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中国能源报 2019年06月17日 星期一

新技术、新工艺层出不穷

实体经济领域节能潜力大

■本报实习记者 张胜杰 《 中国能源报 》( 2019年06月17日   第 28 版)

  上海梅山钢铁股份有限公司厂房顶光伏发电项目
  朱飞/摄

  “假如把节能做好,可以使能耗降低30%左右。目前整个实体经济尤其是工业领域,节能潜力巨大。”在日前举办的京津冀节能技术改造与服务供需对接会上,中国科学院院士、清华大学化学工程系教授费维扬称。如今,“能效是第一能源”已逐步成为全球共识。作为工业大国,我国在大规模推进工业化的同时,也消耗了大量的资源和能源。无疑,高耗能行业正成为阻碍中国节能减排目标的“拦路虎”。如何充分运用更加先进的技术提高节能工艺,未来节能的潜力和方向何在,成为业界关注的焦点。

  前沿技术降低能源总消耗

  资料显示,2018年,我国能源消费总量达46.4亿吨标准煤,其中,工业能耗占比接近70%。因此,坚持节约优先,提高工业能源利用效率,促进企业降本增效,快速推进工业节能已迫在眉睫。

  技术节能作为节能减排最直接、最有效的途径,尤其是在科技飞速发展的今天,其价值正渐渐凸显。

  到底如何节能?北京工业大学环境与能源工程学院王景甫教授认为主要是动力机械的节能。那么,动力机械节能技术的重点在哪里?“我认为应放在中低温热源,包括中低温余热和可再生能源。”王景甫称,低温相比高温和中温,其利用难度更大,需要进行能级提升,所以余热的能级提升是一个重要部分。

  郑州大学环境科学研究院副院长张瑞芹表示,“现在的工业锅炉(窑炉)节能技术、空调或供热系统节能技术、余热余压利用技术、动力机械和电机系统节能技术等最前沿的工业节能技术的应用,也可有效提高能源的利用效率,带来显著的节能效果。比如,锅炉通过给煤装置改造(斗式改造成分层式),一般可提高锅炉热效率2—5%。”

  利用先进的技术手段,来实现节能降耗、降低生产成本,正渐渐被企业认同。作为一家成立了50年的钢铁企业,上海梅山钢铁股份有限公司(以下简称“梅钢”)早在2014年,就引入了绿色发电项目——光伏发电。项目投运后,年均节约标煤15.9万吨,相当于每天种树224棵。据该公司负责人介绍,梅钢借助装备升级改造,围绕余能综合利用和工艺改善,在各工序产线配套升级的同时,应用了一系列节能新技术。比如干熄焦发电技术、烧结余热锅炉蒸汽回收、转炉汽化冷却装置、热轧加热炉蒸汽回收等等。“这些余能、余压回收新技术的应用,将梅钢大量的废气及余热、余压资源进行回收并转换为二次能源,在盘活梅钢的能源供应系统的同时,减少了公司一次能源的购入,还降低了能源总消耗。”

  尝到了技术革新的甜头,梅钢也显现出了多重效应。无论是节能刚性指标还是软实力,这两方面均得到了充分提升。吨钢耗新水、吨钢综合能耗、炼钢工序能耗、热轧工序能耗均达到行业先进水平。

  重视工艺节能和资源充分利用

  据业内人士介绍,针对“大马拉小车”的现象,企业技术人员在编制加工工艺的过程中,往往会更加注重工艺过程中的加工性和工艺性,使得零件加工方式更简单、加工速度更快、精度也更高。同时,还会充分利用资源,严格控制能源的浪费。

  二次能源是钢铁生产过程中的副产品,同时也是钢铁生产的主燃料。为提高二次能源的利用效率,梅钢一直寻找影响转炉煤气回收量的症结和提高转炉煤气回收率的突破口,不断探索提高转煤回收的可能性。2019年初,梅钢在对现场生产进行深度分析后,制定出完整的改进方案,对转炉煤气回收参数进行了调整,并对回收后品质进行跟踪,使梅钢转炉煤气回收迈上新台阶,与2018年相比提高2.5 m3/t钢,多回收596万m3转炉煤气。

  据了解,余热作为工业生产过程中常见的能源,经常得不到充分利用,同时也是大气污染的来源之一。“中低品位余热资源的高效利用是当前工业余热利用的重点和难点。”据张瑞芹介绍,除了以上先进的技术外,能量梯级利用中心的构建能对区域或工业园区的热量资源进行系统管控,从而在“品位对口、梯级利用”大原则指导下实现余热资源的系统高效利用消化。

  她以某工业园区为例说,园区内有煤化工企业、电厂和钢铁厂等企业,产生大量中低温余热资源,由于技术或体制原因,目前该园区余热资源利用效率低,存在大量中低温余热资源浪费的问题。她在调研热量供需和充分论证基础上认为,该园区通过构建能量梯级利用管控中心,掌握园区能量流情况,将中低温余热资源进行有效分配,一方面可将电厂、煤化工和钢厂产生的余热资源供给周边食品加工和纺织等小企业作为热源,取缔工业小锅炉;另一方面,还能将余热资源供给周边城市居民冬季采暖使用,有效减少居民采暖带来的化石能源消耗,实现清洁供暖。

  加大技术创新需与实体经济结合

  目前我国工业发展仍以高投入、高消耗和高排放的粗放发展模式为主,迫切需要转型升级。就目前现状看,工业节能技术创新难度日益加大,改造任务任重道远。在张瑞芹看来,技术创新作为能效提升的关键一环,需要采用创新的模式来保障研发资金投入,后期在保护技术知识产权的同时,确保高效节能技术能大范围商业推广应用。

  “我国工业能效提升潜力空间仍然很大。”她表示,产业结构调整是实现工业能效大幅提升的根本,传统高耗能产业要进行转型升级,培育发展战略新兴产业。产业共生发展是实现工业能效大幅提升的关键,要在企业和企业之间、园区和城市之间构建循环发展网络,实现生态发展和产城融合。激发企业内生动力是工业能效政策的发展方向,重大革命技术应用是实现工业能效大幅提升的重要支撑。

  针对先进节能技术研发成本高,推广应用难度比较大,收益不大问题,国家节能中心主任徐强建议,各方相互支持,在应用中不断成熟,在推广中不断拓展市场,发挥节能潜力。针对现状,他又补充说道,“目前市场上有技术的不一定找得到运用场景、找得到需求的企业,有需求的可能不一定知道谁更好、谁最好。”因此,他希望通过平台对接,实现资源优化配置,把各方的作用发挥好。

  对此费维扬也表达了相似的看法:“技术创新所带来的实体经济收益不是源自于全部的想法,而是源自于正在区域成熟的新兴技术和沉睡了数十年的软化技术的巧妙结合。我们的实体工业也存在很长时间,不可或缺,它也需要转型升级,这时新兴技术跟它结合就能产生巨大的经济效益。所以,推进节能技术对接非常重要,新兴技术跟实体经济结合是非常好的。”

公共建筑节能需技术管理“双管齐下”
实体经济领域节能潜力大