天津天钢联合特钢公司碳排放源浅析
天津天钢联合特钢公司碳排放源浅析
闫燚
【期刊名称】《《天津冶金》》
【年(卷),期】2019(000)0z1
【总页数】7页(P78-83,86)
【关键词】碳排放; 来源; 措施
【作 者】闫燚
【作者单位】天津天钢联合特钢有限公司 天津301500
【正文语种】中 文
0 引言
全球气候的变化引起了国际社会的高度重视，因此1992年《联合国气候变化框架公约》（简称《公约》，UNFCCC）问世，此公约是全球应对气候变化的纲领性文件，也是推动全球低碳发展的法律基础。我国政府一直重视应对气候变化工作，先后签署了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和《巴黎协定》，并根据中国国情先后制定发布了《国家应对气候变化规划（2014-2020 年）》、《“十三五”控制温室气体排放工作方案》等重大战略文件，完善了应对气候变化战略与政策体系，提出了中国的国家自主贡献方案。为积极响应国家政策，天钢联合特钢有限公司自2013年就积极开展碳排放核查工作，并按要求进行履约。通过开展碳排放核查工作，天钢联合特钢有限公司逐步摸清各生产工艺中碳排放源，并根据企业自身情况采取积极措施来降低碳排放，使碳排放强度逐年降低。
1 碳排放的由来
1.1 碳排放的概念
碳排放是温室气体的总称，最重要的气体是二氧化碳，所以以碳为代表。在政府间气候变化专门委员会第五次评估报告的结论中，指出人类对气候系统的影响是明显的。1951—20
10年全球气温上升的一半以上是由人类活动引起的。发达国家是全球气候变化的主要原因。工业革命以来，人类的活动，特别是发达国家工业化进程中的经济活动，包括化石能源的消耗、热带森林的砍伐、化学合成产品的生产和使用以及大量温室气体的排放（d约80%）。
1.2 碳排放的危害
二氧化碳等温室气体像温室玻璃一样笼罩在地球表面的大气中，太阳短波辐射透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。这个过程就是温室效应（若无“温室效应”，地球表面的平均温度是-18℃，而非现在的15℃）。如果温室气体浓度增加过多，即导致温室效应增强，从而引起全球气候变化。
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2 天津天钢联合特钢有限公司碳排放源分布
现行宪法是哪年颁布的天津天钢联合特钢有限公司（简称联合特钢公司）成立于2009年9月。经过近几年的升级改造，现已成为集烧结（球团）、炼铁、炼钢、连铸、轧钢及制氧于一体的大型钢铁联合
关注民生疾苦的诗句企业，拥有432万t铁、420万t钢、250万t材配套生产能力，现有职工5000余人。联合特钢公司厂区平面分布图见图1。
图1 厂区平面布置图
天钢联合特钢公司主要生产流程包括球团、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等生产工序，形成了一套完整的钢铁联合企业生产体系。生产工艺流程图见图2。
图2 生产工艺流程图
2.1 球团工艺及碳排放源
球团工艺就是将铁精矿粉或其他含铁粉料添加少量添加剂混合后，在加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球，再经过干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球型含铁原料。
球团工艺中主要涉及化石燃料燃烧排放量和净购入电力产生的排放量。化石燃料燃烧为燃烧高炉煤气。为了降低购入电量，天钢联合特钢公司利用球团余热进行发电，通过技术革新，有效减少了球团工艺生产中碳排放量。
2.2 烧结工艺及碳排放源
烧结工艺以精矿粉、高炉返矿等各种含铁粉尘（包括除尘灰）、含铁尘泥等不能直接入高炉冶炼的含铁物料作为主要原料，配入适当的燃料（焦粉、无烟煤）和溶剂（石灰石或石灰粉），加水润湿、混匀、造球，在烧结机料床上点火焙烧，利用其中燃料燃烧产生的热量，使原料局部生成液相物，利用生成的熔融体，使散粒结成块状，经过一定时间焙烧后便成为烧结矿，之后送入炼铁车间。球团工艺流程图见图3
图3 球团工艺流程图
烧结工艺中主要涉及化石燃料燃烧排放量和净购入电力产生的排放量，化石燃料燃烧为燃烧无烟煤、焦炭、转炉煤气和高炉煤气，为了降低购入电量，天钢联合特钢有限公司将烧结环冷机烟气余热中近50%的热能回收利用发电，减少外购电量。烧结余热发电采用烟气再循环，减少烧结环冷机烟气向空排放，从而减少温室气体的效果。烧结工艺流程图见图4。
2.3 炼铁工艺及碳排放源
