本報通訊員 周小波 記者 陶海銀

　　我國力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和，是以習近平同志為核心的黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策。鋼鐵行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，是關系國計民生的基礎性行業(yè)，也是我國碳排放量最高的制造業(yè)。中冶賽迪作為鏈接應用科學與產(chǎn)業(yè)實踐的工程技術公司，深耕鋼鐵領域60余年，秉承自主創(chuàng)新、綠色發(fā)展的理念，站在鋼鐵系統(tǒng)全流程的角度，聚焦綠色低碳技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)實踐協(xié)同耦合，加大核心技術突破力度，創(chuàng)新引領鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展。

　　提供以高端咨詢?yōu)橐I的系統(tǒng)化整體解決方案，是中冶賽迪的獨特優(yōu)勢。中冶賽迪建立全廠“碳素流”分析模型，與“物質(zhì)流”和“能量流”模型進行耦合，實現(xiàn)全工序碳素追蹤，系統(tǒng)分析減碳潛力，并在此基礎上自主開發(fā)了鋼鐵工業(yè)碳核算及優(yōu)化分析平臺。該平臺可從流程、工序、設備不同層面提供多尺度碳素流分析，以及基于不同技術應用場景下的碳排放測算，助力企業(yè)真正實現(xiàn)對自身碳排放看得見、算得清；同時，通過對全廠/工序的碳排放及碳素流情況進行建模解析，分析診斷鋼鐵企業(yè)內(nèi)部不同生產(chǎn)單元各層級的碳排放構成，幫助企業(yè)挖掘減碳潛力。

　　中冶賽迪系統(tǒng)構建了鋼鐵行業(yè)減碳技術庫，涵蓋了源頭減碳、過程控碳、末端捕集回收利用全過程，以及原料替代、能源替代、工藝替代、節(jié)能及能效提升、污染物控制協(xié)同、數(shù)字化智能化等多維度的降碳技術，包括各個單項技術的工藝、參數(shù)、減排水平、投資運行成本、技術成熟度、實用性等基礎信息。通過該技術庫，根據(jù)不同降碳目標，結合效益成本分析模型、碳排放核算模型等建立降碳技術路徑評價模型，為客戶提供降碳約束下成本最優(yōu)的降碳路徑，為企業(yè)實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展提供系統(tǒng)性、經(jīng)濟性的整體解決方案。

　　2022年6月，中冶賽迪“面向鋼鐵行業(yè)的碳達峰、碳中和公共服務平臺”項目獲得國家發(fā)展和改革委員會2022年發(fā)展專項支持。作為國家發(fā)展改革委發(fā)展專項，對推進“碳中和、碳達峰”目標具有先行先試、示范引領的效果。該項目建成后，將面向鋼鐵行業(yè)提供從高端咨詢、研發(fā)、設計，到技術驗證、技術評價，再到成果轉(zhuǎn)化的“一站式”全生命周期綠色低碳技術服務，將推動鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，成為促進鋼鐵行業(yè)率先實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的重要舉措。

　　源頭減碳，打造綠色低碳鋼廠

　　中冶賽迪從“十三五”開始布局低碳冶煉技術，開展新工藝新流程研究，在一體化配礦、低碳高爐、氫基豎爐、超級電爐、綠色高強熱成型等低碳新工藝及核心裝備方面取得了多項突破，形成了具有國際領先水平和自主知識產(chǎn)權的低碳核心工藝技術及體系，多項技術已成功示范，可有效助力鋼鐵企業(yè)源頭減碳。

　　實現(xiàn)短流程高效低碳冶煉重大突破。中冶賽迪自主研發(fā)的綠色高效超級電弧爐技術曾獲國家科技進步獎二等獎，可快速響應電弧爐內(nèi)的冶煉供能需求和應對短路過流沖擊工況，縮短冶煉周期，在提高生產(chǎn)效率、降低電耗和電極消耗、提升金屬收得率等方面相比常規(guī)電爐有極大的優(yōu)勢。目前，該技術已在中國、歐盟、日本獲得了專利授權。

　　2021年12月，中冶賽迪將某鋼鐵企業(yè)1臺40噸交流電弧爐升級改造為新型柔性IGBT直流電弧爐，成功熱試并投入應用。這是世界首臺采用IGBT柔性直流電源技術的電弧爐，為推動鋼鐵工業(yè)短流程冶煉并實現(xiàn)綠色高效低成本生產(chǎn)樹立了標桿。

　　2022年6月，中冶賽迪承建的某75噸綠色高效電弧爐及精煉爐項目一次性熱負荷試車成功，各系統(tǒng)運行穩(wěn)定。這套電弧爐煉鋼系統(tǒng)裝載了“CISDI-DMI-AC數(shù)字式EAF/LF爐智能電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)”及“階梯擾動水平連續(xù)加料”等中冶賽迪自主創(chuàng)新的核心技術裝備，廢鋼在階梯擾動水平連續(xù)加料的運行速度達到了7.8米/分鐘。

