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2011年5月17日甘肃嘉峪关2能源消耗与GDP的相关性v2010年比2005年总能耗增加37%，我国人均能耗消费超过美国。人均CO2排放达5吨/人·年，占全球新增CO2排放的50%。v2010年GDP为6.0528万亿美元，约占全球60万亿美元的10%；总能耗32.5亿吨标煤，单位GDP能耗为5.369吨标煤/万美元。*数据源自世界银行网站与英国石油公司网站。中国的能耗与GDP统计均不含台、港、澳地区。十一五节能目标基本实现，但与国际比较能耗差距较大单位GDP能耗（吨标煤/万美元）总能耗（亿吨标煤）GDP（万亿美元）单位GDP能耗（吨标煤/万美元）总能耗（亿吨标煤）GDP（万亿美元）19.50159.4931.102.93433.427010.05614.68515322.46822.309:18.445.004中国占全球的%2.74458.13344.6454全球6.3354.9092.2341中国2009年2005年3我国经济发展的高能源依赖型模式必须改变p2000~2010年，我国GDP年增速为10.4%，占世界GDP比例由3.8%增至9%，但同期能源消费增2.2倍（全球增长小于20%），能源消耗战全球比例由9.1%提高到约20%，CO2排放由12.9%提高到24%。p十二五期间，必须严控能源总需求（40亿吨标煤）和GDP增速41.6GDP能源强度下降23.5%41.0GDP能源强度下降21%40.4GDP能源强度下降18.5%45.643.641.739.8GDP能源强度下降16%11.0%10.0%9.0%8.0%十二五期间GDP年均增长率能源总需求（亿吨标煤）4v工信部节能司介绍，全国工业能耗约占全国总能耗的70%，其中钢铁工业占全国的16.1%。据此估计，2010年我国钢铁工业总能耗约为5.13亿吨标煤，创造价值约为3.57万亿（8.9%GDP）；v日本2010年总能耗6.6亿吨标煤，创造GDP5.4742万亿美元（36.4034万亿人民币），与日本比较，我国钢铁能耗约为日本全国能耗的77.7%，创造的GDP约为日本的9.8%；v从我国承诺2020年比2005年单位GDP的CO2排放降低40%~45%＞14%16%19%相应能耗下降16%17%16%CO2排放下降2016~2020年2011~2015年2006~2010年v我国十二五期间各地区、各行业及重点企业将分解落实能源消耗及碳强度下降指标。5728(21.31)600(17.57)703(20.58)785(23.4)740(21.68)733(21.45)吨钢综合能耗kgce(GJ)0.3245JFE0.3245新日铁NSC0.3433POSCO按GB2589-2008通则：电力折标系数为：“当年火电发电煤耗”调整为0.3340.3143（只计算到热轧，加冷轧为624kgce/t）0.3657所采用的电力折标系数中国蒂森阿-米(巴西)国家或企业2007年我国年产500万吨以上钢铁企业与国外差距全国钢铁工业及酒钢的的吨钢综合能耗变化0.5260.5840.7771.1172.679-酒钢0.6050.6190.741*0.921.6112.039全国2010年2009年2005年2000年1990年1980年*2005年以后电力折标系数为0.1229计算单位：tce/t61973年1980年1990年2000年2010年100675050431020206.71027日本钢铁生产工序节能与能源消费量的关系及2010年目标值2000年代1970年代1980年代1990年代工序连续化/工序省略（CC、CAPL）增能（高附加值、环境对策等）加大余热回收、设备高效化引入大型余热回收设备（TRT、CDQ）扩大弱粘结煤比例（PCI、煤调湿）强化煤气回收®加热炉不用油资源再循环（废塑料、废轮胎等）能源消费回收能总消费净消费①工序连续化②余热回收