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我国钢铁行业能耗状况

摘要:通过对23家能源消费总量1万吨标准煤以上的钢铁生产企业的近年产值和能源消费等情况进行调查,分析产值能耗情况、能源消费特点,给出节能降耗的建议。

关键词:钢铁行业;能耗分析;节能增效

1钢铁行业状况

钢铁行业是国民经济的重要基础产业,是国之基石。长期以来,为国家建设提供了重要的原材料保障,有力支撑了相关产业发展,推动了我国工业化、现代化进程,促进了民生改善和社会发展。钢铁行业也是我国高耗能行业之一,是推进节能降耗的重点行业。“十二五”时期,我国钢铁行业为国民经济发展提供了所需的绝大部分钢铁材料,支撑了下游用钢行业和国民经济的平稳较快发展。同时,也出现产能过剩,创新发展能力不足,环境能源约束增强,企业经营困难等问题。2015年我国粗钢产量7.98亿t,出现了多年未见的下降局面,市场供大于求,钢材价格创出新低。“十三五”期间,我国进入全面推进供给侧结构性改革的攻坚阶段。钢铁工业面临化解过剩产能,兼并重组,产业优化,需求下降、有效供给不足等方面的挑战。通过一系列政策的出台,2016年钢铁行业运行状况出现好转,市场需求出现缓慢回升,粗钢产量同比增加1.2%,全国粗钢产量为8.08亿t。

2产值能耗分析

选择能源消费总量1万吨标准煤以上的23家钢铁企业进行统计分析(见表1),其中相对大型的企业8家、中型企业5家、小型企业10家。

2.1产值能耗情况

2015年至2017年,23家企业总产值分别为13924314万元、14652110万元和24335537万元。23家企业能源消费总量分别为3385.82万吨标准煤、3565.81万吨标准煤和3646.02万吨标准煤。2016年较2015年全年总产值同比增加5.23%,能源消费总量同比增加5.32%,2015总产值能耗2.43吨标准煤/万元,2016总产值能耗2.43吨标准煤/万元,总产值能耗同比没有变化。2017年较2016年总产值同比增长66.09%,能源消费总量同比增长2.25%,2016年总产值能耗2.43吨标准煤/万元,2017年总产值能耗1.50吨标准煤/万元,产值能耗同比下降38.27%。部分企业经济、能耗指标达到国内、国际先进水平。

2.2产值能耗分析

能源消费总量变化相对平稳,2015年、2016年总产值能耗基本没变,2017年总产值增幅较大,相应总产值能耗下降较大,究其原因是2017年上半年钢铁价格大幅上升,说明总产值能耗受价格影响较大,其不能真实反映企业的工艺技术、装备水平等因素对能耗的影响。

3单位产品能耗分析

3.1吨钢综合能耗

钢铁企业主要产品为生铁、粗钢、钢材。吨钢综合能耗是企业在统计期内生产每吨合格粗钢所消耗的各种能源总量折合成标准煤量。这个指标过于简单,不够完善,有些复杂因素未包括进来,钢铁联合企业的生产构成、工艺技术、装备水平、企业规模等方面存在较大差异,计算出的吨钢综合能耗数值差异也很大,通过吨钢综合能耗不能全面体现钢铁制造流程的各个环节和各种因素的影响,不利于企业之间直接对标。钢铁企业如发生重大技术改造,生产结构调整,吨钢综合能耗变化也很大。因此用吨钢综合能耗无法分析整个钢铁企业的节能潜力、方向和途径所在。调查中某钢铁企业吨钢综合能耗数据在490~560千克标准煤/吨钢之间,远低于其他钢铁企业吨钢综合能耗,不是因为企业工艺先进,管理水平高,而是因为企业仅有烧结、高炉和转炉工序,缺少焦化工序,外购焦炭,在计算吨钢综合能耗时,未算入焦化工序能耗,因此吨钢综合能耗比其他企业低很多。目前国家尚未出台吨钢综合能耗限额标准,有些钢铁大省出台了吨钢综合能耗限额地方标准,如,辽宁省2009年发布《吨钢综合能耗限额和电炉钢冶炼电耗限额及计算方法》(DB21/1738-2009),但适用期限为2009年至2012年,目前已过期。

3.2工序能耗

目前考核钢铁企业能耗水平,主要以工序能耗为主。《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》(GB21256)、《焦炭单位产品能源消耗限额》(GB21342)、《电弧炉冶炼单位产品能源消耗限额》(GB32050)规定了钢铁企业烧结工序、球团工序、高炉工序、转炉工序、焦化工序和电弧炉工序单位产品能耗限定值、准入值和先进值以及工序能耗统计范围和计算方法等。23家钢铁企业,近3年烧结工序能耗在42.9~56.4千克标准煤/t之间,球团工序能耗在20.3~35.8千克标准煤/t之间,高炉工序能耗在373.1~434.7千克标准煤/t之间,转炉工序能耗在-20.9~-10.1千克标准煤/t之间,焦化工序能耗在50.7~112千克标准煤/t之间,除某企业烧结工序能耗指标超出《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》(GB21256)限定值外,其余能耗指标全部符合国家标准限定值要求。限定值是针对现有钢铁企业设定的,要求现有企业应该达到的能耗值,企业能耗值超出限定值,用电将实施阶梯电价价格。从上述调查数据可以看出,不同企业能耗值相差较大,有的企业能耗值优于国家标准给出的先进值,比如某企业烧结工序单位产品能源消耗值是42.9千克标准煤/t,《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》(GB21256)给出的先进值是小于等于45千克标准煤/t,还有其他企业在不同的工序中,能耗值优于国家标准给出的先进值。企业之间工序能耗值差异的主要影响因素为装备水平不同、工艺技术不同,管理水平不同等。