　　有效提升劣化礦源利用率，助力國家鐵礦石供應安全。中冶賽迪自主研發(fā)的一體化配礦技術針對多工序配礦過程協(xié)同難、成本優(yōu)化難的行業(yè)痛點，通過融合生產(chǎn)大數(shù)據(jù)規(guī)律及礦石性能數(shù)據(jù)庫，突破目標約束多、經(jīng)驗依賴強、性能預測難的技術難點，輔助鐵前工序一體化配礦決策，實現(xiàn)鐵前降本增效和碳排放優(yōu)化。

　　中冶賽迪與中國五礦曹妃甸公司聯(lián)合建設了原料及煉鐵綜合冶金性能實驗室，結合鋼廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)，不斷完善模型，打磨出能夠經(jīng)受客戶和市場考驗的鐵前一體化配礦技術。首次打通配礦-燒結-煉鐵全工序技術鏈，通過數(shù)百組實驗和現(xiàn)場生產(chǎn)建立原料性能大數(shù)據(jù)庫，基于智能算法構建模型，并最終集成為一體化配礦技術平臺，制訂價格優(yōu)勢且質(zhì)量可靠的配礦方案，在穩(wěn)定燒結和高爐爐況前提下，降低高爐燃料比5公斤/噸-10公斤/噸，鐵水成本降低10元/噸-30元/噸。

　　過程控碳，提高能源利用效率

　　中冶賽迪聚焦過程工業(yè)尤其是鋼鐵行業(yè)能源綠色低碳高效利用及新能源儲能技術發(fā)展，以低碳能源、耦合匹配、能質(zhì)對口、梯級利用、智慧賦能、高效利用為出發(fā)點，構建了“源-網(wǎng)-荷-儲-管-控”為一體的低碳能源系統(tǒng)，打造了涵蓋煤氣發(fā)電、余熱回收、能源儲配、分布式能源、綜合智慧能源等為核心的多能互補技術與產(chǎn)品，形成了高效煤氣發(fā)電技術、轉(zhuǎn)爐煤氣中低溫余熱回收技術等若干自主知識產(chǎn)權的科研成果。其中，高參數(shù)小容量煤氣發(fā)電機組技術，可資源化高效利用富余煤氣，實現(xiàn)了煤氣零放散；焦電聯(lián)產(chǎn)高參數(shù)煙氣余熱發(fā)電技術，大幅提升全廠自發(fā)電率，降低企業(yè)用電成本；全流程轉(zhuǎn)爐、電爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，不僅回收了冶煉過程的煙氣余熱，同時將回收的余熱蒸汽應用于煉鋼工序，實現(xiàn)煉鋼工序的“負能煉鋼”。

　　實現(xiàn)廢氣超低排放和煤氣高效利用。2022年6月，中冶賽迪設計的某3×80MW超高溫亞臨界發(fā)電項目成功并網(wǎng)發(fā)電，有效解決鋼鐵廠煤氣放散問題，大幅提高煤氣利用效率并將原有發(fā)電機組熱效率提高25%。中冶賽迪以合同能源管理模式建設及運營的某135MW超高溫亞臨界煤氣發(fā)電項目，發(fā)電熱效率高達42%，煙氣排放達到超低排放標準，使全廠自發(fā)電率提升15%。中冶賽迪以合同能源管理模式承建的某75噸電爐全煙氣余熱回收及發(fā)電項目，噸鋼煙氣余熱回收蒸汽量達到160公斤以上，預計年發(fā)電量超過2800萬千瓦時，關鍵技術經(jīng)濟指標達到行業(yè)領先水平。中冶賽迪總承包建設的某清潔型熱回收焦爐余熱發(fā)電項目，噸焦發(fā)電能力超過1150千瓦時，全年可實現(xiàn)外送上網(wǎng)電量超過20億千瓦時，全面實現(xiàn)焦爐煙氣超低排放和廢水零排放。

　　助力鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)智能管控。中冶賽迪打造了智慧能源管理系統(tǒng)，將傳統(tǒng)冶金能源工藝與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)及智能算法等深度融合，研發(fā)形成多層級能效分析及優(yōu)化、能耗瓶頸診斷、多維度能耗分析等關鍵技術，具備煤氣潮流實時計算及分析、煤氣管網(wǎng)運行診斷、煤氣潮流事件預演等功能，實現(xiàn)能源與主工序生產(chǎn)耦合、能源介質(zhì)調(diào)度協(xié)同優(yōu)化，企業(yè)能源效率得到大幅度提升。

　　推動綠色低碳能源收集存儲利用。中冶賽迪積極探索新能源技術及復合型儲能技術在鋼鐵工業(yè)及其他領域的應用，成功研發(fā)了一套16MW高性能飛輪儲能中壓UPS產(chǎn)品，成功應用于芯片廠，徹底解決了電化學電池的環(huán)保問題，為國家能源革命做出了貢獻，并獲得“2019國際儲能大賽”創(chuàng)新應用獎；成功開發(fā)了太陽能全光譜儲熱供熱產(chǎn)品，利用太陽能綜合利用組件的高效、低成本、光電/光熱一體化聯(lián)供的特點，將其與跨季節(jié)儲熱系統(tǒng)相結合，有效解決能源供需在時間、空間上的不匹配的問題，成功應用于四川某光伏電站綠暖惠民示范項目，并于2022年3月實現(xiàn)滿負荷運行。