发电③喷吹废塑料等7各种重大技术措施节能效果全企业节能3%，折合22kgce/t钢左右能源管理中心9吨钢回收电力近15kWh转炉低压饱和蒸汽发电8可回收余热蒸汽约100kg/t烧结矿烧结矿显热回收7如果把装炉煤水分从11%降至6%，则吨焦可节约14kgce/t焦左右CMC6相对冷装，当热装温度高于600℃时，可节约能源12kgce/t左右铸坯热送热装技术5降低工序能耗约18kgce/t蓄热式轧钢加热炉技术4若吨钢煤气回收量达到80Nm3/t，可降低吨钢能耗约23kgce/t转炉煤气回收技术3每吨铁可发电约30kWh，最高可回收电力约54kWh/tTRT2平均每熄1t焦炭可回收4.5MPa、450℃（或9.8Mpa、540℃）蒸汽0.50t左右CDQ1节能效果节能技术序号8“十一五”期间重点大中型钢铁企业主要节能技术节能潜力1106.9596.8309.5245.31191.9113.9249.53合计（万tce）776.0252.8199.7161.17165.7513.9182.72008~2010年节能量（万tce）330.9344109.884.1426.16-66.832005~2007年节能量（万tce）合计综合能源管理转炉煤气回收TRT烧结余热回收煤调湿CDQ92009-2010年钢协会员企业各工序能耗未达标情况5644609215545.568.127.626.955.620.37.47.113.65.7050100150200250300350400450500焦化烧结炼铁转炉炼钢电炉炼钢各工序能耗标准限定值，kgce/t01020304050607080未达标率，%国家限额标准限定值2009年未达标率2010年前三季未达标率国家对钢铁行业实行能源消费总量控制，“十二五”期间钢铁行业主要生产工序能耗若达到限额标准的目标值，主要钢铁企业吨钢综合能耗的平均值可能要低于580~590kgce/t，比2010年只能降低3~5%，与国家要求差距较大。转变发展方式自主创新水平不高，创新环境有待改善转变生产发展方式已成为钢铁企业面对的急迫问题转变生产发展方式已成为钢铁企业面对的急迫问题节能减排、低碳发展越来越成为钢铁企业生存发展的关键问题发展低碳绿色钢铁节能节能压力越来越大10如何“进一步降低”能耗？一．能源管理工作重点是加强能源管理体系建设1.强化对钢铁行业功能的再认识产品制造；能源转化；社会大宗废弃物的消纳2.进行能源初始状况评价（能源因素辨识、能源规划）3.考虑与现有经营管理体系的结合三流一态（物质流、能源流、价值流和设备运行态）管控；4.管理与技术并重（节能技术攻关），工序与介质并举5.加强三级能源计量网建设6.能源中心建设和认证审核（能源体系思想明确）11二．技术节能思考以高炉-转炉联合流程为例理论最低能耗：331/0.95+193.4=552kgce/t材（以电力折换系数约0.35计算）国际钢铁界以吨钢总能耗20GJ（683.4kgce）为标准合理耗能（1GJ=34.17kgce）其中还原反应理论能耗：331kgce/t铁生产过程耗能：193.4kgce/t材煤气及余热余能：490kgce/t材（理论）节能潜力：683.4－552=131.4kgce/t材（理论）CO2最低排放：3.05×131.4≈400kgCO2/t材）（不考虑煤气®CO®CO2二次燃烧排放）12技术节能的发展方向1.淘汰低效的冶金流程和全部装备2.充分有效的煤气转换，提高能源使用效率3.重视余热余能的回收应用4.提高各类冶金设备的效率和能源利用效率5.系统节能和循环经济、低碳经济相结合6.非化石能源的积极应用7.逐步发展电炉流程和非高炉炼铁流程8.……13落后装备与大型设备有关指标比较主要指标单位300m3以下高炉、20t以下转炉、电炉1000m3以上高炉、120t转炉、70t电炉指标比较（±）指标比较（％）1.能源消耗吨铁工序能耗kgce/t4994207918.81吨铁入炉焦比kgce/t54234020259.41吨铁喷煤比kg/t125180-55-30.56吨钢耗电kWh/t500250250100.002.