按照《關於嚴格能效約束推動重點領域節能降碳的若幹意見》《關於發布<高耗能行業重點領域能效標杆水平和基準水平(2021年版)>的通知》有關部署,推動各有關方麵科學做好重點領域節能降碳改造升級,2022年2月3日國家發展和改革委員會、工業和信息化部、生態環境部和國家能源局聯合發布了《高耗能行業重點領域節能降碳改造升級實施指南(2022年版)》(以下簡稱《實施指南》),引導煉油、乙烯、鋼鐵、焦化等17個高耗能行業進行節能降碳改造升級,重點從改造升級、技術攻關、集聚發展和淘汰落後四個方麵發力。
焦化行業在我國經濟建設中不可或缺,不僅提供鋼鐵產業必不可少的燃料和還原劑,煉焦過程副產的焦爐煤氣和化工產品是城市(工業)燃氣、基礎化工原料,是能源轉換的重要工序,消耗的能源主要有洗精煤、焦爐煤氣、高爐煤氣等,存在高能耗、高汙染等問題,節能降碳改造升級潛力較大。
《實施指南》提出焦化行業節能降碳改造的工作目標是:到2025年,焦化行業能效標杆水平以上產能比例超過30%,能效基準水平以下產能基本清零,行業節能降碳效果顯著,綠色低碳發展能力大幅提高。
《實施指南》從以下幾個方麵闡述了焦化行業節能降碳改造的工作方向:
一、加強先進技術攻關,培育標杆示範企業
截止到2021年底,我國現有在產焦炭產能5.4億噸(常規焦爐),年產焦炭4.18億噸左右,以4.1億噸焦炭產量計,年消耗洗精煤約5.453億噸,年產焦爐煤氣2063億m3,焦爐回爐加熱以45%計,每年可外供焦爐煤氣989.72億m3。焦爐煤氣中含有55%~60%的H2,每年從焦爐煤氣可提取462.69~504.76億m3H2。使(shi)用(yong)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)製(zhi)氫(qing)比(bi)電(dian)解(jie)水(shui)製(zhi)氫(qing)更(geng)具(ju)成(cheng)本(ben)優(you)勢(shi),且(qie)來(lai)源(yuan)廣(guang)泛(fan),因(yin)此(ci)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)富(fu)氫(qing),有(you)序(xu)推(tui)進(jin)氫(qing)能(neng)發(fa)展(zhan)利(li)用(yong),研(yan)究(jiu)開(kai)展(zhan)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)重(zhong)整(zheng)直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)鐵(tie)工(gong)程(cheng)示(shi)範(fan)應(ying)用(yong),實(shi)現(xian)與(yu)現(xian)代(dai)煤(mei)化(hua)工(gong)、冶金、石化等行業的深度產業融合,減少終端排放,促進全產業鏈節能降碳。
二、加快成熟工藝普及和推廣,有序推動改造升級
(一)推廣應用綠色工藝
1.加快推進焦爐精準加熱智能控製技術的普及應用,減少焦爐加熱煤氣消耗,從源頭上節能減碳。
煉焦車間的能耗占焦化工序能耗的70%~80%,而煉焦車間能耗中加熱能耗占80%~90%,用電能耗約占8%,水、蒸汽、壓縮空氣約占2%~4%。因yin此ci降jiang低di煉lian焦jiao車che間jian的de能neng耗hao,主zhu要yao是shi降jiang低di煉lian焦jiao耗hao熱re量liang。焦jiao爐lu加jia熱re控kong製zhi目mu前qian大da部bu分fen企qi業ye采cai用yong人ren工gong調tiao節jie輔fu助zhu簡jian單dan的de反fan饋kui調tiao節jie實shi現xian,缺que乏fa對dui精jing準zhun加jia熱re智zhi能neng控kong製zhi技ji術shu的de研yan究jiu應ying用yong,未wei來lai一yi個ge時shi期qi需xu要yao生sheng產chan企qi業ye、科研機構等通力合作,開發出適合各種爐型、不同工藝條件的焦爐精準加熱智能控製係統,並在全行業進行推廣,實現全行業焦爐加熱煤氣消耗降低2%~3%的目標。
2.重點推動高效蒸餾、熱泵等節能技術在焦化企業的應用。
3.加大煤調濕技術的研究應用,減少裝爐煤水分對煉焦生產的影響。
由於選煤技術的變化、原yuan料liao煤mei供gong應ying緊jin張zhang加jia劇ju,進jin廠chang原yuan料liao煤mei水shui分fen呈cheng現xian上shang升sheng趨qu勢shi,入ru爐lu煤mei水shui分fen也ye呈cheng現xian增zeng加jia趨qu勢shi。入ru爐lu煤mei水shui分fen增zeng加jia,不bu僅jin帶dai來lai煉lian焦jiao能neng耗hao的de增zeng加jia,而er且qie會hui增zeng加jia剩sheng餘yu氨an水shui量liang、增加荒煤氣體積,增加煤氣淨化、廢水處理負荷,無形中增加了能耗;而且水分過大,裝煤後會急劇降低爐牆溫度,加速爐體損壞。因此加強煤調濕技術的研究和推廣具有十分重要的意義。
(二)餘熱餘能回收。進一步加大餘熱餘能的回收利用,推廣應用幹熄焦、上升管餘熱回收、循環氨水及初冷器餘熱回收、煙道氣餘熱回收等先進適用技術,研究焦化係統多餘熱耦合優化。
