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  • 2020年中鋼協會員單位能源消耗評述
    發表于 2021-03-25 00:00:00 行業洞察

    1、概述

    2020年我國鋼鐵工業保持增長態勢,鐵、鋼、材的產量創出歷史最高水平,如表1所示。

    2020年我國廢鋼供應量為2.7億噸,比上年增加4.5%,2020年廢鋼消耗總量為2.3億噸,比上年增加4.73%;廢鋼用量的增加,有利于降低鋼鐵工業能耗。

    2020年中鋼協會員企業實現工業總產值為37896.63億元,比上年提高3.15%;產品銷售收入為49406.57億元,比上年增加11.40%;實現利稅為3219.35億元,比上年提高6.64%;利潤總額為2164.18億元,比上年增長6.26%。

    2、2020年中鋼協會員單位能耗基本情況

    2020年中鋼協會員單位能耗統計對應的企業有88家,其對應的鋼產量為57527.79萬噸,上年為54767.01萬噸;能耗總量為39516.24萬噸標準煤,上年為40217.03萬噸標準煤。與上年相比,能源統計對應的鋼產量增長5.04%,能耗降低1.74%,說明行業節能工作取得較大進展。

    2020年噸鋼綜合能耗為545.27kgce/t,比上年降低6.51kgce/t;噸鋼可比能耗為484.99kgce/t,比上年下降1.34%;鐵鋼比為0.8429,比上年下降0.0072,是噸鋼綜合能耗下降的重要原因,是我國鋼鐵工業向優化方向發展的標志。

    2020年地方鋼鐵企業的鐵、鋼產量比2019年分別為下降3.38%、上升3.52%,均低于重點統計鋼鐵企業的增長幅度,使我國鋼鐵企業產業集中度得到升高,有利于我國鋼鐵工業結構優化、能耗降低、冶金設備大型化。

    2.1 2020年中鋼協會員單位各工序能耗現狀

    表2是2020年中鋼協會員單位能耗對比情況。從表2可以看出,與上年相比,2020年中鋼協會員單位的噸鋼綜合能耗和燒結、焦化、煉鐵、轉爐、電爐工序能耗均得到下降。這是鋼鐵企業節能工作取得的新成績。部分鋼鐵企業的部分指標已達到或接近國際先進水平,特別是噸鋼耗新水指標創出歷史最好水平(達到2.45m3/t),有25家企業噸鋼耗新水指標低于2.0m3/t。

    表2中的數據表明,各企業之間節能工作發展不平衡,生產條件和結構也不一樣,企業之間的各工序能耗最高值與先進值差距較大,說明我國鋼鐵企業之間技術和裝備水平差距較大,節能工作還有較大潛力。

    有些企業能耗統計不規范(統計范圍、能源介質折標煤系數、能源虧損、煉鐵燃料比中應包括小塊焦等方面),出現了一些生產指標數據與工序能耗數據之間不協調的現象。高爐燃料比占煉鐵工序能耗的84%左右,企業燃料比變化一般要與煉鐵工序能耗變化相對應。企業要用“三流一態”(能源流、物質流、財務流、設備運行狀態)進行科學系統分析,就一定能反映出企業真實運行情況。企業要用科學發展觀去研究能源問題,在一定生產條件下,就會出現一定的技術經濟指標。用生產條件論的辦法去科學對標,才有價值。希望企業都能按照國家標準GB/T50632-2019《鋼鐵企業節能設計標準》中所規定的內容,統計能源數據;所規定的能耗計算公式、各能源介質折標準煤系數,進行能耗計算。

    2.2 2020年中鋼協會員單位重點工序能耗現狀

    2.2.1 燒結工序能耗現狀

    2020年中鋼協會員單位燒結工序能耗是48.08kgce/t,

    比上年下降0.54%。2020年重點統計鋼鐵企業燒結礦產量是72323.55萬噸,而燒結工序能耗統計對應的燒結礦產量是69688.24萬噸,占上述總產量的96.36%,故其能耗數據可以代表燒結行業的能耗水平。

    2020年燒結工序能耗較低的企業是:方大集團、廣西盛隆、達州、冷水江、萍鄉、太原、新余、新冶鋼、建龍、陽春新鋼鐵、新疆八一、榮程、水城、陜西鋼鐵、泰鋼、漣源、中南鋼鐵、唐山文豐等,但有企業能耗值高達58.0kgce/t。

