由此，中国钢铁工业协会发展与科技环保部副主任兼节能环保处处长黄导在由中国水泥网主办的“2011第七届余热发电峰会”上引出了他对“十二五”钢铁工业余热发电高效合理利用的思考与建议。

　　在报告中，黄导分析了中国钢铁工业可持续发展的制约因素，主要包括：原料约束（主要指铁矿石，煤炭等）；能源约束；水资源制约；环境压力（环境容量，总量控制，碳减排）；运输能力制约；国家经济环境的影响等。对环境问题的充分重视和各种节能减排的政策出台，以及各国对于中国能源环境问题的逐步重视，使得中国钢铁工业这样的高耗能工业所面临的压力越来越大，原谅价格上涨，出口受限等因素也使中国钢铁工业的利润空间不断缩小。面对如此巨大的挑战，依靠节能减排技术，实现钢铁绿色工业知道便是中国钢铁工业在世界钢铁市场上能继续获得一席之地的出路，钢铁余热能源利用的亟待解决。

　　从60年代的直接排放，到70年代的稀释排放，80年代的末端处理，90年代的清洁生产，21世纪的循环经济，我们不难看出，实现节能减排，绿色生产将会成为中国钢铁工业必由之路。

　　“十一五”钢铁工业节能减排效果显着

　　黄导指出，在“十一五”期间，钢铁工业节能减排的效果显着：

　　综合能耗明显降低。与2005年相比，重点统计钢铁企业2010年平均吨钢综合能耗预计由694千克标煤降至607千克标煤，实现节能总量约4611万吨标准煤，万元增加值能耗由6.78吨降至5.21吨，下降23.16%，有力保证了国家“十一五”提出的GDP能耗下降20%目标的实现。

　　钢铁生产主要工序能耗稳步下降。与2005年相比，2009年重点统计钢铁企业焦化工序能耗由139.64千克标煤/吨焦降至121.48千克标煤/吨焦，烧结工序能耗由60.13千克标煤/吨矿降至55.47千克标煤/吨矿，炼铁工序能耗由445.71千克标煤/吨降至417.02千克标煤/吨铁，转炉工序能耗由18.65千克标煤/吨钢降至4.84千克标煤/吨钢，电炉工序能耗由96.93千克标煤/吨钢降至75.99千克标煤/吨钢。充分说明，“十一五”期间钢铁企业各生产工序节能措施得当，效果明显。

　　吨钢耗新水及主要污染物单位排放量明显降低。与2005年相比，2009年重点统计钢铁企业吨钢耗新水由8.6吨下降到4.5吨，下降47.7%；水重复利用率由94.04%提高到97.04%；吨钢外排废水量由4.89吨下降到2.06吨，下降57.9%（外排废水总量下降35.3%）；吨钢化学耗氧量排放量由0.254千克下降到0.09千克，下降64.6%（总量下降46.1%）；吨钢二氧化硫排放量由2.83千克下降到2.01千克，下降28.97%（但总量增长7.1%）；吨钢烟粉尘排放量由2.18千克下降到1.35千克，下降38.07%（总量下降6.3%）。

　　二次能源回收利用水平提高

　　2009年与2005年相比，焦炉煤气回收利用率由95.48%提高到98.16%，高炉煤气回收利用率由90.74%提高到95.01%。吨钢转炉煤气回收量由47.5m3/t提高到76.5m3/t。企业自发电比例由平均27.44%提高到32.9%。

　　在“十一五”这五年当中，钢铁工业重点推广了“三干三利用”为代表的重点领域节能减排措施。即：干法熄焦，高炉煤气干式除尘，转炉煤气干式除尘的“三干”技术；水的综合利用，以副产煤气（焦炉、高炉、转炉）为代表的二次能源利用，以高炉渣、转炉渣为代表的固体废弃物综合利用的“三利用”措施，产生了较好的节能减排效果。

　　“十一五”期间，我国钢铁工业在节能、环境保护、污染治理及废弃物综合利用等方面的投资逐步加大，其中2009年重点统计钢铁企业仅污染防治投入占固定资产总投资比重就达到8.9%，比2005年提高了2.7个百分点。建设了一批具有国际先进水平的行业清洁生产环境友好型企业，钢铁企业的社会形象有了很大改善。

