楊衛(wèi)鋒  閻敏峰  閆藝龍 晉榮   

陜鋼集團龍鋼公司制造管理部  

摘要：鋼鐵行業(yè)作為我國碳排放量最大的工業(yè)領域，其雙碳目標的實現(xiàn)必須依賴節(jié)能降碳技術與系統(tǒng)性節(jié)能降碳路徑，而極致能效作為覆蓋全行業(yè)、全產(chǎn)能的第三大工程，是實現(xiàn)雙碳目標的重要路徑之一。自2022年極致能效工程啟動以來，龍鋼公司積極響應，以習近平新時代生態(tài)文明思想和黨的二十大精神為指導，完整、準確、全面貫徹新發(fā)展理念，認真落實中、省、市節(jié)能政策及集團公司節(jié)能環(huán)保工作會議精神，以“能質匹配、高質高用、等效替代、跨界尋優(yōu)、能盡其效”為原則，強化系統(tǒng)觀念，突出標準引領，優(yōu)化指標體系，加強專業(yè)協(xié)同、工序聯(lián)動，通過管理節(jié)能、結構節(jié)能、技術節(jié)能三輪驅動，進一步深化、優(yōu)化、系統(tǒng)化實施節(jié)能降碳工作，助推極致能效工程進入實質性實施階段。

關鍵詞: 節(jié)能降碳；極致能效；管理節(jié)能；結構節(jié)能 ；技術節(jié)能

1  項目背景

1.1國家政策的要求

進入十四五以來，國家高度重視節(jié)能工作，國務院下發(fā)的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中強調“把節(jié)約能源資源放在首位，實行全面節(jié)約戰(zhàn)略”；《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出“堅持節(jié)能優(yōu)先方針，推動各領域能效提升”；2022年6月，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、國資委、市場監(jiān)管總局等六部委聯(lián)合發(fā)布《工業(yè)能效提升行動計劃》（工信部聯(lián)節(jié)〔2022〕76號），提出大力提升重點行業(yè)領域能效，有效促進工業(yè)領域綠色低碳發(fā)展。鋼鐵行業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)的重要支柱，能效提升勢在必行。2024年5月國務院關于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》的通知中明確提出，到2025年，鋼鐵行業(yè)能效標桿水平以上產(chǎn)能占比達到30%。

1.2企業(yè)對標管理的需要

龍鋼公司在2023年公司兩會上提出，積極落實中鋼協(xié)能效標桿三年行動方案，加強與能效標桿鋼企對標，找差距、補短板、強弱項、鍛長項，力爭各項經(jīng)濟技術指標達到“國內一流 行業(yè)領先”水平，積極創(chuàng)建鋼鐵行業(yè)能效標桿示范企業(yè)，力爭2025年通過“雙碳最佳實踐能效標桿示范廠培育企業(yè)”驗收。目前公司部分能源指標與能效標桿水平仍有差距，仍有潛力可挖，需通過對標學習，實施能效提升，實現(xiàn)能源指標不斷突破。

1.3企業(yè)降本增效的需要

 推進極致能效工程，是產(chǎn)業(yè)提質增效、實現(xiàn)高質量發(fā)展的內在要求，是促進工業(yè)經(jīng)濟增長的有效舉措。尤其是面對當前復雜嚴峻的鋼鐵市場形勢，企業(yè)面臨的競爭形勢進一步加大，降本增效成為企業(yè)提升競爭力最重要的手段之一。提高能效水平是鋼鐵行業(yè)現(xiàn)階段最可控的舉措，同時也是最經(jīng)濟的綠色低碳轉型的路徑，極致能效提升也是達到能效標桿水平的最重要途徑。