    據統計,2020年中鋼協會員單位中有52家的燒結工序能耗得到降低,能耗降低較多的企業有:方大集團、建龍降低、冷水江、山西新泰鋼、唐山文豐、德龍、泰鋼、包鋼、方大特鋼、濟源等。有34家企業燒結工序能耗出現上升,升幅較高的企業有陜西鋼鐵、三明、石鋼、武鋼、鹽城聯鑫、興澄、新興鑄管、宣鋼。

    燒結工序能耗中,固體燃耗約占80%,所以降低固體燃耗是燒結節能工作的重點。2020年中鋼協會員單位燒結固體燃耗為51.99kg/t,比上年增加0.22kg/t,而燒結工序能耗降低0.26kgce/t。固體燃耗較低的企業有新興鑄管、德龍、略陽、達州、新冶鋼、青鋼、安陽、凌源、漣源、天鐵、新撫鋼、興澄、湘潭、衡陽鋼管、長治等。

    燒結增加含碳量較高的高爐除塵灰和軋鋼氧化鐵皮配比,可促進燒結固體燃耗的降低。此外,采用熱風燒結和燒結余熱回收等措施,也可促進燒結工序能耗的降低。

    2.2.2 焦化工序能耗現狀

    2020年中鋼協會員單位能源統計中有51家企業有焦化廠,能耗統計對應的焦炭產量是10885.38萬噸,占全國焦炭產量47116.10萬噸的23.10%。

    2020年中鋼協會員單位焦化工序能耗為102.38kgce/t,比上年下降2.15%。焦化工序能耗指標較好的企業是新余、鞍鋼、通化、鄂鋼、新冶鋼、武鋼、漣源、沙鋼、鞍鋼集團、中南互通、武鋼、方大特鋼、中信泰富、寶鋼股份、寧波,但有企業工序能耗高達153.51kgce/t。

    2020年有26家企業焦化工序能耗降低,降低較多的企業有:重慶、漣源、新冶鋼、寶鋼、鄂鋼、湘潭、通化、宣鋼、攀鋼、泰鋼、山鋼股份等。有21家企業焦化工序能耗升高,如三鋼、昆明、衢州元立、南京、建龍、方大特鋼、西林、邯鋼、柳鋼等。

    正常的焦化工序能耗值應為150kgce/t左右,現在焦化工序能耗數值偏低的原因是一些企業沒有把化產品生產的能耗統計在內。此外,有干熄焦(CDQ)裝置的企業焦化工序能耗要低一些,但企業之間CDQ回收能源的水平有較大差距,希望企業建設高溫、高壓的CDQ裝置,可多回收能量15%左右。

    2.2.3 球團工序能耗現狀

    目前,我國有100多家球團廠,中鋼協統計的球團指標企業僅有43家,尚有一些規模較大的球團礦生產企業沒有被納入統計中。2020年重點統計鋼鐵企業的球團礦產量是10839.03萬噸,而球團工序能耗統計對應的球團礦產量是7564.11萬噸,占總產量的69.78%。

    2020年中鋼協會員單位球團工序能耗為24.35kgce/t,比上年升高1.78%。球團工序能耗較低的企業是中信泰富、太鋼、包鋼、永鋼、營口中板、柳鋼、宣鋼、鞍鋼、沙鋼、安徽長江、江蘇鑌鑫、水鋼、榮程、安徽貴航、德龍等,但有企業球團工序能耗高達33.52kgce/t。

    2020年有22家企業球團工序能耗得到降低,能耗降低較多的企業有安徽貴航、唐鋼、銅陵福鑫、衢州元立、馬鋼股份、唐山國義等;有19家企業球團工序能耗上升,如三明、首鋼、榮程、安鋼等。

    2.2.4 煉鐵工序能耗現狀

    2020年中鋼協會員單位的鐵產量74813.40萬噸,占全國鐵產量的84.29%,而煉鐵工序能耗統計對應的鐵產量是51601.69萬噸,占重點統計企業鐵產量的68.97%(占全國鐵產量的58.14%)。

    2020年中鋼協會員單位的煉鐵工序能耗為385.17kgce/t,比上年下降0.72%。煉鐵工序能耗較低的企業是陽春新鋼鐵、方大集團、營口中板、濟源、唐山文豐、達州、青島、鄂鋼、中南鋼鐵、新余、太鋼、武鋼、本鋼、寶鋼股份、安徽貴航、中信泰富、安鋼、韶關、首鋼、新冶鋼等。但有企業煉鐵工序能耗高達429.55kgce/t。2020年有20多座高爐工序能耗低于370kgce/t。