　　工业节能的重要性及挑战

　　在分享“十一五”钢铁工业节能减排良好成果的同时，黄导也强调，中国工业占全国GDP比重43%，而工业能源消耗占全社会能源消耗的70%以上。工业是实现节能减排目标的主要领域和关键环节，也是国家实施节能降耗战略的主攻方向。工业节能对解决工业乃至整个国民经济中的能源问题具有重要战略意义。工业节能的重要性可见一斑。同时，他也分析了目前我国工业节能的薄弱环节，主要是：余热余压存在放散，回收利用不充分能源转换；利用技术水平落后。

　　如今，随着社会发展对环境质量要求越来越高，钢铁生产必须与社会、环境相和谐，必须是低碳、绿色制造的过程，国家颁布的一系列关于单位产品耗能限额标准，也给钢铁工业带来了巨大的压力，据权威统计，2009年，重点统计钢铁企业平均工序能耗基本达到标准限额值的要求，但其中烧结工序能耗未达标企业比例仍达44.6%，炼铁工序未达标企业比例仍达21.33%，而“十二五”初期，即将出台的新排放标准有将会给企业带来更多挑战，因此，钢铁工业必须也不得不走上节能减排的道路。

　　“十二五”期间，钢铁工业之路如何走？

　　在总结了一些相关领域专家及领导人关于今后钢铁工业等高耗能工业的节能减排之路的观点后，黄导为我国钢铁工业在“十二五”这五年期间余热发电之路提出了一些意见和建议。根据钢铁工业“十二五”发展战略建议，黄导强调，要充分发挥调动各科研院所的力量，共同讨论研究重点问题；开展钢铁产业结构调整、节能减排调研工作，并通过书面函调和研究单位实地了解相结合，对节能和环保分别形成了一些调研报告成果。此外，他也分析了钢铁企业余热资源高效合理利用提高能效的技术措施，钢铁工业余热能源利用相对成熟技术和难点技术。

　　烧结余热发电存在的问题

　　在对重点钢铁工业烧结余热发电进行调研后，黄导总结出了烧结余热发电技术应用中存在的主要问题：

　　1.汽机运行不稳定，额定发电量不达产

　　实际运行中多数烧结余热发电机组中蒸汽参数较低，不能满足汽轮机要求，同时实施过程中部分钢铁企业应用“多炉单机”的模式更加加重此种现象的发生。上述原因使得实际运行的发电量与设计的发电量数值差距在20%~30%以上。

　　2.废气温度波动大

　　烧结生产中,随着烧结矿在烧结机上的烧成情况不同,其冷却过程中产生的废气温度也不同。实际运行中余热回收段废气温度最高能达到500 ℃,最低时只有300 ℃左右。大范围的温度波动给利用烧结余热发电带来了很大的困难。

　　3.烧结余热的热源连续性难以保证

　　蒸汽发电是要求工质达到设计的温度、压力、流量并且要求运行稳定，波动范围要小，才能保证发电生产的正常安全。在烧结生产中由于设备运行的不稳定性,短时间的停机很难避免,烧结矿物流的中断是经常出现的情况,所以烧结余热热源的连续性难以保证。

　　4.投资回收期较长

　　烧结余热发电靠蒸汽推动汽轮机带动发电机发电，而余热锅炉产生蒸汽需要回收大量的烟气余热，为了维持发电系统烟气的流速和流量，多数发电系统都采用引风或回风的设计思路，系统自身的耗电量也比较大，有的系统自耗电达到设计发电量的30%以上，影响烧结余热发电的经济效益，并延长了投资回报的时限。

　　钢铁烧结余热发电的意见及建议

　　基于对调研案例实施深入分析，总结经验，找出差距并分析原因的基础上，本着科学、公平、客观的原则，为完善钢铁企业烧结余热发电技术，使之符合国家有关要求并实现预期的节能效果，黄导认为烧结余热发电技术有必要在以下几方面实施改善：

　　1.整体调度、有机的将烧结生产和余热发电结合

　　在不影响冶金生产流程的前提下，积极调整烧结上下工序，保证烧结生产的连续，进而保证烧结余热资源的稳定、连续，这是烧结余热发电技术应用的基础。

　　2.强化密封、实施烟气循环、温度烟温

　　降低环冷机的漏风率，将锅炉排出的烟气(温度100 ℃以上) 通过风机增压后,代替原来常温的空气来冷却烧结矿,实现烟气闭式循环，稳定烟温，提高烟气温度和余热回收效率。