2  研究方向

對照《鋼鐵行業(yè)能效標桿三年行動方案》、《鋼鐵行業(yè)極致能效技術清單》、《國家重點推廣的低碳技術目錄》、《國家工業(yè)和信息化領域節(jié)能技術裝備推薦目錄》等，堅持以項目建設為支撐，從工藝和裝備節(jié)能極致化、二次能源回收利用極致化、能源轉換極致化、設備節(jié)能極致化、新能源體系建立極致化、能源管理極致化等六大方面著手，系統(tǒng)梳理實施能效提升項目，

推進實施極致能效工程，強化系統(tǒng)能效觀念，綜合施策，全流程深挖結構、技術和管理節(jié)能潛力。

3  主要措施

3.1管理方面：推進新能源體系建立極致化、能源管理極致化

3.1.1夯實基礎管理,實現(xiàn)管理效能提升。

一是健全能源強度、總量、成本三大指標體系，明確公司、工序、產(chǎn)線及班組四級能效及成本管控目標；二是理順組織架構，規(guī)范管理流程，健全各級管理制度，夯實職能監(jiān)管責任及主體落實責任；三是健全考核評價體系，嚴格基礎管理、統(tǒng)計分析、計量管理、供需平衡、過程管控、節(jié)能技改的考評執(zhí)行；實現(xiàn)“管理高效”；四是強化能源成本意識，樹立算賬用能思維。緊盯單價、單耗兩項指標，加強能源成本分析管理，尋找經(jīng)濟平衡點，推進能源管理由管指標向管效益轉變。

3.1.2發(fā)揮正向激勵，調動全員參與積極性。

以公司勞動競賽活動為契機，設立能效提升專項獎勵資金（1-2萬元/月），開展正向激勵導向，鼓勵各二級單位、各車間、各班組全員積極申報、認領、挑戰(zhàn)節(jié)能增效項目，廣泛營造節(jié)能降耗氛圍。自活動實施以來全員參與節(jié)能降碳積極性明顯提升，公司各單位和個人自主申報能效提升項目百余項，創(chuàng)效超千萬元。

3.1.3強化過程管控，深挖細節(jié)節(jié)能潛力。

一是強化能源平衡調度管控，提高系統(tǒng)能源利用效率。優(yōu)化煤氣調度，落實“峰平谷”生產(chǎn)組織，迎峰發(fā)電、避峰用電，提高能源利用效率，降低能源使用成本。二是強化設備運行過程管控，深挖細節(jié)節(jié)能潛力。成立能源專業(yè)督查小組，以重點設備關鍵運行指標為標準，常態(tài)化開展專項檢查，優(yōu)化關鍵運行參數(shù)，確保重點用能設備高效運行。例如：對鐵前除塵風機運行頻率進行優(yōu)化調整，在保障環(huán)保參數(shù)的前提下，除塵風機噸鐵電耗降低4kWh/t以上，噸鐵可將成本年約2.25元，年可挖潛約1710萬元。三是開展全員節(jié)能管家主題活動，通過建立二維碼舉報獎罰平臺，開展“跑冒滴漏”全員全天督查，發(fā)揮全員節(jié)能主人翁意識?；顒幼詫嵤┮詠戆l(fā)現(xiàn)并整改問題200余項，公司能源浪費現(xiàn)象明顯減少。

3.1.4緊盯政策機遇，挖潛政策優(yōu)惠效益。

持續(xù)做好政策解讀落實，系統(tǒng)謀劃規(guī)避風險，尋找政策效益增長點，例如：落實“峰平谷”生產(chǎn)組織，充分挖掘峰平谷電價差效益，年可挖潛約2000萬元；提升電網(wǎng)功率因數(shù)，年可爭取功率因數(shù)調整電費約463萬元；參與電力負荷側調峰，年可爭取電費政策補貼約190萬元；將生活區(qū)工業(yè)用電改民用電，年可節(jié)省電費約42萬元；積極爭取陜西省水資源稅減免政策，認定龍鋼公司為陜西省2024年度用水定額先進納稅單位，減征本年度20%水資源稅，約168萬元。