    2020有51家企業煉鐵工序能耗得到降低,能耗降幅較大的企業有唐山文豐、敬業、西林、唐山瑞豐、冷水江、西寧、烘熔、榮程、唐山國義、方大特鋼、中南鋼鐵、廣西貴港、安徽長江、酒鋼、漣源、武鋼、包鋼、衢州元立等;有38家企業煉鐵工序能耗升高,升幅較高的企業有石鋼、江蘇鑌鑫、沙鋼、天管、通化、山西新泰鋼、南京新冶鋼、重鋼、玉昆鋼鐵等。

    燃料比的變化對煉鐵工序能耗的影響起決定性作用,熱風溫度的高低對煉鐵工序能耗也有較大影響。目前,我國高爐煉鐵指標與國際先進水平相比,差距最大的地方是熱風溫度偏低,差80-100℃;其次是高爐入爐鐵品位偏低,煉鐵爐料質量偏低等。煉鐵企業應盡快扭轉這種局面,促進高爐工序節能減排。

    2.2.5 轉爐工序能耗現狀

    2020年中鋼協會員單位的鋼產量為83790.08萬噸,占全國鋼產量的79.57%,其中轉爐鋼產量為80429.27萬噸,比上年增加5.99%;轉爐工序能耗統計對應的鋼產量是59132.11萬噸,占重點統計企業轉爐鋼產量的73.52%,故轉爐工序能耗數據可以代表鋼鐵行業轉爐生產水平。因打擊地條鋼,社會廢鋼量增加,價格下降,轉爐使用廢鋼量為7001.85萬噸,比上年增加316.02萬噸。2019年以后,一些原產“地條鋼”的企業又建設了電爐,使鋼產量有所增加(每年約有6000萬噸電爐鋼沒有在中鋼協的統計范圍內)。

    2020年中鋼協會員單位的轉爐工序能耗為-15.36kgce/t,比上年下降9.67%。轉爐工序能耗較低的企業有萍鋼、沙鋼、安徽長江、永鋒淄博、唐山文豐、方大集團、德龍、青鋼、津西、馬鋼控股、德龍、陜鋼集團、玉溪仙福、鹽城聯鑫、馬鋼股份、太鋼、江蘇申特、秦皇島宏興、北京建龍、永鋼,但是有企業轉爐工序能耗高達10.09kgce/t。

    2020年中鋼協會員單位轉爐工序能耗降低的企業有56家,降幅較大的企業有唐山文豐、中南鋼鐵、永鋒淄博、銅陵福鑫、陜鋼集團、承鋼、山鋼集團、津西、邯鋼、西林、鄂鋼等。有26家企業轉爐工序能耗升高,升幅較多的企業有長鋼、重鋼、陽春新鋼鐵、新興鑄管、營口中板、三明、漣源、達州等。

    轉爐工序能耗包括鐵水預處理、轉爐冶煉、轉爐精煉和轉爐連鑄四個工位的能耗。2020年中鋼協會員單位(統計88家)的轉爐生產各工位能耗分別為0.28kgce/t(-0.01kgce/t)、-21.74kgce/t(-1.86kgce/t)、7.68kgce/t(-0.46kgce/t)、6.65kgce/t(+0.52kgce/t)。括號內數據為2020年與2019年能耗比較的變化值。

    提高轉爐煤氣、蒸汽回收量,轉爐工序能耗就可以為負值。一般,轉爐煤氣回收量大于100m3/t、蒸汽回收量大于80kg/t的企業,轉爐工序就可以實現“負能”煉鋼。

    2020年中鋼協會員單位轉爐煤氣噸鋼回收量為115.98m3/t,比上年提高2.44m3/t。轉爐煤氣回收較多的企業:德龍、新興鑄管、萍鄉、凌源、鄂鋼、青島、邯鋼、方大集團、唐山國義、西寧、南京、濟源、營口中板、衢州元立、方大特鋼、唐山文豐、水鋼等,但有9家企業轉爐煤氣回收量不足100m3/t,最低的僅有73.40m3/t。

    2020年有50家企業轉爐煤氣回收量增加,增幅較多的企業有青島、中南鋼鐵、西林、昆鋼、長治、江蘇申特、敬業、達州、永鋒淄博、新冶鋼等;有19家企業轉爐煤氣回收量下降,降低幅度較大的企業有東北特鋼、陽春新鋼鐵、安徽長江、三明、漣源、烘熔、太鋼、營口中板、馬鋼股份、重鋼等。

    驗證企業轉爐煉鋼工序能耗時,不僅要看轉爐煤氣回收量,還要看轉爐煤氣的發熱值(希望在7400kcal/m3左右),這樣對標才科學。如果蒸汽回收量大,必然要多燒一些轉爐煤氣。所以,對標轉爐工序能耗時,要進行綜合分析。

