面上正常进行。由上面各式可见,铁水中的硅与氧反应生成氧化硅的标准自由能变化值很低,表明硅极易与氧结合。它们的分配常数可由相应的反应得出,以(4)式为例:
可见,降低温度(增大K),提高渣中FeO(Fe2+、O2-)的活度及降低(提高碱度)都可促进[Si]的氧化。降低温度有利于LSi的提高,说明硅氧化是强放热反应((III)≈ -600 kJ・mol-1、(IV)≈ -350 kJ・mol-1),因此在熔炼之初铁水温度较低时[Si]即可被大量氧化,很快达到极低含量,并使熔池温度迅速上升,铁水中的硅经过吹炼,基本全部进入渣中,钢水中几乎不含硅。
济钢对SPHC钢生产过程钢水Si含量及渣样成分变化进行了分析[2],表 1 给出了不同工序钢水Si含量变化的检测数据。可以看出,LF精炼过程发生了还原反应,精炼渣里的氧化硅还原成Si并进入了钢水,造成硅含量的增加,即发生回硅。
表1 济钢SPHC不同工序钢水Si含量(%)
上述研究结果表明,低碳低硅钢中硅含量的增加以至超标的确是在转炉出钢后的LF炉外精炼过程中产生的。
二、精炼过程增硅的热力学及动力学条件
由于钢水增硅主要发生在LF精炼过程,在此将结合LF炉内气氛,探讨精炼过程增硅的热力学及动力学条件。
(一)LF钢包精炼炉内气氛
钢包精炼炉完成的是电炉还原期内的工作,包括脱氧、脱硫、合金化,这意味着LF精炼炉内必须是一种还原性的气氛条件[3]。
精炼过程中LF炉内基本处于隔绝空气的密封状态,炉内烟气大部分是惰性气体,主要来自搅拌钢液的氩气,其它组分包括CO、CO2及少量的氧和烟尘。加热时石墨电极与渣中的FeO、MnO等氧化物作用生成CO气体,再加上强还原性精炼渣的作用,形成了LF精炼炉内的还原性气氛。另外,加热时石墨电极还与钢包中的氧气作用生成CO或CO2,可以使气氛中的氧含量降至0.5%以下,有效阻止炉气中氧向钢液的传递,保证了精炼时炉内始终处于还原气氛。
(二)增硅的热力学条件
钢液w([O])和精炼渣中FeO的质量分数降至极低,即渣―钢间氧势很低时,渣中的SiO2将被还原,发生回硅,造成钢液w([Si])超标。还原性过强还容易造成钢液增氮和增碳的现象,对要求极低C、Si、S含量的SPHC、SPHD钢成分控制造成不利影响,进而对钢板的冷冲压性能带来损害。
精炼温度(~1600℃)下,钢中常用元素之间存在着下列反应,反应式及其在1600℃时的吉布斯自由能如下所示:
比较上面各可知,精炼温度下(8)式对应的值最低,说明铝的氧化物最稳定,铝的氧化反应优先于硅、锰的氧化反应。因此在还原性气氛中,当这几种元素及其化合物同时存在时铝很容易把硅、锰还原出来。
钢水中的[Al]与渣中的SiO2反应是造成钢水回硅的重要原因[4]。由(8)式减去(7)式可得硅-铝之间的反应式为:
该式1600℃时的= -75.643
由于碱性精炼渣中含有大量用以调整碱度和作脱硫剂的CaO等成分,精炼过程中可能与渣中的SiO2形成各种复合化合物,如CaO・SiO2、2CaO・SiO2、3CaO・SiO2。其反应式为:
这些复合氧化物可以固定SiO2,降低其活度,从而减缓回硅反应速度,减少增硅倾向;但另一方面,钢中的[Al]不仅按(11)式与SiO2发生反应,还可能与渣中各种CaO-SiO2复合氧化物发生如下列各式表示的反应:
精炼温度下,以上反应的(1853K)都小于0,反应均可以自发向右进行。这说明LF精炼炉内存在极为复杂的热力学过程,尤其对C、Si含量要求严格的低碳低硅钢,需要根据上述反应式归纳出影响钢水中硅含量的主要因素,以便采取有目的的措施进行控制。
(三)增硅的动力学条件