环保指标吨铁烟粉尘排放量kg/t20.119倍1.9吨铁SO2排放量kg/t5.421.233.4倍4.19环保资源利用投资比重%013-100-133.资源综合利用TRT发电kWh/t030-100.00-30吨钢煤气回收量m3/t080-100.00-80吨钢消耗金属料kg/t115010756.8975炉容小时耗新水m3/t0.330.1794.120.16吨铁土地利用率m2/t0.250.12108.330.134.质量和效率人均铁产量t/人.年440016300-11900-73.01吨铁制造成本（不含环保等费用）元/吨16001550503.23一级品率%8698-12-12.241.淘汰低效的冶金流程和全部装备14主要产钢国平均吨钢能耗值的相对比较俄罗斯,125美国,120日本,100韩国,105欧盟,110中国应淘汰,160中国大中型,1106080100120140160180日本韩国欧盟中国大中型美国俄罗斯中国应淘汰设备注：以日本吨钢能耗为100%。数据来源：日本钢铁协会（ISIJ）应淘汰能耗过高的设备15焦炉煤气400m3/t焦10%CO，25%CH4，55%H2热值：~4000kcal/m3高炉煤气1600m3/t铁～25%CO，～20%CO2热值：~800kcal/m3转炉煤气～80m3/t钢～75%CO，～17%CO2热值：~2000kcal/m3n大量的高炉煤气、焦炉煤气在炼铁系统没有充分有效利用是碳排放大的主要原因；低品质过剩煤气用于发电，其能效只有20%左右；高炉炼铁能效60%左右。2.充分有效的煤气转换，提高能源使用效率16冶金过程能源：•一次能源：煤炭、石油、天然气•外部电力来源本属二次能源，但在冶金算一次能源。•二次能源：1.由各种煤炭使用产生的副产煤气（高炉、焦炉、转炉煤气）2.产品余热（红热焦炭；炽热炉渣；产品的液®固的各种显热；烧结、球团显热）3.各种加热炉外排废热、循环水带走热量……4.其它（由有压力能带的势能）•一般二次能源占总钢铁能量的70%，前页叙述的煤气及余热余能（490kgce/t材）属二次能源；冶金过程耗能（193.4kgce/t材）和还原反应理论能耗（331kgce/t铁）是理论最低能耗。我们节能工作，就是如何充分应用二次能源（约占总能70%），优化流程的煤气转化功能，提高能源使用效率。17充分利用焦炉煤气，转变为碳氢共冶金H2COCH4CO2N2CnHm～57.2～8.6～26.4～2.0～3.6～2.0H2发热值：2580kcal/m3CH4发热值：9000~10800kcal/m3G发电0.895MWh(h=35%)加热2.485MWh制氢365m3(STP)制甲醇295kg直接还原铁1120kg作为还原剂进高炉技术上可行，易于实施，是焦炉煤气最有价值的使用方法之一。高炉喷吹焦炉煤气耗量大，需高品位矿供应，钢厂内无大量剩余焦炉煤气，在生产规模上难以做大，生产直接还原铁消耗量巨大，独立焦化厂缺H2/C比的碳原料，价格受石油控制，收益率无法保证。制甲醇产量和用量有限，价格竞争，市场不确定。制氢仅利用了焦炉煤气的部分热能，且电价基于燃煤的火力发电计算，效益不好。发电综合评价利用方式生产一吨焦炭产生的焦炉煤气(H2%+CO%)≈60%可用于焦炉煤气利用方式综合评价183.重视余热（显热）回收应用30.2%中温余热回收率1.59%炉渣显热回收率1.90%冷却水显热回收率14.92%烟气显热回收率~1%低温余热回收率44.4%其中高温余热回收率25.8%钢铁工业余热回收率50.04%产品显热回收率重点大中型钢铁企业的余热（显热）利用率情况我国钢铁工业的余热和显热耗能占总能耗的30%左右。对固体高于500℃，液体高于300℃，气体高于200℃的物流，都应努力做好显（余）热回收。冷却水显热,15%炉渣显热,9%废烟气显热,37%产品显热,39%194.提高各类