    2.2.6 電爐工序能耗現狀

    2020年中鋼協會員單位統計電爐指標的企業只有24家。2020年我國重點統計企業的電爐鋼產量為3290.45萬噸,比上年增加7.89%,電爐鋼比為3.92%,呈升高趨勢。電爐工序能耗統計對應的鋼產量是2782.12萬噸,占重點統計企業電爐鋼產量的84.55%,故此電爐工序能耗數據可以代表重點統計企業的電爐生產技術水平。

    因社會廢鋼增加,價格低,使電爐用廢鋼量升高(2020年重點統計企業電爐消耗廢鋼為1833.52萬噸,同比升高0.73%)。2020年中鋼協會員單位電爐的金屬料消耗比上年下降0.70kg/t,鋼鐵料消耗比上年升高2.46kg/t,熱鐵水消耗升高44.48kg/t,使電爐煉鋼綜合電耗比上年降低13.75kWh/t,這是重點統計企業電爐技術進步的全面體現。

    電爐工序能耗包括電爐冶煉能耗、電爐冶煉電耗、電爐精煉能耗、電爐精煉電耗和連鑄能耗。2020年它們的數值分別為40.35kgce/t(-4.27kgce/t)、

    245.26kWh/t(-4.07kWh/t)、18.50kgce/t(-1.70kgce/t)、80.12kWh/t(-2.11kWh/t)、9.59kgce/t(+0.37kgce/t),括號內數據為2020年與2019年能耗比較的變化值。

    2020年中鋼協會員單位電爐工序能耗為55.92kgce/t,比上年下降0.33%。電爐工序能耗較低的企業有鹽城聯鑫、江蘇永鋼、新余、山鋼股份、沙鋼、南鋼、衡陽鋼管、太鋼、安陽,但有企業電爐工序能耗高達108.91kgce/t。有20家企業電爐工序能耗降低,降幅較大的企業有安陽、南京、鹽城聯鑫、天管等;有4家企業電爐工序能耗上升,如東北特鋼、西寧、太鋼等。

    電耗占電爐工序能耗的60%左右,因此,節電是電爐工序節能工作的主要內容。2020年中鋼協會員單位的電爐使用熱鐵水比例由2019年的466.81kg/t升高到2020年的511.29kg/t;噸鋼綜合電耗由2019年的352.20kWh/t下降到2020年的338.45kWh/t,降幅為13.75kWh/t。主要原因是熱鐵水消耗升高44.48kg/t,鋼鐵料消耗升高2.46kg/t,生鐵塊消耗降低0.57kg/t;電爐企業還采取了一系列節電措施(廢鋼預熱、吹氧、噴碳、余熱回收等),對電爐工序能耗的降低起到積極作用。

    我國大多數電爐企業建設了小高爐,使用熱鐵水煉鋼,造成電爐工序能耗很低,不能與國際電爐全用廢鋼冶煉進行指標對比。電爐用熱鐵水較多的企業有:永鋼、新余、本鋼、南鋼等;熱鐵水比最低的為339.675/t。熱鐵水用量±1%,影響電耗1.2kWh/t,影響能耗0.484kgce/t。

    2.2.7 鋼加工工序能耗現狀

    2020年中鋼協會員單位統計的鋼材產量80225.07萬噸,占全國鋼材產量的60.55%;能源統計對應的鋼材產量是53906.6萬噸,占重點統計企業鋼材產量的67.19%。

    2020年我國鋼材產量為13.24億噸,其中,長材產量為5.98億噸,占鋼材產量的45.12%;板帶產量為5.97億噸,占鋼材產量的45.08%;鋼管產量為0.90億噸,占鋼材產量的6.80%。

    長材產品結構:大中小型鋼產量為0.71億噸,占鋼材產量的5.39%;棒材產量為0.93億噸,占鋼材產量的7.05%;鋼筋產量為2.66億噸,占鋼材產量的20.11%;線材產量為1.67億噸,占鋼材產量的12.57%。

    板帶產品結構:特厚板產量為0.11億噸,占鋼材產量的0.80%;厚鋼板產量為0.36億噸,占鋼材產量的2.74%;中板產量為0.44億噸,占鋼材產量的3.35%;熱軋薄板產量為0.055億噸,占鋼材產量的0.42%;冷軋薄板產量為0.39億噸,占鋼材產量的2.95%;中厚寬鋼帶產量為1.70億噸,占鋼材產量的12.87%;熱軋薄寬鋼帶產量為0.89億噸,占鋼材產量的6.73%;冷軋薄寬鋼帶產量為0.61億噸,占鋼材產量的4.57%;熱軋窄帶鋼產量為0.51億噸,占鋼材產量的3.85%;冷軋窄帶鋼產量為0.071億噸,占鋼材產量的0.53%;鍍層板(帶)產量為0.61億噸,占鋼材產量的4.63%;涂層板(帶)產量為0.098億噸,占鋼材產量的0.74%;電工鋼板(帶)產量為0.12億噸,占鋼材產量的0.90%。