LF炉精炼过程中发生的冶金反应是多相反应,其反应速率不仅受化学因素影响,还受物理因素,尤其是传质速率的影响。由冶金动力学基础理论可知,多相反应发生在钢渣之间相界面上,反应过程由反应物对流扩散到反应相界面上、在反应界面上进行化学反应和反应产物离开反应界面向相内扩散三个环节首尾相接的串联而成。根据液液相反应的动力学模型―双膜理论,三个环节的速率式如下:
式中,b I、bII――Ⅰ相和Ⅱ相内组分的传质系数;
――Ⅰ相中反应组分的浓度;
――Ⅱ相内生成组分的浓度;
――化学反应前界面上反应组分的浓度;
――界面化学反应后生成物的浓度;
k+――正反应速率常数;
K――反应的平衡常数;
A――反应的相界面面积。
(18)~(20)式给出了垂直于扩散方向的单位面积上各环节的反应速率,对于整个体系,总的反应速度可表示为:
可见,在LF精炼过程中,当其他条件确定的情况下,任何能增大钢渣之间界面面积的因素都将加快界面上各种冶金反应的进行。
三、结论
通过以上对LF精炼过程热力学及动力学的分析,防止低碳低硅钢水增硅的主要影响因素有以下几个方面:减少精炼渣中的(SiO2)量,防止钢中的[Al]过高,增加渣中(Al2O3)的含量,控制精炼时间和精炼温度。
参考文献:
[1]陈家祥.炼钢常用图表数据手册[M].北京:冶金工业出版社,1984
[2]徐学永.济钢低碳低硅钢增硅原因分析及对策.天津冶金:2008(3):41-43
[3]刘浏.炉外精炼工艺技术的发展,炼钢,2001,17(4),1
【关键词】燃烧控制;自动化;加热炉
0 引言
(1)加热炉优化燃烧系统开发背景
钢铁工业是国家最重要的材料和基础工业,担负着国民经济高速发展和国防安全所需钢铁材料的生产重任。随着经济的持续快速发展,国家倡导低碳节能环保这与我国目前的能源短缺状况存在巨大的矛盾,已经制约了我国现代化的进程,必须降低生产能耗。钢铁行业其能耗在各行业中首屈一指,占总能耗的20%,而加热炉的能耗占钢铁能耗的25%。针对这种加热能耗关系,在保证生产正常进行的前提下,尽可能地降低钢坯的加热能耗可以使轧钢生产的总能耗得到最大程度的降低,因此如何提高加热炉的加热效率,优化加热炉的炉温控制和燃烧技术的更新对于冶金工业的节能降耗、降低生产成本、提高产品质量具有重要的现实意义。低能耗高效率的生产,已经成为目前冶金工业控制技术的重点和主要的研究方向。
(2)轧钢加热炉现状
轧钢加热炉的炉压变化频繁、空燃比难以抓取,对人工操作技术要求较高。
轧钢加热炉燃烧燃料使用的是高炉煤气,由于外网压力经常波动。炉内煤气燃烧的好坏将直接影响炉膛温度、出钢温度、燃烧热效率及氧化烧损率,因此燃烧控制环节亦是加热炉控制中最关键的环节之一。
目前加热炉控制过程中频繁的出现过氧燃烧和缺氧燃烧,进而导致炉压不稳,出现炉膛进出口蹿火现象,空燃比难以维持在最佳状态,不但浪费了煤气,而且影响加热炉的产量。
(3)加热炉优化燃烧系统开发目的
丹东屹欣加热炉优化燃烧系统目的在于提高加热炉热效率、提高产品质量、节约燃气、减少残氧排放量以实现低碳生产、延长加热炉的使用寿命、减轻操作人员劳动强度等功能及指标。旨在对现有钢厂的加热炉燃烧系统进行控制技术优化并提升企业设备的技术功能和操作稳定等优点,已成为降低成本和增加经济效益的深受欢迎的项目之一。该技术已成功运用在国内数家钢铁企业。
1 系统设计指导思想
加热炉优化燃烧的目的,主要是在保证加热炉各温度达到工艺要求,并在工艺条件允许的前提下,进行降低燃气的消耗和减少废气的排放。即在完成工艺指标的前提下进行节能降耗。
加热炉生产必须要求计算机控制系统能够很好地保证生产过程的连续性、准确性、和实时监控性,而且要求接收及发送数据有一定稳定性及准确性,所有设备的自动化程度要高。