　　3.建立、完善烧结余热发电项目的评估体系

　　“十二五”应进一步建立和完善烧结余热发电技术的经济指标体系，注重节能测试效果，加快研究制定并严格执行科学的评定标准和应用规范，以指导今后在建项目投资建设（包括设计构思），促进烧结余热发电技术的深入推广实施。

　　4.钢铁企业有选择的应用烧结余热发电技术

　　钢铁企业应结合本企业的实际情况有选择的应用此技术应考虑到

　　（1）钢铁企业应承担一部分社会责任，同时使钢铁生产有效地服务于社会。

　　（2）烧结余热利用应立足钢铁企业内部循环应用

　　（3）应用烧结余热发电技术回收烧结余热。

　　而这些因素都应该要将余热发电节能减排技术引向推广、集成、优化、创新的路线。J就此，他给出以下几个方面的建议

　　1）提高技术水平，加快推广应用一系列先进新型节能减排技术：

　　（1）“焦转”煤气和余热余压回收系统集成技术

　　以“三干三利用”为代表的节能减排单体技术推广应用，对钢铁工业节能减排发挥了很大作用，但钢铁企业节能减排仍有潜力。“十二五”期间，在单体节能减排技术基础上，以提高“高焦转”煤气和余热余压回收率为重点，重点推进系统优化集成高炉煤气和转炉烟气干法除尘技术与煤气利用、烟气余热综合利用技术等节能减排技术，集成烧结烟气脱硫、除尘、余热回收利用综合技术。

　　（2）集成高炉、转炉煤气净化及余热综合利用技术

　　加快推广高炉煤气净化全干式电除尘技术，目前可国产化。完善大中型全干式透平机的设备稳定性，提高发电效率。转炉煤气回收系统尽可能采用干法除尘回收技术，没有条件的企业，也可以考虑采用第四代“OG”湿法塔文（RSW喉口）技术。

　　（3）系统集成烧结工序节能减排技术

　　今后一段时期，烧结机烟气脱硫是烧结工序节能减排的突破口，建议一是因地制宜的选择适合的、技术成熟的、脱硫剂循环使用或以废治废、投资和运行成本低的脱硫技术，以循环经济运行模式，优先选择能将余热回收利用、副产物可利用等集成的脱硫工艺技术；二是研发脱硫、除尘及去除二恶英、NOX重金属、氯化氢、氟化氢和有机碳VOC等多种污染物的综合工艺技术，国家应将研发烧结烟气脱技术研究及脱硫渣的资源化无害化利用技术，纳入“十二五”科技攻关相关计划，加大资金支持。三是采用效果相对稳定的石灰石-石膏法等湿法脱硫技术时，一定要高度重视材料防腐和解决“烟囱雨”等影响脱硫设施运行的问题。

　　（4）高炉渣处理利用与过程中余热利用技术

　　系统集成冶金渣处理利用及其过程中的余热综合利用。重点是：一是尽快开展高炉渣干法粒化及其余热回收方面的研究工作。二是目前在余热常压热闷自解工艺的基础上已开发出余热有压自解热闷工艺，热渣余热产生的0.3～0.6MPa压力使钢渣热闷处理时间缩短为100～200min，且为余热利用提供了可能，目前逐步实现工业化，应加快推广的步伐。

　　2）加快研发与推广应用新型的节能减排技术措施

　　（1）焦化煤调湿技术。我国焦化厂炼焦煤含水量普遍偏高，年平均含水在11%左右。每万吨水进入焦炉，在焦炉中汽化要耗费大约3.9×1010千焦的热能，相当于约1300吨标准煤。

　　（2）降低烧结漏风率技术。烧结漏风率较高在我国烧结厂中普遍存在，国内大部分烧结机的漏风率在50%以上，有的甚至高达70%，即使是技术最先进的宝钢漏风率也在40%左右，日本钢铁企业烧结机的漏风率仅30%。

