CCEEEMD ENERGY FOUNDATION ENERGYEFFICIENCYECONOMY 能源基金会 主要工业行业节能低碳技术 研究与评估:钢铁和水泥 安能翼科(北京)能源咨询发展中心(CCEEE) 2022.07 ChinaCouncil foranEnergyEfficientEconomy(CCEEE) July 2022
致谢 本研究由安能翼科(北京)能源咨询发展中心(CCEEE)统筹撰写,由能源基金会提供 资金支持.
本研究是能源基金会工业项目/工作组下的课题.
研究团队感谢以下专家在项目研究过程中做出的贡献: 辛升国家发改委能源研究所 袁宝荣中节能咨询有限公司 谢晓敏上海交通大学 范永斌中国水泥协会 那秀萍中国钢研科技集团有限公司 李林军深圳国家高技术产业创新中心 关于项目单位 安能翼科(北京)能源咨询发展中心(CCEEE)是植根于中国的一家专注于能效经 济发展、推动节能减排、应对全球气候变化的非营利机构.
CCEE以“推动能效持续 发展,促进经济繁荣增长”为宗旨,着力整合相关领域的国际国内资源,促进政策、 管理、技术、投融资和最佳实践等方面的多维度交流及深度协同合作,助力中国积极 应对全球气候变化,推动实现2060碳中和目标.
CCEEE坚持放眼全球,服务中国,以 “独立研究评估,企业支持服务,能力培育建设,国际交流合作”为业务核心.
目录 引言:“双碳”目标下主要工业行业的挑战与前景 第一部分:钢铁行业. 一、行业概况及“双碳”挑战. .5 1.行业概况:碳排放最高的制造业行业 .5 2.“双碳”挑战:能源密集的长流程工艺 .6 二、技术发展现状及前景 .10 1.生产工艺简介 10 2.节能低碳技术概述 12 3.现有技术推广的挑战 14 三、关键技术分析 ..5 1.超高温超高压干熄焦发电技术 15 2.烧结废气余热循环利用工艺技术 19 3.炼铁高炉鼓风除湿节能技术. 23 4.转炉高效复吹熔炼装备及技术. 27 5.白灰窑尾气C0回收用于C0-0混合喷吹炼钢工艺技术 . 30 6.DP系列废钢预热连续加料输送成套设备 ..35 四、国内外节能低碳技术清单 ..8 第二部分:水泥行业 104 一、行业概况及“双碳”挑战. .104 1.行业概况:产量高位平台期和工艺过程排放大 104 105 二、技术发展现状及前景 ...108 1.生产工艺简介.
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2.节能低碳技术概述 109 3.目前技术推广的挑战、 112 三、关键技术分析. 113 1.高能效烧成技术(高能效烧成系统改造) 114 2.熟料般烧过程智能优化控制系统 122 3.辊压机V选粉机球磨机联合粉磨技术 131 四、国内外节能低碳技术清单.
.134 第三部分:政策建议. 169 一、优化节能低碳技术通选-推广-评估-激励体系 169 1.拓展技术收录方式,加强技术申报和应用激励 169 2.持续追踪收录技术的发展演变. 169 3.提供技术成本效益核算工具包 170 4.加强对集成和系统技术的关注 170 5.开发针对数字化、智能化技术的有效评估体系 171 6.注重技术展示、意识提升和能力培训. 171 二、识别先进技术最优作用阶段,高效推进行业达峰中和 172 1.钢铁行业 172 2.水泥行业 173 参考文献.. ...176 附录:重点行业绿色低碳发展及节能低碳技术相关主要现行政策名录. 179 11
2020年9月22日,我国首次面向国际社会承诺二氧化碳排放力争2030年前达峰, 并努力争取2060年前实现碳中和.
随后在同年12月和2021年4月,我国先后两次在 国际性高级别会议上重申了“双碳”目标,并公布了细化目标和相应的实施计划,进 一步表明了中国作为《巴黎协定》重要缔约国及全球碳排放最高的三大经济体之一, 当仁不让地承担应对气候变化责任、积极推动形成全球应对气候变化合力的立场.
这是我国首次向国际明确长期低碳发展目标,在疫情后全球经济重建、气候领导 力不足的背景下,受到了全球各国的广泛欢迎和积极关注,但与此同时,国际社会也 对中国更加详细的行动路径和具体的实施方案表达了强烈期待(经济日报,2021).
为了履行“双碳”承诺,落实“双碳”行动,回应国际关切,我国加速构建碳达 峰碳中和“1N”政策体系,即碳达峰、碳中和顶层设计文件(“1”)和2030年前碳 达峰行动方案及分领域分行业实施方案(“N”).
在做出“双碳”承诺一周年之际,我国政府正式发布《关于完整准确全面贯彻新 发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(下简称《意见》),作为“1N”政策体系 中提纲挚领的“1”.
《意见》明确了“双碳”工作“全国统筹、节约优先、双轮驱动、 内外畅通、防范风险”的原则,设立了能源强度和碳排放强度在2025年分别较2020 年下降13.5%和18%、重点耗能行业能效水平大幅提升逐渐达到国际先进水平等目标, 并强调了推进经济社会发展全面绿色转型、深度调整产业结构、加强绿色低碳重大科 技攻关和推广应用等工作方向(新华社,2021).
随后各部门又陆续发布了《2030年前碳达峰行动方案》(下简称《方案》)《促 进绿色消费实施方案》《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》等 重要文件,充实“N”的构成,“1N”政策体系正加快建立完善一一在《意见》的顶 层设计框架下,逐步形成各领域各行业的碳达峰、碳中和政策合力,从经济社会的方 方面面加快推进节能减排、应对气候变化.
其中,《意见》《方案》等综合性文件对电力、钢铁、有色金属、石化化工、建 材等高耗能高排放行业的节能降碳和产能升级予以重点关注.
这些行业因自身固有特 性或现有工艺水平及设备的限制,能耗高、碳排放量大一一2018年能耗和碳排放总量 分别占全国总量的38%和42%(王庆一,2019),并且在短期内难以彻底改变.
以水泥 行业为例,目前水泥产品大多以硅酸钙矿物为主要成分,而钙元素在自然界中最常见 的矿藏形式为石灰石(碳酸钙),因此水泥生产中烧石灰石、提取钙质的过程势必 如无特别说明,本报告中的“节能减排“特指碳抹放,和“节能降碾节能减碾“同艾使用.