　　鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為高耗能產(chǎn)業(yè)，對光伏、風電、儲能、充換電站等新能源的需求日益強烈。截至目前，中冶賽迪先后在全國總承包建設了5個光伏項目，年均向用戶提供清潔電能9500萬千瓦時,年均減少二氧化碳排放6萬余噸。中冶賽迪圍繞負荷中心，大力發(fā)展新能源，提高用戶側(cè)電力系統(tǒng)的綠電比例已成為鋼鐵企業(yè)過程控碳和提高能源利用效率最直接、最有效的技術路徑。

　　末端去碳，實現(xiàn)廢物高效利用

　　聚焦鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展需要，中冶賽迪在固廢資源化利用、能源高效利用、大氣污染治理超低排放、水資源高效利用、末端碳捕集利用及封存等末端治理方面開展了大量的技術研究工作，形成了轉(zhuǎn)底爐處理含鋅塵泥關鍵技術、熔渣顯熱回收、全流程超低排放技術等多項先進技術成果，并在多家大型鋼鐵企業(yè)成功推廣應用，幫助鋼鐵企業(yè)嚴控末端碳排放和其他廢棄物排放。

　　實現(xiàn)低成本廢水零排放和全廠水系統(tǒng)100%資源化利用。中冶賽迪在鋼鐵企業(yè)水系統(tǒng)專項咨詢、工業(yè)廢水零排放、智慧水務等領域擁有行業(yè)領先的技術實力。目前，這些技術已在全國多家大型鋼鐵企業(yè)得到推廣，減少新水取用量超過10萬噸/天，實現(xiàn)廢水“零排放”，助力鋼鐵工業(yè)水系統(tǒng)能耗進一步降低。

　　2022年5月，由中冶賽迪總承包建設的某分鹽結晶系統(tǒng)投產(chǎn)即出鹽。該項目采用了全球首創(chuàng)的“礬花視境”智能加藥系統(tǒng)和以“納濾分鹽蒸發(fā)結晶”為核心的濃縮提鹽技術，將高濃廢水進一步濃縮分鹽，經(jīng)蒸發(fā)結晶制得氯化鈉工業(yè)鹽產(chǎn)品，純度達到99%，同時將廢水處理成為除鹽水全部回用，在實現(xiàn)廢水零排放的同時，完成了全廠水資源100%資源化利用，年減排廢水量達1200萬噸。

　　推動含鐵鋅固廢資源高效利用，轉(zhuǎn)底爐技術產(chǎn)品市場占有率超80%。中冶賽迪為鋼鐵行業(yè)提供的轉(zhuǎn)底爐高效處置含鐵鋅固廢綠色關鍵工藝系統(tǒng)，為我國鋼鐵行業(yè)含鐵含鋅固廢資源循環(huán)利用提供了系統(tǒng)解決方案，解決了鋼鐵企業(yè)因鋅和鉀、鈉等堿金屬循環(huán)富集造成的工藝運行不暢、能耗增加的問題，回收固廢中的鐵、鋅資源，實現(xiàn)我國鋼鐵行業(yè)對含鐵鋅固廢資源的高效回收利用，使含鐵固廢綜合利用率≥99%，減少鋼鐵行業(yè)因傳統(tǒng)堆存、委外處理等方式給環(huán)境帶來的污染，推動鋼鐵行業(yè)綠色升級。

　　2022年7月，中冶賽迪承包建設并負責運營的某固廢中心轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)線成功達產(chǎn)。該項目采用了中冶賽迪自主研發(fā)的含鐵含鋅固廢綠色高效處置技術，可實現(xiàn)含鐵固廢不出廠。截至目前，中冶賽迪在全國已經(jīng)建成11座轉(zhuǎn)底爐，在建4座轉(zhuǎn)底爐，已投運及在建的轉(zhuǎn)底爐項目數(shù)量均名列國內(nèi)第一，市場占有率超過80%，現(xiàn)已形成10萬噸/年、15萬噸/年、20萬噸/年、25萬噸/年、30萬噸/年等處理規(guī)模的系列化產(chǎn)品，以實際行動助力行業(yè)綠色低碳發(fā)展。

　　進入新發(fā)展階段，中冶賽迪將積極踐行新發(fā)展理念，服務構建新發(fā)展格局，面向鋼鐵行業(yè)未來需求加快創(chuàng)新研發(fā)，引領中國鋼鐵工業(yè)智能化、綠色化、低碳化、高效化發(fā)展，為中國鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出新的貢獻！ （圖片均由中冶賽迪提供）      

圖為中冶賽迪承建的超級電爐項目。

圖為中冶賽迪參建的某國際礦石交易中心項目。

圖為中冶賽迪承建的光伏發(fā)電項目。

圖為中冶賽迪承建的分鹽結晶廢水零排放項目。

圖為中冶賽迪承建的轉(zhuǎn)底爐項目。

　　《中國冶金報》（2022年08月24日 04版四版）