　　（3）烧结余热发电技术。烧结余热发电技术应用趋于成熟，但由于在使用中还存在一些问题，部分企业仍持观望态度。

　　（4）高炉脱湿鼓风技术。可改变鼓风湿度变化对高炉操作指标的影响。

　　（5）高炉喷吹焦炉煤气技术。高炉喷吹焦炉煤气在国外已有生产实践，技术上可行，工艺路线成熟可靠。我国一些钢铁企业也在进行高炉喷吹焦炉煤气的试验，有些已经取得了经验。

　　（6）转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽综合利用。转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽（甚至烧结余热回收蒸汽）集中或部分集中，共建余热发电机组，采用螺杆膨胀发电机组回收热能和水资源的利用方式也正得到关注。

　　2）加快研发与推广应用新型的节能减排技术措施

　　（1）焦化煤调湿技术。我国焦化厂炼焦煤含水量普遍偏高，年平均含水在11%左右。每万吨水进入焦炉，在焦炉中汽化要耗费大约3.9×1010千焦的热能，相当于约1300吨标准煤。

　　（2）降低烧结漏风率技术。烧结漏风率较高在我国烧结厂中普遍存在，国内大部分烧结机的漏风率在50%以上，有的甚至高达70%，即使是技术最先进的宝钢漏风率也在40%左右，日本钢铁企业烧结机的漏风率仅30%。

　　（3）烧结余热发电技术。烧结余热发电技术应用趋于成熟，但由于在使用中还存在一些问题，部分企业仍持观望态度。

　　（4）高炉脱湿鼓风技术。可改变鼓风湿度变化对高炉操作指标的影响。

　　（5）高炉喷吹焦炉煤气技术。高炉喷吹焦炉煤气在国外已有生产实践，技术上可行，工艺路线成熟可靠。我国一些钢铁企业也在进行高炉喷吹焦炉煤气的试验，有些已经取得了经验。

　　（6）转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽综合利用。转炉余热蒸汽和轧钢加热炉余热蒸汽（甚至烧结余热回收蒸汽）集中或部分集中，共建余热发电机组，采用螺杆膨胀发电机组回收热能和水资源的利用方式也正得到关注。

　　进一步提高二次能源和资源循环利用效率

　　黄导在报告中也强调，深化节能减排，必须把钢铁与其它相关产业深度融合，发展循环经济，是进一步提高二次能源和资源利用效率的根本出路。

　　1）与供热企业合作，扩大余热利用范围

　　有条件的钢铁企业可考虑与供热企业联合为周边城市居民供热等。

　　2）利用高炉或焦炉消纳社会废塑料等，发挥钢铁企业的社会功能

　　处理大宗废塑料，包括通过高炉风口喷吹或热压处理后装入焦炉，实现废弃物再资源化利用。在高炉风口喷吹1吨废塑料，相当于喷入1吨油的热量。利用焦炉将废塑料和焦煤压块处理可以处理大量的废塑料，据目前焦炉消纳废塑料先进技术，废塑料能添加到焦炭产量的2%左右，折合吨钢废塑料消纳量为8千克。另外，钢厂处理废轮胎和罐类的循环利用技术也趋于成熟、稳定。

　　3）与电力企业合作，开展“共同火力”发电

　　建立“共同火力”产融模式是实现钢铁企业煤气“零排放”的重要途径之一。共同火力整合了钢厂和电厂的各自优势，充分利用钢厂的剩余资源（副产煤气）和火力发电厂现有设备（锅炉及大容量的发电机组），只需增加煤气输送管道和对锅炉进行改造即可进行发电，在投入较少的情况下就可以获得较好效益。国家应出台相应激励政策。

　　4）副产煤气的资源化高效利用

　　副产煤气资源化利用可提高煤气利用的附加值，可生产氢、甲醇、二甲醚（CH3OCH3）等。利用焦炉煤气吸附制氢是目前比较成熟的技术，重点是研究焦炉煤气吸附制氢的大型煤气压缩机等关键技术，焦炉煤气制氢将比直接使用较贵的天然气和煤炭等制氢更加经济，可提供石化行业、氢气动力汽车及氢冶金等，是大规模、高效、低成本地生产廉价氢气的有效途径。

　　5）与建材企业合作，提高冶金渣利用附加值

　　促进钢渣为代表的固废资源综合利用产业融合。利用高炉渣生产水泥已成为普及最好的固体废弃物利用技术，目前高炉渣水泥中高炉渣的配比可达到40%左右，相应可节省资源、能源消耗约40%，降低CO2排放约45%。钢渣也可以用来生产钢渣水泥或混凝土等，取代部分水泥熟料。虽然由于钢渣的水硬活性较高炉渣低，目前在水泥和混凝土中的掺量仍较低。