3.2結構方面：推進工藝節(jié)能極致化

3.2.1優(yōu)化原燃料結構，開展固燃、焦比攻關。

燒結工序嚴格進購焦末質量，堅持“低水、低碳、厚料層”操作方針，穩(wěn)定爐料結構，穩(wěn)定燃料、熔劑使用，加強生產(chǎn)過程異常分析控制，實施固燃消耗攻關，2025年1-4月份燒結固燃消耗47.45kg/t，較2022年（50.36kg/t）下降約2.91kg/t（毛礦）。高爐工序大力開展提煤降焦、熱風溫度攻關等活動，2025年4月份高爐燃料比521.73kg/t，較2022年（528.33kg/t）下降6.60kg/t，焦比360.50kg/t，較2022年（366.88kg/t）下降6.33kg/t。

3.2.2加強界面銜接，降低工序流程能量損失。

重點開展燒鐵界面返礦率、鐵鋼界面鐵水溫降、鋼鑄界面鋼液溫降及鑄軋界面熱裝熱送攻關。其中：

鐵鋼界面鐵水溫降攻關方面，通過實施一罐制改造，建設鐵水罐智能管控系統(tǒng)實現(xiàn)煉鐵與煉鋼兩大工序銜接更加高效、緊密，降低在途運行罐數(shù)的同時減少鐵水積壓，減少鐵水罐溫降；對公司生產(chǎn)的關鍵工序鐵-鋼銜接過程進行實時智能監(jiān)控。改造完成后鐵水平均溫降從170℃減少到95℃以下，減少溫降75℃，鐵水罐運行個數(shù)48降至37個，周轉次數(shù)3.8次提升至5.0，實罐數(shù)控制在8罐，日修罐量由26個縮減到6個，極大的降低了熱能損失，噸鋼可降低成本0.6元，核算年可挖潛創(chuàng)效3.78億元。

鑄軋界面熱裝熱送攻關方面，一方面對棒材一線、5＃連鑄機進行直軋改造，采用免加熱直接軋制工藝，減少軋鋼加熱爐廢氣排放，年節(jié)約煤氣約22680萬m³、節(jié)約標煤量約2.92萬tce，產(chǎn)生經(jīng)濟效益約2268萬元。

3.2.3推進產(chǎn)城融合，提高資源配置效率。

一是開展內部節(jié)水攻關的同時，繼續(xù)加大城鎮(zhèn)中水及礦井疏干水利用，減少深井水消耗，2025年1-4月噸鋼耗水2.15m3/t ，較2022年（2.47m3/t）下降0.32m3/t。二是推進公司用水結構優(yōu)化，以地下水零開采為目標，積極對接抽黃水、韓城市城鎮(zhèn)中水接引工程，提升公司用水水質，減少用水量，降低公司用水設備維護費用，助力公司重點用水設備長周期穩(wěn)定順行?，F(xiàn)階段正在施工，預計年底投運。三是推進工業(yè)余熱城市供暖項目。成功實現(xiàn)1-5#高爐渣水余熱回收供暖，2024年全年供熱255064MJ,節(jié)約標煤0.87萬t。

3.2.4積極進行尋源拓源，構建資源生態(tài)圈。

一是推動周邊企業(yè)消化公司富余煤氣，尋找新煤氣使用增長點。將煤氣外供鼎龍爐料、龍門煤化、雷諾粉體等用戶。二是與周邊企業(yè)間能源互補，挖掘市場化效益，如高爐煤氣的市場化價格調整，按照外供煤氣價格不能低于內部發(fā)電效益的原則，對外供煤氣進行市場化價格調整。