加热炉的优化燃烧方案,首先应着重系统的可靠性、安全性和实用性,其次考虑系统的先进性及节能性,并在以上基础上提高系统的性价比。
1.1 可靠性
系统的安全性和可靠性(即稳定性)放在加热炉优化燃烧系统设计的首位。在硬件设备方面,加热炉优化燃烧系统与原控制系统中的加热炉烧炉控制部分相互独立,需要优化烧炉时切入优化燃烧系统实现智能燃烧,需要手动控制时可切换至本系统手动烧炉状态,也可切出本系统通过原有加热炉控制系统手动控制,完全不影响原系统正常操作。
1.2 实用性
系统以上、下位机相结合综合分析并建立数学模型,以此作为人工操作或自动调节的有效依据,并充分利用上位机存储信息量大以及下位机运行速度快等优点,为操作提供更准确、合理、有效的控制策略。
1.3 先进性
1.4 节能性
1.5 预期技术指标
1)可降低原氧化烧损率的2%以上;
2)炉膛温度平稳控制,能抑制烧炉过程炉膛温度的大幅波动;
3)克服煤气压力波动的时间≤25s;
4)同等条件下,节约煤气约2%~5%。
2 工业试验结果及经济效益分析
2.1 项目应用及其效果分析
2.1.1 节约煤气
系统对总管压力的波动进行实时的监控,并能进行及时的调节,在最短的时间内平稳总管压力,使之恢复到波动前压力值;在烧炉过程中对煤气热值分析信号以及烟道残氧量信号为基数,并对烧炉中的温度及流量变化自动的对设定空燃比进行校验,并辅助修正空燃比设定值;整个烧炉过程中实时对实际空燃比进行采样,并调节控制实际空燃比无限趋近于期望值,尽最大可能使各段炉膛中的实际空燃比分别处于最佳配比状态。
2.1.2 降低氧化烧损
系统能够通过实时控制实际空燃比值来杜绝过氧燃烧这种状况,且能保证炉温在工艺条件范围内波动,进而降低氧化烧损率。
2.1.3 炉膛稳定
系统通过对空燃比的实时控制,以及燃气与助燃气体总量的调节,控制调节阀以及排烟阀的相互协调来实现炉膛的稳定。
2.2 经济效益分析
在维持原有生产规模、产值不变的情况下,即日产量不变的基础上,采用智能控制燃烧系统比原有手动调控烧炉的生产方式,可达到每年节能效益约237.28万元。
2.2.1 理论效益分析
如今,屹欣加热炉优化燃烧系统已成功应用于国内多家钢铁企业的轧钢加热炉,并取得了较好的经济效果,提高了产量的同时,节省了煤气,减少了废气排放,真正实现了节能减排,低碳生产。
以三段式加热炉为例。项目实施后,由于采用优化燃烧,可降低原氧化烧损率1%的2%以上,按照钢材价格3500元/t,日产钢材6000t、全年工作355天计算。加热炉每小时煤气使用量约为6万m3,如果采用自动烧炉的方式生产,煤气节约量约为2%~5%,取下限值2%,即小时节约量为1200m3。按日加热炉炉燃烧时间23小时,按1m3煤气0.09元计算。
降低氧化烧损率:该加热炉每年节约钢材的经济效益为:
6000×1%×2%×3500×355=149.10万元
节约煤气:此项目投产后一年可以节省的煤气量为2.0%,即1200Nm3/h。每年可节省煤气的经济效益:
1200×23×355×0.09=88.18万元
即年总收益:237.28万元。
节约煤气应用于发电,4m3可发1kWh的电力产生的经济效益尚未计算在内。
3 结束语
优化燃烧就是利用机械、电气、计算机等组合的自动控制系统,保证加热炉在燃烧的过程中达到空气、煤气配合比时刻处于最佳状态,与手动烧炉相比,节约了能源,提高了生产效率,降低了废气排放,屹欣优化燃烧系统已成功应用于国内多家钢铁企业的轧钢加热炉,用户数据表明,通常情况下,采用优化燃烧系统可降低原氧化烧损率的2%以上,节约煤气2.0%-5.0%。
【参考文献】
[1]张杰.轧钢设备及自动控制[M].化学工业出版社,2010.