    鋼管產品結構:無縫鋼管產量為0.28億噸,占鋼材產量的2.10%;焊接鋼管產量為0.62億噸,占鋼材產量的4.65%。

    2020年中鋼協會員單位鋼加工工序能耗為54.75gce/t,比上年升高0.90%,具體鋼加工工序能耗,如表3所示。

    從表3可以看出,與2019年相比,2020年熱軋工序中的大型、中型、小型、線材、熱軋寬帶鋼、熱軋窄帶鋼、熱軋無縫管等軋機(廠)能耗和鍍層、涂層工序能耗均有不同程度的下降,說明我國鋼材加工的節能深度提高。

    我國一些大型鋼鐵企業鋼加工深度不斷延伸,使鋼加工工序能耗變化較大。鋼材的品種可分為板、管、絲、帶、型、涂鍍以及深加工;又可分為熱軋、冷軋、涂鍍層、冷拔和擠壓等生產工藝。所以,企業之間籠統地進行鋼加工工序對標,容易出現因軋鋼品種和軋機類型不同而使工序能耗差距較大的問題。因此,對標要根據不同的鋼材品種和設備類型,進行具體分析。

    一般,建筑用鋼的加工工序能耗較低,加工程度越深,工序能耗越高。統計中,鋼加工工序能耗較低的企業有江蘇鑌鑫、陜西鋼鐵、陽春新鋼鐵、鹽城聯鑫、方大集團、秦皇島宏興、萍鄉、陜鋼集團、冷水江、方大集團、永鋒淄博、安徽長江、新興鑄管、三寶集團、唐山東華、通化、三明、中南鋼鐵、寧波等。生產高級品種的衡陽鋼管鋼加工工序能耗最高,達123.54kgce/t。

    2020年有51家企業鋼加工工序能耗降低,降幅較大的企業有靖江特鋼、衡陽鋼管、江蘇鑌鑫、新冶鋼、廣西盛隆、柳鋼、首鋼、天管、酒鋼、邯鋼、永鋼等;有19家企業鋼加工工序能耗升高,如陜西略鋼、衢州元立、津西、玉溪仙福、秦皇島宏興、太鋼、敬業、北京建龍等。

    3、2020年中鋼協會員單位結構節能情況

    1)2020年中鋼協會員單位的連鑄比為99.61%,比上年升高0.08%;連鑄坯鋼水收得率為98.17%,比上年升高0.01%;連鑄機日歷作業率為73.80%,比上年提高0.51%;連鑄坯臺時合格產出量為187.10t/h,比上年提高6.90t/h。

    轉爐連鑄能耗升高8.44%,電爐連鑄能耗升高4.06%。

    2)2020年中鋼協會員單位的高爐煉鐵入爐焦比為355.19kg/t,比上年下降1.75kg/t;噴煤比為147.50kg/t,

    比上年升高2.32kg/t,有利于煉鐵節能,也有利于用能結構的優化。

    3)2020年我國高爐煉鐵爐料中球團配比有所升高(我國球團年生產能力已達2.5億噸,2020年中鋼協會員單位生產球團礦10839.02萬噸,比上年增加2.98%)。2020年球團工序能耗比燒結工序能耗低23.73kgce/t,球團礦含鐵品位比燒結礦高9%左右,多用球團礦煉鐵會促進煉鐵系統能耗的降低,也有利于環境保護(燒結工序污染物排放比球團工序多1/3,燒結環保治理的投資和運行費用高,燒結成本也較高)。提高球團礦配比是高爐煉鐵技術發展的方向,應大力推進。

    4)軋鋼加熱爐燃耗(采用蓄熱式燃燒技術)有所降低,一些企業鋼坯熱送熱裝溫度(500-800℃)和熱裝比(大于60%)均有所提高,2020年中鋼協會員單位軋鋼工序能耗升高0.90%。部分企業對加熱爐煙氣余熱也進行了回收。

    5)2020年中鋼協會員單位的煤氣回收利用水平提高(如表4所示),有利于企業綜合節能。高爐煤氣利用率持平,轉爐煤氣回收量增加,焦爐煤氣利用率有所提高,均有利于節能。

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