　　因此，建议研究制订钢渣产品进入建筑材料市场的扶持政策，完善衔接生产企业和钢渣产品市场的供销机制，形成从生产现场回收、厂外集中处理加工和综合利用的规模化钢渣资源综合利用产业；建立建筑材料用钢渣标准，尽快完善建筑领域工程建设标准体系，研究出台建筑材料用钢渣标准，进一步完善钢渣粉用于混凝土掺合料和钢渣砖等建筑用钢渣产品的生产技术标准，以利于开展钢渣综合处理工艺设计和生产。6）系统集成脱盐、城市污水利用、深度处理回用综合水利用技术，发挥钢铁企业的城市功能

　　难降解、高污染物浓度的废水处理一直是钢铁企业水处理的重点、难点，“十二五”期间应继续加大投入，努力对其进行深度处理、科学减量、合理消纳，为废水的“零排放”创造条件。重点是：浓盐水处理及减量化，焦化废水的深度处理与回用，市政污水再生水回用。

　　钢铁工业节能减排措施和技术

　　针对节能减排，黄导还列举了我国目前已经研究出的二氧化碳减排对应措施：

　　1）研发低碳生产技术，制订钢铁工业低碳技术路线图

　　研究提出符合我国国情的钢铁低碳生产技术重点，尽早开展研发，占领未来低碳技术制高点。

　　2）提高废钢等资源利用率，降低铁钢比

　　在新的低碳技术未开发应用前，最有效的减排手段就是降低铁/钢比，即在生产过程中多吃废钢（废钢不作为含碳载体进入碳平衡），以降低铁前工艺的大量能源和资源消耗、碳排放及各类污染物排放。钢铁企业要高度重视废钢资源的掌控。企业应积极参与对社会废钢铁、废塑料、废轮胎及废旧汽车、家电、船舶等各种废旧物资回收利用，建立废钢铁回收系统。

　　3）研究利用清洁能源和新型钢铁工艺技术

　　高能质燃料基本都是清洁能源，如天然气（含LNG）、液化石油汽、焦炉煤气、电力等，做燃料用量少，碳税也缴得少。建议钢铁企业加大研究清洁能源利用力度，如氢冶金、纯氧高炉冶炼等新技术。研究基于非高炉炼铁的钢铁新工艺的应用，如：基于FINEX的转炉-轧钢“短流程”、“一包到底”新型钢铁工艺流程等。

　　黄导认为，针对我国目前钢铁工业节能减排和余热发电发展状况，鼓励钢铁工业使用以下一些技术以更加合理有效的利用钢铁余热：

　　1）鼓励烧结机烟气循环、环冷机余热梯级利用发电和脱硫副产物综合利用技术的开发和应用。

　　2）鼓励二恶英综合（复合）减排技术的研发和应用。

　　3）鼓励高炉喷吹废轮胎、废塑料技术，Corex喷煤技术，高炉煤气用于优质煤气置换、CCPP发电、热电联产、废轮胎和废塑料共焦化技术的开发和应用。

　　4）鼓励炼铁渣显热回收利用技术、高锌含铁尘泥脱锌技术的研发和应用。

　　5）鼓励铁合金渣及除尘灰资源化安全利用技术的研发和应用。

　　6）鼓励炼钢车间屋顶三次除尘技术的研发与应用。

　　7）鼓励不锈钢钢渣综合利用技术及设备，不锈钢、.特殊钢酸洗废酸和酸洗污泥资源化安全利用技术的研发和应用。

　　8）鼓励轧钢炉窑低氮燃烧技术的研发和应用。

　　9）鼓励二氧化碳回收利用技术的研发和应用。

　　10）鼓励适合钢铁工业废水废气污染物在线监测仪器设备的研发及应用。

　　“十二五”时期，我国钢铁工业节能减排、环境保护工作将面对低碳经济及更严格的污染物排放标准等新形势、新压力，由单一技术、单一工序节能减排技术向系统集成优化转变，力争在重点技术领域有所突破，真正从末端治理向源头治理、过程控制转变，持续深化节能减排工作。