[2]杨志,等.轧钢加热炉的控制与节能[J].仪器仪表学报,2001,6.
关键词:低碳经济风险投资分析预测
一、引言
“低碳产业”是以低能耗低污染为基础的产业。在全球气候变化的背景下,“低碳经济”、“低碳技术”日益受到世界各国的关注。低碳技术涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等。正是因为“低碳产业”的可持续性优势,走向低碳化时代是大势所趋。一直以来,人类对碳基能源的依赖,导致CO2排放过度,带来温室效应,对全球环境、经济,乃至人类社会都产生巨大影响,严重危及人类生存,这比经济危机更为可怕。解决世界气候和环境问题,低碳化是一条根本途径,也是人类发展的必由之路。2007年12月3日,在印尼巴厘岛举行的联合国气候变化大会为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用,继此之后,“低碳产业”在世界范围内开始普及,低碳行业的公司企业也像雨后春笋般涌现,不少投资者见其发展迅猛频频将手中的资金投向该行业,其中不乏大型的机构投资者。
二、低碳经济模式研究文献综述
在《低碳经济的若干思考》一文中作者阐释了低碳经济的内涵和发展的必要性、可能性以及发展势态。并指出近年来我国在调整经济结构、发展循环经济、节约能源、提高能效、淘汰落后产能、发展可再生能源上取得了显著的成果。在对我国低碳经济的发展确实进行预测和分析后,作者提出了中国发展低碳经济的相关措施。
什么是低碳经济,为什么要发展低碳经济,我国发展低碳经济条件如何,怎样发展低碳经济。《低碳经济研究综述》一文就中国如何既遵循经济社会发展与气候保护的一般规律,顺应发展低碳经济的潮流和趋势,同时立足于中国的基本国情和国家利益,寻求长期和短期利益的均衡的角度对中国发展低碳经济进行了分析,旨在引导中国低碳经济迈入科学发展的轨道。
同样是对低碳经济的研究,《低碳经济与环境金融创新》一文跳出了低碳经济本身,将低碳经济与环境金融联系起来,从环境金融的角度,总结了国内外研究与实践经验,探讨了环境金融创新的各种途径,并针对我国实际存在的问题提出了一些建议。作者就低碳经济的背景下如何实现环境金融的创新提出了一些见解,对低碳经济和环境金融的相互促进做出了贡献。
在《中国的低碳经济选择和碳金融发展问题研究》一文中,作者提出低碳经济是中国可持续发展的必然选择,金融是现代经济的核心,面对低碳经济时代的要求,我国必须尽快构建与低碳经济发展相适应的碳金融体系,包括金融市场体系,碳金融组织服务体系和碳金融政策支持体系几大方面。作者支持目前中国碳金融的发展只能说是初露萌芽,发展相对滞后并存在诸多问题。
对低碳经济的相关文献进行研究和综述后,低碳经济的发展是大势所趋,但如何科学地发展低碳经济,如何将低碳经济同其他行业合理的结合,如何引导投资者正确地投资于低碳行业,这些都是亟待解决的问题。本文研究的是低碳行业的风险投资,通过对目前低碳行业风险投资的分析及预测,希望能科学地引导低碳行业的发展。
三、低碳经济模式下的风险投资现状分析
“低碳经济”提出的大背景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人口和经济规模的不断增长,能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识,不止是烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害,大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化也已被确认为不争的事实。
