“十二五”，唱好钢铁循环经济产业链的“重头戏”

“十一五”期间，钢铁行业内循环经济已经取得了很大的进步。但是，作为国民经济基础产业，钢铁行业循环经济的发展，离不开与其他相关行业和社会之间的链接。近日，《中国冶金报》记者就钢铁循环经济产业链建设问题，采访了部分钢铁业内专家。从业内专家的观点和钢铁企业的实践看，推进钢铁工业循环经济产业链建设，对于高效利用各种资源，降低钢铁工业的能源和资源消耗，减少污染和温室气体排放有至关重要的作用。

钢铁—建材循环经济产业链

钢铁—电力循环经济产业链

　　钢铁生产过程消耗大量的电能和煤炭，产生大量的煤气和余热。业内专家认为，钢铁企业应当优化能源结构和能源利用，在能源效率最大化的前提下，利用钢铁生产流程中的余热余能和副产煤气发电，与电力行业构成钢铁—电力循环经济产业链。

　　在钢铁企业，可以发电的余热余能形式和过程有高炉炉顶余压发电（TRT）、余热锅炉蒸汽发电、煤气—蒸汽联合循环发电（CCPP）、全烧高炉煤气或气煤混烧锅炉余热发电。

　　如莱钢推广应用高炉、转炉煤气回收利用技术，TRT、CCPP和干熄焦（CDQ）发电技术、低温余热发电技术；研究高炉冲渣水低温余热利用技术、转炉余热锅炉蒸汽发电技术、烧结机余热蒸汽发电技术等，形成二次能源循环链，不断提高余热余能回收利用水平。目前，莱钢高炉、转炉、焦炉煤气全部实现回收利用。此外，鞍钢建成了300MW、150MW两套CCPP机组，比常规发电机组能效高出15%，相当于年节能12.4万吨标煤，并提出“十二五”期间进一步提高余能余热回收利用水平的目标。济钢也建设了3套CCPP机组，总装机容量达到405.6MW。

　　实现钢铁企业煤气“零排放”的一个重要途径，是建立“共同火力发电”模式。即钢铁企业将多余的副产煤气输送给火力发电厂，代替部分煤炭燃料，以充分利用钢铁企业的剩余煤气，实现煤气“零排放”。共同火力发电整合了钢铁企业和电力企业各自的优势，充分利用了钢铁企业的剩余煤气和火力发电厂的现有设备资源（锅炉和发电机组），相互弥补，只需增加煤气输送管道和对锅炉进行必要的改造，在增加很少投入的情况下即可获得最大效益。同时，在副产煤气充分利用方面，共同火力发电也要比常规发电机组更灵活。此外，与钢铁企业自己建设利用余热余能的发电机组实现电力自给相比，共同火力发电系统可以缓解两者的行业利益冲突：一方面，电力企业可以利用钢铁企业的副产煤气，降低了发电成本；另一方面，钢铁企业可以节省发电系统的建设投资，同时可使剩余煤气达到“零排放”。

　　但是，业内专家指出，我国目前在理念、技术和政策层面还存在一些问题。从国内发展共同火力发电的实践来看，由于电力行业垄断、电力行业以单方面收益最大化为主等问题，钢铁企业受到了制约，比如上网电价等。两个不同行业的企业之间难以做到公平、公开和公正，大大延迟了共同火力项目的实施。

　　钢铁—化工循环经济产业链

　　钢铁生产过程中的副产煤气资源化利用可提高煤气利用的附加值，可生产氢、甲醇、二甲醚等。目前，我国钢铁生产过程的焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气只是作为燃料，用于钢铁企业内部或钢铁厂附近的生活区，利用效率低，焦炉煤气中含有的氢气、高炉煤气、转炉煤气中含有的一氧化碳等均未得到资源化利用。钢铁生产可与化工行业构成循环链接关系，在煤气加工方面进行合作，使煤气资源得到优化利用，实现资源效率最大化和经济效益最大化。

　　钢铁生产与化工行业构成的循环链接模式主要有：第一，利用焦炉煤气规模提氢气，生产出来的氢气转供炼油、石化等行业加氢处理提高油品质量。如莱钢利用焦化副产品建设苯加氢等煤化工项目，已开发化工产品15种，年产值达到5.36亿元。第二，可利用焦炉煤气提氢气，转炉煤气提一氧化碳、二氧化碳，合成精甲醇，尾气可发电。第三，利用焦炉煤气、转炉煤气可生产商品甲醇、燃气、乙二醇、醋酸产品；引入新型煤气化炉生产清洁燃气，与尾气、高炉煤气实施燃气蒸汽联合循环发电，并实施余热余能分布式发电，可实现用电自给及外送。