4行业能源消费特点和存在的问题

4.1行业能源消费特点

钢铁行业能源消费种类包括煤炭、焦炭、电力、燃气及汽柴油等,缘于工艺特性属于高碳行业,煤炭、焦炭等固体能源约占总能耗的70%,可以利用的余热余压资源多。降低一次能源消费量,充分利用余热、余压资源,绿色低碳发展是企业节能降耗工作的重点之一。鞍山钢铁集团公司和本钢板材股份有限公司等钢铁企业,通过投入资金,优化产业结构,实施一系列去落后产能,淘汰落后工艺和设备等节能增效举措。目前主体装备日趋先进,部分达到国际先进水平,已拥有3000m3以上高炉、5米级宽厚板轧机、2米级热连轧机和冷连轧机等世界先进的现代化冶金装备;1000m3及以上高炉、100t及以上转炉(电炉)等较大型设备占比增加。以干熄焦、干法除尘、烧结脱硫、能源管控中心为代表的节能减排技术受到企业重视,高效低成本冶炼技术、新一代控轧控冷等先进技术得到采用。余热余压回收利用技术得到广泛应用。干熄焦余热发电技术、高炉煤气余压发电技术、烧结环冷机余热发电技术、转炉余热利用技术、饱和蒸汽发电技术、加热炉烟气余热利用技术、高炉冲渣余热水采暖利用技术、富余煤气发电技术等,为节约资源、降低能耗起到了关键性作用。

4.2存在问题

绝大多数钢铁企业存在使用高能耗设备情况,尤其是使用国家明令淘汰的低效电机现象较为普遍。部分单位特别是小型企业能源计量器具配备达不到要求,导致能耗指标统计不够准确,影响考核。由于没有成熟的技术,低品质能源如转炉除尘水、发散蒸汽的余热等,未得到很好地回收和利用。一些民营企业节能工作重视程度有待加强,特别是在经济出现下滑的情况时,一些企业放松节能工作,节能管理人员缺失,节能工作得不到落实。一些小型企业由于技术和经济原因,还存在余热资源尚未充分利用等问题。可见,探索低消耗、低排放、高效率的制造工艺和高效回收余热余压资源是钢铁企业节能降耗的方向。

5钢铁行业节能增效建议

我国钢铁行业的盈利水平一直比较低,收入利润率在0~2%,远低于6%左右的全国平均水平,盈利能力较差,抗风险能力不强,市场好了、钢价涨了,就赚钱,就盈利;市场不好、钢价跌了,就亏钱,就亏损。2015年,全行业出现24年来首次亏损,2016年对地条钢、过剩产能进行史无前例的高压整肃,虽然有盈利,但也是低水平的。钢铁企业的能源动力成本约占总成本的30%以上,有的企业甚至达到40%。可见,降低能耗,向节能要效益,是企业提高盈利手段之一。2016年国家发改委工信部联合发布《关于运用价格手段促进钢铁行业供给侧结构性改革有关事项的通知》中规定:钢铁企业生产用电实行基于粗钢生产主要工序单位产品能耗水平的阶梯电价政策。对于工序能耗超过国家标准限定值的企业生产用电实行阶梯电价加价政策。企业要想盈利,降低工序能耗愈加重要。各方面需要进一步加强以下工作:(1)严格核查钢铁企业能耗达标和执行阶梯电价政策情况,通过核查能耗指标,落实国家产业政策,倒逼企业重视节能降耗工作。(2)建议制修订钢铁行业能耗限额标准。目前《粗钢生产主要工序单位产品能源消耗限额》(GB21256)和《焦炭单位产品能源消耗限额》(GB21342)中有些指标已落后于企业实际指标,还缺少轧钢部分的能耗限额标准。(3)钢铁企业应积极淘汰高耗能落后机电设备,最大限度回收利用余热、余压资源,紧跟行业发展,采用先进的工艺和节能技术。(4)加强能源管理工作。建立能源管控中心,建立能效“领跑者”制度,通过行业对标,找出节能潜力,实现节能降耗。(5)按照《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》等有关规定,关停并拆除90m2以下烧结机、8m2以下球团竖炉、400m2及以下炼铁高炉,30t及以下炼钢转炉、电炉等落后生产设备。

6结语

钢铁企业能源费用占生产成本中的比重较大,节能是增效的有效途径。提高装备水平,采用先进的工艺技术,加大余热余压回收力度,加强能源管理工作,是企业节能增效的主要方向。

作者:张凤兰 胡新文 唐平 张勇 单位:辽宁省重大技术装备战略基地建设工程中心

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