“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。是国际社会应对人类大量消耗化学能源、大量排放二氧化碳和二氧化硫引起全球气候灾害性变化而提出的能源品种转换新概念,实质是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和人类生存发展观念的根本性转变。低碳经济定义的延伸还含有降低重化工业比重,提高现代服务业权重的产业结构调整升级的内容;其宗旨是发展以低能耗、低污染、低排放为基本特征的经济,降低经济发展对生态系统中碳循环的影响,实现经济活动中人为排放二氧化碳与自然界吸收二氧化碳的动态平衡,维持地球生物圈的碳元素平衡,减缓气候变暖的进程,保护臭氧层不致蚀缺。广义的低碳技术除包括对核、水、风、太阳能的开发利用之外,还涵盖生物质能、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术,它涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽车等多个产业部门。
当前世界面临的一个最大的环境问题就是全球气候变暖,而其原因正是以二氧化碳为主的温室气体的大量排放。现在人们已充分认识到这个问题,并且已开始减少二氧化碳排放的进程。工业正是二氧化碳排放的一个重要来源。而想要减少工业排放二氧化碳,发展低碳行业无疑是一种解决之道。低碳行业泛指任何以低碳排放或者致力于减少碳排放为特征的行业,如可再生能源发电、核能、能源管理、水处理和垃圾处理企业。这个行业是符合保护自然的规律的,因此具有很光明的前途。在2009年的金融危机中,低碳行业产值不降反升,表明这个行业正是一个很有潜力的行业。
哥本哈根会议虽然未能达成成果,但低碳环保风潮已经在风投之间劲吹。正如前面对低碳行业的分析,低碳经济以“低能耗、低排放、低污染”为主要特征,以此为中心衍生出较多的投资主线,主要包括:节能、减排、清洁能源领域。中国现在很多新的产业都跟这些领域有关。而事实上,越来越多的企业也将发展方向往这些领域方面靠拢。经历了金融危机后的风险投资再度热了起来;而比风投更热的,则是低碳经济。根据中国风险投资研究院(CVCRI)对556家风投机构的调查显示,2009年VC对能源环保领域共投资了35亿元;VC投资的项目中,每10元钱中就有1.1元投向了能源环保领域。在很多的风投机构看来,节能环保、新能源等既属于产业政策扶植范畴、又对经济周期不敏感,这种低碳行业特殊的特性也是迎来风投广泛关注的原因。
历时3个月、访问了556家风险投资机构后,民建中央下属的中国风险投资研究院(CVCRI)得出结论:2009年中国VC/PE市场募资、投资规模均逐步回升,迎来了复苏和发展。CVCRI指出,由于经济的复苏和创业板的推出,2009年下半年的投资热情增加。上半年投资案例数为229个,占总案例数的38.10%,投资总额为120亿元,占全年投资总额的40.43%;而下半年的投资案例数为372个,明显高于上半年,投资金额也占到了全年投资总额的59.57%。另一个可以观察到的现象便是低碳能源环保行业的崛起。据CVCRI数据,2009年风投对能源环保的投资项目数为99项,总金额为34.99亿元;仅次于狭义IT行业的135项和43.29亿元,成为继传统行业、狭义IT行业之后的第三受宠行业。另外更加值得关注的就是556家风投机构将能源环保行业评为了最具投资价值行业。其次是医药保健和消费服务行业;而传统产业、狭义IT则甚至没有进入前十名。2009年度风险投资总额为315.34亿元。除此之外,不少风司也对低碳行业发表了自己的看法,其中中国风险投资有限公司总裁王一军表示低碳经济是大势所趋,而核心则在于节能减排和发展新能源。以我国过去走的粗放型经济增长方式来看,节能减排在技术、推广等领域都有很大的发展空间。而中国对石油的需求日益增长也在驱使着新能源的发展。
