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德国钢厂的“能源转型”带来的启示

2013-08-10 02:15:09中国冶金设备配件网

  围绕着德国经济的可持续发展,德国的能源转型(EnergyTransition)一直是政治和公众讨论的热点。而节能减排的大趋势必将挑战工业的发展,特别是耗能工业。这也是由欧洲的能源政策和气候政策所要求的。德国钢铁企业在技术和装备上的连续投资为提高能源效率、节能减排作出了贡献,也开拓了一条新路,值得国内钢铁企业借鉴。

  安赛乐米塔尔(ArcelorMittal)的德国生产现场是全世界能源利用效率最高的钢铁生产现场之一。因为能源成本超过了生产过程中所有其他成本,因此,安赛乐米塔尔一直试图把能源的使用降到最低。

  现如今,影响德国能源转型和欧洲气候政策的政治决策有:可再生资源法规,能源税,能源效率指导意见和能源价格补偿规定。这些政策和法规直接影响到德国的钢铁工业。在2012年夏天讨论的可再生能源法规和能源税政策的改变已经导致安赛乐米塔尔公司增加了1.67亿欧元的成本。因此,德国工厂怎样提高能源效率变得非常重要。而且,不仅是环境投资,原材料质量和高科技先进钢种同样要求较高的能源用量。德国的能源价格在欧洲和全球属于最高之一。据估算,德国钢企在能源成本上增加0.01欧元将导致整个德国钢铁工业额外增加1.7亿欧元的成本。现如今,欧洲钢铁产能过剩,钢材的需求比2009年降低了25%.

  由于以上原因,安赛乐米塔尔公司对其下属工厂进行技术和设备的连续投资,以保持并进一步改进其在成本和能源效率方面的优势。例如,在其不莱梅(Bremen)公司,已经投资二次除尘系统。安赛乐米塔尔的汉堡公司花费年投资费用的15%直接用于能源效率提高项目。安赛乐米塔尔杜伊斯堡-鲁尔港公司最近完成了一座先进的线材轧制厂,该厂投资9500万欧元。在艾森许滕斯塔特地区,约有80个小型和中型初加工车间和精整车间项目在建。

  汉堡:改进能源效率

  除了注重安全性和产品质量之外,安赛乐米塔尔汉堡公司还不断改进其能源效率。如该钢厂电弧炉安装新变压器的工程,这一投资可使炉子在不同的运行模式里更加有效的使用电力,间接减少CO2排放1.5万吨/年。在能源管理系统方面,通过DINISO5001认证后,汉堡公司对能源用户监控,对改进项目进行评估,约15%的年投资费用直接用于能源效率提升项目。然而预计减少CO2排放在未来将会更加困难,因为有良好效益的项目几乎枯竭,未来的项目将需要更大的投资数额。

  除了改进设备和提高能源效率之外,安赛乐米塔尔汉堡公司还必须解决高成本和能源转型发展不确定性的问题。安赛乐米塔尔汉堡公司每年向可再生资源支付约50万欧元。不含免除EEG再分配的费用,公司成本会突破3000万欧元,这远高于工厂息税折旧摊销前利润(EBITDA)。这些额外的费用将不会由用户支付,因为在商品交易过程中,唯独靠质量和价格,而不考虑CO2排放和社会标准。

  为保持优质线材主要供应商的地位,汉堡公司通过竭力扩大原有利润和创新钢种的产品份额来改进产品结构。例如用于冷墩的新型贝氏体钢,这一新钢种促使制造商不用采取相应的热处理就能生产螺丝,因此在生产过程中节省了成本和能源。

  杜伊斯堡:高效燃烧技术

  安赛乐米塔尔最近在杜伊斯堡-鲁尔港建成一座新型现代化线材轧制厂,改进了能源效率,降低了能源成本。该厂专注于生产优质的线材和锻钢,该生产线用于轧制优质线材,如弹簧钢、冷镦钢、易切削钢。其中,多相钢、新高强度钢和超细晶钢是创新钢种,可以用于汽车动力系或可再生能源。

  该轧制厂允许采用热-机械轧制工艺,被认为是高能源效率和高劳动生产率,采用了最新的燃烧技术,装备有88个燃烧器。设计时采用低NOX、超低NOX,蓄热燃烧稳定和改进温度控制的三室布置。生产过程中,能源消耗降低到255kw/h~309kw/h(取决于炉子的回火温度),NOX污染物排放在O2为3%时减少到低于250mg/m3的水平。而采用新型的步进式炉,可以使能源降低到101kwh/t~140kwh/t.

  不莱梅:加强气体利用

  德国的DINENISO50001能源管理法被认为是效率改进的一个重要工具。安赛乐米塔尔不莱梅公司已经运营着满足所有法律要求认证的能源管理系统,工厂的能源效率已经于2012年1月按DINEN16001认可。2012年9月,安赛乐米塔尔公司博特罗普公司的焦化厂取得了DINEN50001标准认证。

  在不莱梅工厂的两个新投资项目转炉气体利用和二次除尘被认为是能源效率和环境保护的里程碑。转炉气体贮存装置是通过收集轧钢厂的附带气体来加热热轧厂的步进式炉,这有助于避免污染物排放和节省能源。二次除尘是一个除尘装置,是对一次除尘装置不能收集的附带气体进行抽真空和过滤,项目投资1610万欧元。该项目的吸气罩安装在转炉上方,然后和大型吸入线连接,吸入线端在车间外面部分有一个静态大型冷却器,用来冷却抽吸的气体以避免对过滤器交换造成伤害。过滤器净化抽吸的气体,通过烟筒排放掉。设备的总吸入量为100万立方米/小时(STP)。新设备于2011年3月投产,自从二次除尘设备开始投入使用,排放的污染物明显减少。

  安赛乐米塔尔不莱梅公司大幅改进环境保护和资源效率,灰尘及NOX污染排放数量比工厂污染物总排放数量降低5%和20%.

  与此同时,不莱梅公司不断致力于创新钢产品的研发,例如高抗腐蚀锌-铝-镁合金材料的研发,该材料适合于防撞护栏的生产,其渗锌层比较容易涂敷,加工过程费用较少。

  艾森许滕斯塔特:全流程减排

  安赛乐米塔尔艾森许滕斯塔特公司制订了到2015年所有部门改进能源效率的计划。德国政府和公司之间达成了协议所规定的能源节省指标,并已经于2012年8月1日生效,有效期到2022年。在艾森许滕斯塔特,约有80个小型和中型初加工车间和精整车间项目在建,同时与外部承包商合作,确定以能源节省和环境服务作为共同目标进行考察。

  在烧结厂室内除尘系统的投资框架里,由高效布袋过滤器取代静电除尘器,这可以使工人的工作条件得到改善。到2012年,该厂灰尘污染物排放减少50%,第二步到2017年还要减少20%的灰尘污染物排放。板带热轧厂的目标是提高直接装料板坯达到40%,在步进炉内进一步实现燃烧器使用最佳化,使天然气消耗和NOX、CO2排放大幅减少。冷轧厂四重连轧机的4台驱动机构和可逆轧机的驱动机构将采用现代化能源有效驱动机构,预计于2014年年底完成改造。发电站的3台废弃的机组将由一台新发电器装置取代。

  所有艾森许滕斯塔特项目的潜在节能量达1400万吉焦耳/年,这相当于13500户两口之家一年的能源需求(电、热水和取暖)。

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