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    戴國慶:尋找鋼鐵業的碳足跡

    來源: 時間:2009-12-08 10:03:48 瀏覽次數:

    戴國慶:尋找鋼鐵業的碳足跡

    本報記者 王 潔 上海報道

    作為標志性的重工業,每一噸鋼的背后,都會有兩條“碳足跡”。

    一條道路是直線的:在冶煉過程中,直接產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。

    該如何節能,提高傳統能源的利用率?又該如何減排,減少溫室氣體的排放?在與二氧化碳抗爭的道路上,中國鋼鐵業究竟面臨怎樣的技術門檻?就此,本報記者專訪了中國鋼鐵業專家、原首鋼發展研究院副院長戴國慶。

    《21世紀》:鋼鐵業所制造的二氧化碳,主要產生于哪些環節?

    戴國慶:目前,世界上生產鋼鐵主要有兩條工藝路線:一是,用鐵礦石經過煉鐵,然后用轉爐煉鋼,經過連鑄和軋鋼(熱軋和冷軋),形成各種鋼材(簡稱“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(簡稱“廢鋼工藝”)。

    鐵礦石工藝要在煉鐵環節,完成“把鐵礦石中鐵的氧化物還原為鐵元素”的化學反應,其中,還原劑主要是焦炭。這一反應通常要在高溫下完成,因而耗能巨大,這一環節占“鐵礦石工藝”全流程能耗的60%以上。

    而廢鋼路線,因為不需要還原鐵元素,能耗就低得多了。目前,世界頂級鋼鐵企業“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蓄積量和可回收率等因素影響。目前,發達國家廢鋼供應量,占當年粗鋼生產比重一般超過50%,而我國目前僅為10%左右。這一態勢短期內不會改變,這就決定了,以噸鋼計算的二氧化碳排放量,歐美比我國要低很多。

    《21世紀》:目前被普遍應用于在生產中的減排技術、設備有哪些?

    戴國慶:除不同煉鋼設備本身的效率差異外,各工序環節的“余熱余能的二次利用”是關鍵環節之一。

    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,如煉焦環節的干熄焦(CDQ),煉鐵環節的高爐煤氣余壓透平發電裝置(TRT),以及燃氣—蒸汽聯合循環發電機組(CCPP)等。

    《21世紀》:在這些技術、裝備上,中國鋼鐵業與世界領先鋼企相比,有多大的差距?

    戴國慶:事實上,如果以寶鋼、鞍鋼、武鋼、首鋼等我國大型鋼鐵企業為例的話,目前,我國鋼鐵業和日韓、歐美頂級鋼鐵企業相比,在能耗方面雖然仍有距離,但相差并不大。

    在目前的技術路線和工藝水平下,世界頂級鋼鐵企業的能耗水平,已接近其理論的極限。目前,尚未出現可以商業化使用的、新一代低排放的鋼鐵生產的“突破性技術”。

    不過,不同規模、不同技術水平的鋼鐵企業,以粗鋼計的噸鋼能耗和二氧化碳排放水平,差距很大。這一點在我國表現更為突出。

    《21世紀》:二氧化碳減排,與中國鋼企過去一直在做的“節能”相比,有何異同?

    戴國慶:如果僅考慮“單位鋼鐵產品的消耗與排放”,那么,“節能”比減排的要求更高。

    因為,凡是實現了節能,就一定會減少二氧化碳排放。而單純的二氧化碳減排,還可以在不降低能耗,只是通過使用低碳或無碳能源來實現,如,用氫或天然氣替代焦炭對鐵礦石還原,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。

    對鋼鐵生產過程中產生的二氧化碳,用捕獲與封存技術,限制其“排放”到大氣中,是減排提出的一項新要求。

    《21世紀》:在這場全球性的減排運動中,鋼鐵業將扮演怎樣的角色?

    戴國慶:目前,國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全新的角度去思考這一問題。

    它不僅影響到現有鋼鐵企業的操作運行,而且必然影響到鋼鐵工業未來新一代流程和基本工藝的變化方向。

    與此密切相關的,包括研發投資的數量和流向,政府的相關產業政策和配套措施,也都會對二氧化碳排放總量控制結果產生巨大影響。這些,并不是單靠鋼鐵企業自身所能完成的。

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