对于“两高六新”的公司,即具有成长性高、科技含量高、新经济、新服务、新农业、新材料、新能源和新商业模式的公司,是风投关注的重点,而这些特点也是低碳行业所具备的。基于上述对低碳行业前景的分析,对于低碳行业的风险投资无疑成为了一个热点话题。但凡是投资都存在着风险,众多的投资者在投资低碳行业之前也会对该行业的众多上市公司进行综合评估,通过行业数据和公司相关的各方面指标选出最具发展潜力和盈利能力的公司进行投资。
在对低碳行业风险投资概况进行综述之后,从投资价值的角度将低碳行业和其他行业进行比较,图2是2009年统计的最具投资价值行业分布情况,从中我们不难看出低碳能源和环保列居首位。
四、低碳经济模式下的风险投资前景预测
前面通过对低碳行业的风险投资数据和图表的分析,低碳经济模式由于其得天独厚的可持续发展潜力受到了投资者们的青睐。风险投资是众多投资方式的一种,风险投资不仅仅是一种简单的权益投资,投资者们为了获得公司上市和退出时的高额收益,还要为初创期的公司提供技术支持。前面说到了低碳经济模式的可持续性发展优势,这一点是风险投资决策时的一个主要决策因素。所以,在后金融危机时代,将会有越来越多的风险投资者涉足低碳领域,既促进了低碳行业的高速发展和繁荣,同时也为风险投资者提供了一片全新的投资领域。由于低碳经济是一种绿色经济,不仅促进了经济的高速发展,同时也为环境保护和可持续发展做出了贡献,所以,在今后几年中政府必将会持续出台相关政策推动低碳经济在我国的发展,这些政策也将为投资者的资金进入低碳领域敞开了大门。综上所述,在未来几年里,风险投资与低碳经济模式的结合将是投资领域一道亮丽的风景线。
[基金项目:江苏省社科基金项目(08EYA002)]
参考文献:
1.冯之浚,周荣,张倩.低碳经济的若干思考[J].中国软科学,2009(12)
2.王仕军.低碳经济研究综述[J].开放导报,2009(5)
3.任卫峰.低碳经济与环境金融创新[J].上海经济研究,2008(3)
保定市位于河北省中部,是京津冀都市圈的重要城市。优越的地理位置,为保定市低碳经济的发展提供了必要的人才、技术、信息等资源。保定市政府较早地认识到了发展低碳经济的重要性,将节能减排列入政府工作目标,即到2010年和2020年降低二氧化碳排放强度,提高新能源产业增加值。近年来,在政府节能减排目标指引下,保定市低碳经济建设取得了显著成效。在节能减排方面,保定市限制电力、冶金等高耗能行业,并重点关停了一批能耗大、污染严重的企业,全市GDP能耗呈逐年下降趋势。在新能源的开发利用方面,依托保定市高新区新能源产业和龙头企业,集中全力打造“保定•中国电谷”的品牌,并建设光伏、风电、输变电设备、高效节能等7大产业园区。在环境质量方面,通过实施“蓝天行动”、“碧水计划”、“森林固碳”等工程,全市环境空气质量得到持续改善。
