格鲁克传感器
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背景
2020年9月30日,国家主席习近平在第75届联合国大会上宣示,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。中国钢铁工业围绕“碳达峰、碳中和”目标节点,实施工业低碳行动和绿色制造工程的大幕就此拉开。
钢铁行业碳排放包括三大来源:
(1)煤炭消耗。吨钢消耗约600千克煤炭,10亿吨钢合计消耗煤炭约6亿吨。2020年,全国煤炭消耗总量约40亿吨。
(2)电量消耗。吨钢耗电量400千瓦时以上,10亿吨钢耗电量合计超过4000亿千瓦时。2020年中国全社会用电量7.51万亿千瓦时,其中第二产业用电5.2万亿千瓦时。
(3)物流运输。吨钢物流量约4吨,10亿吨钢物流总量合计40亿吨。2020年,全国铁路完成货物总发送量45.5亿吨。
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建龙集团低碳发展实践
北京建龙重工集团有限公司(下称:建龙集团)自成立以来始终坚持低碳发展理念,用尽可能低的消耗和排放生产质量可靠、绿色环保的产品。同时,积极探索与自然、社会的和谐共赢,倡导全行业和全社会的低碳可持续发展。
2.1推进节能减排
近三年来,建龙集团积极实施能源环保升级改造,各子公司共实施升级改造和新建项目100余项,累计投资超过90亿元;同时积极开展冶金行业绿色发展研究,推动节能环保新技术及固废综合利用的研究及应用等(图1)。
通过上述措施,建龙集团节能减排效果显著。截至2021年一季度,建龙集团吨钢综合能耗为593千克标煤,比2018年下降了2.47%;吨钢耗新水量1.94吨,比2018年下降了13.4%(表1)。
2.2 加强技术创新
建龙集团尤为重视科技创新,近年来更是在节能减排、绿色低碳技术的研发上加大投入力度。
例如,建龙集团联合北京科技大学、辽宁科技大学、中钢热能院和唐钢国际等大学和科研院所,在借鉴国内外众多非高炉炼铁技术的基础上,开发出了富氢熔融还原的赛思普( CISP )新工艺。
建龙集团创新研发的“钢铁全流程智能燃烧技术开发与应用”——首次提出了钢铁全流程智能燃烧系统控制及管理方法论;首次开发了数据中台收集钢铁全流程数据;建立了基于窑炉机理和不同工况历史数据的空燃比模型;开发了基于钢铁全流程的煤气复盘分析与预警系统,首次开发了钢铁全流程智能燃烧管理平台,使工业炉窑达到了精益管控。
2.3 推动产城融合
建龙集团积极推进产城融合,助力城市低碳发展,在余热供暖、消纳城市中水和污水等方面效果显著。余热供暖累计投入5.76亿元,实施余热供暖公司10家,余热供暖面积1361.8万平方米,余热供暖户数达到17万户,年供应城市热水15万立方米,年消纳处置城市中水386万立方米。
2.4 加强科研合作
建龙集团重视加强与国内一流科研院所的合作,共同研发低碳技术、绿色产品。
抚顺新钢铁与东北大学共建“建龙集团-东北大学绿色智能化钢铁技术联合创新中心”,依托企业需求,在铁前、炼钢、新材料与新产品、绿色减排新技术、智能监控与智能制造等领域共同进行技术研发。
吕梁建龙与北京科技大学联合成立了“低碳智能炼铁技术创新中心”,在低碳技术研发、智能制造等领域开展全方位合作。
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对实现“双碳”目标的路径思考
未来,围绕钢铁行业三大碳排放源,建龙集团将通过以下路径,推进低碳发展,向“碳达峰”“碳中和”目标全力迈进。
3.1 打通产业链,建设低碳园区
基于目前的钢铁产业布局,未来建龙集团将通过为城市提供清洁能源、集中供暖、供热、污水处理、固废综合利用等服务,实现钢厂与城市的和谐共融;积极打通东北、西北区域的产业链,共同致力于在以上区域建设低碳产业园区。
3.2 多能互补,建设智能微电网
结合厂区周边丰富的风能、光能等资源,加大对周边风电和光电等“绿电”的优先消纳;将企业自建的清洁能源发电与厂区富余的余热、余能资源发电进行耦合,利用化学储能技术将高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气的存储与峰谷平错峰发电进行科学调度,组建清洁能源发电与化石能源发电的“微电网”,降低钢铁企业对化石能源的消耗。
未来三年,建龙集团子公司宁夏建龙、内蒙古建龙、山西建龙将结合当地优质的清洁资源,率先实现新能源发电占总用电量的20%以上,企业自发电比例不仅将超过百分之百,而且还可以为周边工业园区供电(图2)。
3.3 依托技术创新,发展革命性低碳项目
继续推进内蒙古乌海的“非高炉氢基熔融还原项目”(CISP工艺) ,通过三代技术更迭,最终实现等离子氢熔融还原,达成“城市清洁+低碳炼铁”的完美融合。
3.4 探索数字物流,钢化耦合发展
利用数字化技术,积极推进数字化物流,提升物流运输效率;积极探讨利用焦炉煤气制氢等技术,推动氢能汽车的利用,从而减少物流运输环节碳排放。
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