1.幹熄焦是采用惰性氣體為紅焦降溫冷卻的同時回收餘熱的一種熄焦方法,是焦化生產企業最重要的節能措施,噸焦可降低能耗46kgce。按產業政策要求,鋼鐵企業焦化廠已基本完成幹熄焦改造;獨立焦化企業幹熄焦比例逐年提高。進一步研發和完善焦化廢水零排放工藝,提高幹熄焦比例。
2.上升管餘熱回收
近年來上升管餘熱回收技術逐漸成熟,已在部分企業成功應用。按照《焦爐上升管荒煤氣顯熱利用技術規範》(YB/T4723-2018)規定,焦爐上升管荒煤氣顯熱利用技術產汽量不小於60kgce/t焦(根據爐型及並網蒸汽壓力不同而定)。按行業平均產汽量0.6MPa、80kg/t焦計算,產蒸汽折標煤7.536kgce/t焦,工藝消耗能源物質(除鹽水、電力等)0.123kgce/t焦,上升管餘熱回收技術噸焦節能7.413kgce/t焦。進一步優化上升管餘熱回收技術,提高應與比例。
3.xunhuananshuijichulengqishangduanyureweidipinzhireyuan,keliyongqiweiqiyehuozhoubianchengzhengongnuan,yekeliyongqizuoweizhilengjireyuan。yixunhuananshuiweireyuandezhilengjiweijinjiniankaifadexindejienengjishu,peihechulengqishangduanyureliyong,kequanbuhuobufentidaizhengqixingzhilengjisuoxiaohaodezhengqi,yizhilengjikaijishijianbutong,zuidakejiangdidunjiaonenghao3.075kgce。
4.焦爐煙囪煙氣餘熱利用
焦爐燃燒廢氣帶走熱量與煙氣溫度有關,一般占焦爐能耗的17%左右。
焦jiao爐lu蓄xu熱re室shi是shi降jiang低di煉lian焦jiao耗hao熱re量liang的de主zhu要yao節jie能neng裝zhuang置zhi,在zai此ci部bu位wei燃ran燒shao後hou高gao溫wen廢fei氣qi與yu參can與yu焦jiao爐lu加jia熱re的de空kong氣qi或huo貧pin煤mei氣qi換huan熱re以yi達da到dao節jie能neng目mu的de。焦jiao爐lu在zai設she計ji時shi蓄xu熱re室shi換huan熱re麵mian積ji需xu經jing過guo嚴yan格ge計ji算suan以yi控kong製zhi煙yan氣qi溫wen度du。成cheng熟shu的de焦jiao爐lu設she計ji無wu需xu裝zhuang備bei焦jiao爐lu煙yan囪cong煙yan氣qi餘yu熱re利li用yong裝zhuang置zhi。
按(an)環(huan)保(bao)要(yao)求(qiu),焦(jiao)爐(lu)煙(yan)囪(cong)煙(yan)氣(qi)需(xu)采(cai)取(qu)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)措(cuo)施(shi),在(zai)煙(yan)道(dao)上(shang)如(ru)果(guo)裝(zhuang)備(bei)過(guo)多(duo)的(de)設(she)備(bei),會(hui)影(ying)響(xiang)焦(jiao)爐(lu)煙(yan)囪(cong)煙(yan)氣(qi)的(de)穩(wen)定(ding)達(da)標(biao),一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)限(xian)製(zhi)了(le)焦(jiao)爐(lu)煙(yan)囪(cong)煙(yan)氣(qi)餘(yu)熱(re)的(de)利(li)用(yong)。
(三)能量係統優化
研究開發焦化工藝流程信息化、智能化技術,建立智能配煤係統,完善能源管控體係,建設能源管控中心,加大自動化、信息化、智能化管控技術在生產組織、能源管理、經jing營ying管guan理li中zhong的de應ying用yong。上shang述shu技ji術shu開kai展zhan在zai焦jiao化hua行xing業ye處chu於yu起qi步bu階jie段duan,大da多duo數shu企qi業ye不bu具ju備bei實shi現xian能neng源yuan係xi統tong優you化hua的de基ji本ben條tiao件jian,需xu根gen據ju所suo需xu的de信xin息xi保bao證zheng數shu據ju真zhen實shi、可靠,完善數據傳輸通道,實現互通互聯,在此基礎上開發出適合企業實際的各種管理係統。
(四)循環經濟改造
推廣焦爐煤氣脫硫廢液提鹽、zhisuandenggaoxiaoziyuanhualiyongjishu,jiejuefeiqiwuwuranwenti。liyongxianyoulianjiaozhuangbeihechanneng,yanjiujiaqiangjiaolumeiqigaoxiaozongheliyong,yanshenjiaolumeiqiliyongchanyelian,kaituojiaolumeiqiyingyongxinlingyu。
(五)公輔設施改造
根據國家有關要規定淘汰不符合要求的用能設備,提高節能型水泵、永磁電機、永磁調速、開關磁阻電機等高效節能產品使用比例,合理配置電機功率,係統節約電能。有可能的條件下將企業低品質熱源用於周邊城鎮供暖。