在低碳经济立法方面,2008年底出台《河北省保定市人民政府关于建设低碳城市的意见(试行)》,2009年出台了《关于推进可再生能源在建筑中应用的实施意见》,促进建筑行业低碳目标的实现,同年,为保定市民印制《低碳城市家庭行为手册》,倡导低碳生活。当然,保定市低碳经济的发展也遇到了一些问题和挑战,主要表现在:首先,保定市产业结构调整的速度较为缓慢。从相关数据来看,保定市经济增长依然依赖于第二产业,且重工业比重较高,低能耗的第三产业比重较低。其次,能源行业管理体制仍不健全。目前,保定的能源管理体制改革缺乏对宏观问题的调整,而局限在微观的国有企业改革层面。尽管2009年河北省能源局成立,并提出相关体制改革建议,但保定市能源行业体制改革还有很长的路要走。再次,低碳技术相对落后,专业人才较为匮乏。中国是发展中国家,整体低碳技术水平落后,尽管保定市能源行业在全国处于领先地位,但是仍有像风力发电和光伏发电并网的难题和成本的难题没有解决。此外,在低碳城市建设方面,保定市属于探索期,还需要大量引进高层次的专业人才。
保定市发展低碳经济对策建议
(一)优化产业结构,构建低碳产业发展体系。优化产业结构,一方面要打破保定市经济发展依赖第二产业的局面,大力发展第三产业,建设低碳服务业。主要是发展现代物流业、提升现代商贸业、扩大居民服务业范围、推进医疗保健服务和体育服务的发展;另一方面在现有第二产业的企业中,大力改造传统产业,主要是在化工行业中进行技术改造,提高产品档次和附加值。在汽车制造业中加快引进吸收发动机系统、电池能力及电控系统等相关的汽车节能技术,发展节能与新能源汽车。着重发展低能耗、污染小的新型产业,比如电子信息产业、汽车电子产业等。此外,通过在保定市周边乡镇试点工程,逐渐整合小微企业,壮大企业规模,形成低碳发展核心竞争力。
(二)发展低碳技术,提高能源利用率。保定市具有丰富的高校资源和企业资源,要充分发挥高校科研力量,加强校企合作,通过低碳实验项目,推动低碳技术创新和低碳成果转化。在太阳能、风能等可再生能源与新能源的开发利用的基础上,继续研发煤炭加工技术、洁净燃烧技术,逐步攻克建筑节能、照明节能、工业节能等重点领域的关键技术问题。
关键词:高炉;炼铁;高风温技术;
1.目前高炉炼铁技术展望
高炉炼铁是钢铁厂生产成本和经济效益控制的关键工艺单元,对整个钢铁厂物质流、能量流和信息流流程网络的高效动态运行具有决定性作用。当代高炉炼铁要实现“高效、低耗、优质、长寿、清洁”的总体发展要求,高效不是简单地提高产量和强化冶炼,更要注重其经济效益、环境效益和社会效益;长寿也不是简单地延长高炉寿命,还要重视其技术的先进性和可持续发展的生存能力。面对当前国内外激烈的市场竞争环境,在资源短缺、能源供给不足、环境制约的条件下,为保障高炉炼铁工艺的可持续发展,实现低碳冶炼和循环经济,要着力构建高效率、低消耗、低成本、低排放的高炉炼铁生产体系。
2.高风温技术
高风温是现代高炉炼铁的主要技术特征之一。提高风温是当前钢铁行业发展循环经济、实现低碳冶金、节能减排和可持续发展的关键共性技术,对于提高高炉综合技术水平、减少CO2排放、引领行业技术进步具有极其重要的意义。
2.1.高风温的意义和作用
高炉冶炼所需要的热量,一部分是燃料在炉缸燃烧所释放的燃烧热,另一部分是高温热风所带入的物理热。热风带入高炉的热量越多,所需要的燃料燃烧热就越少,亦即燃料消耗就越低。实践证实,在风温1000~1250℃的范围内,提高风温100℃可以降低焦比约10~15kg/t,由此可见,提高风温可以显著降低燃料消耗和生产成本。除此之外,提高风温还有助于提高风口前理论燃烧温度,使风口回旋区具有较高的温度,炉缸热量充沛,有利于提高煤粉燃烧率、增加喷煤量,还可以进一步降低焦比。因此,高风温是高炉实现大喷煤操作的关键技术,是高炉降低焦比、提高喷煤量、降低生产成本的重要技术途径,是高炉炼铁发展史上极其重要的技术进步。高风温技术是一项综合技术,涉及整个钢铁厂物质流、能量流流程网络的动态运行和结构优化,应当在整个钢铁厂流程网络的尺度上进行研究。高风温对于优化钢铁厂能源网络结构、降低生产成本和能源消耗、实现低品质能源的高效利用、减少CO2排放等都具有重大的现实意义和深远的历史意义。