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炼铁工艺以烧结矿、球团矿、块矿、各种杂矿为原料，以焦炭、煤为主要燃料，在高炉高温下，用还原剂（主要是CO）从铁矿石中还原生产出熔融铁水的过程。高炉冶炼所需的烧结矿、副矿、焦炭按照确定的比例经皮带机传输到槽下上料系统，原料经槽下上料系统送往炉顶布料，炉顶布料设备按照工艺要求将各种原料装入炉内进行冶炼。热风炉通过煤气燃烧加热格子砖，经格子砖换热加热后达到1220℃，由高炉下部风口鼓入热风，同时由风口喷入煤粉。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应，产生的高温还原性煤气上升，并使炉料加热、还原、熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后生成液态渣。上升过程中，煤气流温度不断降低，成分逐渐变化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。高炉冶炼的主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气为副产品。
炼铁工艺中主要涉及化石燃料燃烧排放量和净购入电力产生的排放量。化石燃料燃烧为燃烧烟煤、无烟煤、焦炭和高炉煤气。为减少炼铁工艺外购电量，采用BPRT节电技术，利用高炉煤气余压带动透平机做功，从而达到节电的效果，年节电量可达40%左右。另外，为解决大量高炉煤气放散，减少环境污染，节约能源，天钢联合特钢有限公司建立3×25MW煤气发电项目，供全公司生产使用，极大地减少了全公司外购电量。高炉工艺流程图见图5。
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2.4 炼钢工艺及碳排放源
转炉炼钢以铁水及少量废钢等为原料，以石灰、萤石等为溶剂。在铁水和废钢加入炉内后摇直炉体进行吹炼。转炉炼钢采用顶底复吹技术，炉顶吹氧、炉底吹惰性气体进行混合搅拌。溶剂等辅料由炉顶料仓加入炉内。转炉吹炼时由于氧气和铁水中碳发生化学反应，产生大量含CO的炉气（转炉煤气），同时铁水中杂质与熔剂相结合生成钢渣。当吹炼结束时，倾倒炉体排渣出钢。为冶炼优质钢种，将转炉钢水经120t钢水罐再送精炼炉进行精炼。合格钢水送连铸钢包回转台，通过钢包滑动水口和钢包长水口进入中间罐，到达一定高度后开浇，连铸机全程采用无氧化保护浇铸，经过浸入式水口进入结晶器。由于结晶器不断振动，并在冷却水的间接冷却下，使钢水形成坯壳，具有很薄坯壳的金属坯由引锭杆不断拉出，经结晶器、弯曲段、扇形段，再通过二冷段用水直接喷淋冷却，最后进入矫直段，矫直后的铸坯经切割成所需定尺后即得产品连铸坯。
图4 烧结工艺流程图
炼钢工艺主要涉及化石燃料燃烧排放量和净购入电力产生的排放量，化石燃料燃烧为燃烧转炉煤气。为了降低外购电量，天津天钢联合特钢有限公司饱和蒸汽发电项目充分回收利
用3台转炉大量富余的低压饱和蒸汽发电，节约了能源，保护了环境。炼钢工艺流程图见图6。
2.5 带钢工艺及碳排放
合格的钢坯由汽车从炼钢车间热送至轧钢原料跨，经吊车吊运至钢坯台架上，用上料推钢机推至入炉辊道上，通过辊道输送至炉尾，经测长、对中后，由液压推钢机将其推入燃混合煤气的蓄热式加热炉内加热。加热好的钢坯，由入炉推钢机推出滑至出炉辊道上，经粗除鳞工序除去钢坯表面氧化铁皮后，由辊道送往可逆粗轧机组轧制，轧制后的钢坯再经辊道送往热剪机切头，切头后送精轧机组轧制所需要的带钢尺寸。
图5 高炉工艺流程图
图6 炼钢工艺流程图
带钢工艺主要涉及化石燃料燃烧排放量和净购入电力产生的排放量，化石燃料燃烧主要为加热炉煤气的燃烧。带钢工艺流程见图7。
图7 带钢工艺流程
3 企业开展碳排放控制工作什么伤医院不能治
3.1 对所有购入原燃料进行化验
天津天钢联合特钢有限公司通过碳核查工作，明确了碳排放源主要为燃料燃烧排放和电力生产排放。为了保证购入原燃料的质量，天津天钢联合特钢有限公司对所有购入原燃料进行化验，严重控制灰分、挥发分和含硫量的成分，根据国标要求制定本公司原燃料检测标准。
3.2 强化能源指标管控
天津天钢联合特钢有限公司根据《中华人民共和国节约能源法》和《天津市节约能源条例》等国家和地方法律法规，制定了《天钢联合特钢有限公司能源管理奖励考核办法》，此办法对各单位生产工序煤炭消耗和动力介质消耗的指标进行分解管控，每月对各单位能耗指标的完成情况进行汇总、分析、考核和奖励。从2013～2018年对完成指标的单位奖励511.8474万元，对未完成指标的单位考核5.95万元。
3.3 主动实施节能新技术，降低碳排放
（1）为了最低限度控制高炉煤气的消耗，天钢联合特钢有限公司对高炉热风炉煤气消耗进行技术革新，采用智能烧炉系统，通过控制空燃比，达到最优烧炉效果。改造后的1080m3高炉每天一炉节约煤气10万m3左右，500m3高炉每天一炉节约煤气5万m3左右。

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