　　焦炉煤气是钢铁企业最优质的二次能源，以往焦炉煤气的利用比较单一。由于焦炉煤气含氢量高，热值比较高，业内专家建议，“十二五”期间应重点支持利用焦炉煤气制氢、焦炉煤气作为化工原料生产合成气（甲醇、二甲醚、提取甲烷制LNG等）和合成甲烷等。

　　利用焦炉煤气吸附制氢工艺是目前比较成熟的技术。钢铁企业（或焦化厂）的副产焦炉煤气有50%~60%的氢气，20%~30%的甲烷，是非常好的制氢原料。与天然气制氢相比，焦炉煤气制氢节省了蒸汽转换或部分氧化等甲烷裂解过程，节约了相应的能源消耗，相对更加经济，是大规模、高效、低成本生产廉价氢气的有效途径。此外，还可为石化行业提供加氢处理气体、氢气动力汽车，以及为氢冶金服务，这些有可能成为中国使用氢能源的突破口之一。

　　目前，还需要解决焦炉煤气吸附制氢的大型煤气压缩机等关键技术。

　　　　钢铁—市政循环经济产业链

　　从钢铁企业的实践看，钢铁—市政循环经济产业链主要是与城市污水处理厂联合，充分利用中水和污水。城市污水经过污水处理厂处理后排放的中水，可以作为钢铁生产过程中的冷却水或工艺用水。根据钢铁企业与城市的关联程度，可在钢铁企业内部或紧邻钢铁企业建立城市污水处理厂，使其具有处理城市污水和提高钢铁生产水资源的双重功能。

　　早在1998年，鞍钢就利用世界银行低息贷款建成了日处理能力22万吨的鞍山市西部第一污水处理厂，2008年~2009年又投资1.8亿元建设日处理能力为4.8万吨的西部污水深度处理工程，采用生化处理技术和反渗透膜技术对处理后的水进行深度处理，替代新水，使外排废水量大幅减少。本钢也在工源厂区建设了日最大处理能力为12.5万立方米的污水处理厂，集中处理厂区污水，实现中水回收利用，水重复利用率达到97.24%。

　　太钢采用反渗透膜技术，建成了处理能力1400立方米/时的净环水系统改造及软水站工程；建设了一座5万吨/天生活污水处理系统，用于处理太原市尖草坪地区生活污水3.4万吨/天，并将北沙河、北涧河生活污水引入太钢污水处理站进行处理。通过生活污水回收置换，太钢每年可节约新水839.5万吨，太原市可减少废水排放26500吨/天，减排化学需氧量（COD） 2844.7吨/年。

　　与城市和谐共生的重点工程

　　第一，消纳社会废塑料，在高炉和焦炉中高效利用，可以减少化石燃料的消耗，降低能源成本。塑料具有41868J/kg发热值，比煤炭的氢含量高。废塑料代替焦炭喷入高炉，不仅资源和能源利用率高达80%，而且二氧化碳排放也可减少1/3。

　　目前，首钢已建设完成了一整套废塑料处理工程。首钢先后研制开发了焦化工艺处理废塑料技术、塑料型煤加工技术，优化了废塑料加工工艺和设备，降低了其能耗和运行成本。2009年，首钢在迁安设计建设了一条年处理1万吨废塑料、年生产炼焦用废塑料型煤5万吨的生产线，一条年处理焦油渣3000万吨、年生产焦油渣型煤3万吨的生产线，并已于2010年10月建成投产，具有显著的环境效益、经济效益和社会效益。此外，济钢已将废塑料炼焦技术开发应用纳入“十二五”规划中。

　　第二，与城市资源回收系统联合，回收利用废钢、含铁废弃物、铁尾矿等。

　　此外，业内专家指出，钢铁企业副产的高炉渣和转炉渣是很好的建材原料，主要含有二氧化硅、氧化钙和三氧化二铝等氧化物，脱硫副产物石膏主要含有硫酸钙和氧化钙等，这些副产物可以改良土壤，加工成中效或长效肥料；在钢铁生产过程中排放的废气大多数都是燃烧后的烟气，其主要成分是二氧化碳，可以促进农作物和蔬菜的生长。可见，构建钢铁—农业循环经济产业链也将大有可为。

　　因此，中国钢铁工业协会副秘书长兼首席分析师迟京东、钢协发展与科技环保部副主任黄导对《中国冶金报》记者表示，“十二五”期间，钢铁行业循环经济发展要重点加强行业之间循环产业链、行业与社会之间大循环工作的开展。