2.2.获得高风温的关键技术
多年以来,中国高炉平均风温始终徘徊在1000~1080℃,2001-2010年的10年间,重点钢铁企业高炉平均风温由1081℃提高到1160℃,风温仅提高了79℃,可谓步履维艰,高炉风温是中国高炉和国外先进水平差距最大的技术指标。制约风温提高有许多因素,如何突破这些制约条件,达到1200℃以上的高风温乃是当今中国高炉炼铁的主要技术发展目标之一。在当前条件下,提高风温应着力解决利用低热值高炉煤气获得1250℃以上高风温的关键技术难题,通过技术创新实现热风炉高效率、低成本、低排放、长寿命的综合技术目标。
2.2.1.研究开发并应用燃烧高炉煤气获得高风温技术。高炉煤气是高炉冶炼过程中产生的二次能源,热风炉燃烧大约消耗高炉煤气发生量的40%~50%。随着高炉炼铁技术进步,大型高炉燃料比已降低到520kg/t以下,高炉煤气利用率提高到45%以上,煤气低发热值不足3000kj/m3。由于钢铁厂高热值的焦炉煤气和转炉煤气主要用于炼钢和轧钢等工序,高热值煤气供给不足,绝大部分热风炉只能燃烧低热值高炉煤气,在没有高热值煤气富化的条件下,导致热风炉理论燃烧温度和拱顶温度不高,进而难以实现1200℃高风温,这是当前制约中国高炉提高风温最重要的原因。面对能源供给短缺的现状,采用煤气、助燃空气高效双预热技术,不但可以回收热风炉烟气余热,减少热量耗散,还可以有效提高热风炉拱顶温度。在众多的预热技术中,要统筹考虑能量转换效率、技术可靠性以及设备使用寿命等因素,择优选用适宜可靠的煤气、助燃空气双预热技术。
2.2.2.选择合理的热风炉结构形式。高炉热风炉是典型的蓄热式加热炉,其工作原理不同于其他的冶金炉窑,是现代钢铁厂燃烧功率最大、能量消耗最高、热交换量最大的单体热工装置。尽管现有的内燃式、外燃式和顶燃式3种结构热风炉均有实现1250℃以上高风温的实绩,但不同结构的热风炉在燃烧工况适应性、气体流动及分布均匀性、能量利用有效性等方面仍存在差异。综合考虑热风炉高效长寿和工况适应性,现代高炉采用顶燃式或外燃式热风炉是适宜的选择。
2.2.3.采用高效格子砖。实践证实,缩小热风炉拱顶温度与风温的差值可以显著提高风温,其主要技术措施是强化蓄热室格子砖与气体之间的热交换。在保持格子砖活面积或格子砖质量不变的条件下,适当缩小格子砖孔径,可以增加格子砖加热面积、提高换热系数而增加热交换量。在热风炉燃烧期,高温烟气可以将更多的热量传递给格子砖,热量交换更加充分,使得烟气温度更低;在热风炉送风期,同样有利于鼓风与格子砖的热交换,使得热风温度更高,热风温降也更为平缓,在风温保持较高的状态下更加稳定。对于格子砖砖型的选择需要综合考虑择优确定,并不是格子砖孔数越多、孔径越小就越有利,要综合考虑蓄热室热效率、蓄热室有效利用率和格子砖使用寿命等各种因素的影响。
3.结语
高风温是综合技术,是降低燃料比、提高喷煤量的重要技术保障。在当前条件下,利用低热值高炉煤气实现1250℃以上高风温,是实现低品质能源高效利用和高效能源转换最优化的技术措施。要系统解决高风温的获得、高温热风的稳定输送和高效利用等关键技术问题,采用高效长寿热风炉及高效格子砖,优化热风炉操作,保障高温热风的稳定输送,延长热风炉寿命,使高温热风得到高效利用。