3.3技術節(jié)能方面：推進設備節(jié)能極致化、二次能源回收利用極致化、能源轉換極致化

3.3.1促進技術應用裝備升級，推進設備節(jié)能極致化。

一是完成三臺燒結機環(huán)冷改造、柔性密封改造；二是實施燒結SCR脫硝內置式直燃爐改造（煤氣節(jié)省率19.89%）、高爐TRT能效提升改造（發(fā)電效率提升8%以上）、265燒結機點火爐改造（煤氣節(jié)省率30.51%）；三是實施高效除塵風機改造（已改造風機節(jié)電率均在15％以上）、液壓伺服改造、加熱爐液壓勢能回收改造、風機水泵三元流改造、高效永磁技術應用；四是嚴格落實工信部電機能效提升計劃和變壓器能效提升計劃，淘汰低效電機、變壓器、風機、水泵等用能設備，推進系統(tǒng)無功補償?shù)耐茝V應用。

3.3.2創(chuàng)新余能利用挖掘方式，推進二次能源回收利用極致化。

一是積極探索低溫段煙氣余熱、乏汽潛熱等低溫熱源的開發(fā)利用，完成軋鋼棒二冷床余熱回收（已列入極致能效技術清單）、265、450大煙道余熱回收、450機尾余熱回收、1-5#高爐渣水余熱回收的建設投運，正在推進其余燒結機機尾余熱回收、棒線冷床余熱回收的論證實施；二是實現(xiàn)新能源發(fā)電的落地投產(chǎn)，完成新老工業(yè)站、綜合一次料場（約11.2MW）光伏發(fā)電投運，累計發(fā)電量超600萬kWh。

3.3.3加快數(shù)值賦能融合應用，推進能源轉換極致化。

一是運用先進算法、大數(shù)據(jù)模型、自動化控制等技術實現(xiàn)能源的高效利用。完成高爐熱風爐智能燒爐（節(jié)約煤氣量3％以上）、加熱爐智能燃燒、噴煤一鍵制粉改造、265、400燒結電除塵節(jié)能改造；二是推進高參數(shù)發(fā)電機組建設。完成煉鋼二區(qū)飽和蒸汽發(fā)電機組建設。三是有序推進皮帶系統(tǒng)電機云管控、空壓站智慧節(jié)能技術的論證應用。

4  運行效果

十四五期間，龍鋼公司自我加壓，提出能效提升3%目標，以“能質匹配、高質高用、等效替代、跨界尋優(yōu)、能盡其效”為原則，強化系統(tǒng)觀念，突出標準引領，優(yōu)化指標體系，加強專業(yè)協(xié)同、工序聯(lián)動，通過管理節(jié)能、結構節(jié)能、技術節(jié)能三輪驅動，進一步深化、優(yōu)化、系統(tǒng)化實施節(jié)能降碳工作，成效顯著。

4.1能源指標提升

4.1.1燒結工序能耗41.21kgce/t，較2022年提升6.21%，達到《粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》先進值標準。

4.1.2高爐工序能耗369.25kgce/t，較2022年提升2.83%；2025年4月份月份3-5高爐工序能耗355.22kgce/t，達到《高耗能行業(yè)重點領域能效標桿水平和基準水平（2021年版）》行業(yè)標桿水平。

4.1.3轉爐工序能耗-32.43kgce/t，達到《高耗能行業(yè)重點領域能效標桿水平和基準水平（2021年版）》行業(yè)標桿水平。

4.1.4軋鋼工序能耗25.43kgce/t，較2022年提升14.46%，達到鋼鐵行業(yè)軋鋼工序相關《單位產(chǎn)品能源消耗限額》1級能耗等級。

4.1.5自發(fā)電率（自供電比例）63.47%，較2022年提升12.26%。

4.1.6噸鋼耗電：216.73kWh/t,較2022年提升10.46％

4.1.7噸鋼動力能源成本：114.15元/噸，較2022年提升17.04％

4.2經(jīng)濟效益突出

龍鋼公司以能效提升為抓手，對照國家政策及行業(yè)水平，制定龍鋼公司能效提升方案，形成目標任務清單、路線圖，同各部門、分廠簽訂目標責任書，掛圖作戰(zhàn)；按照“周碰頭、月評價”例會機制，嚴格推進能效提升項目落實。2022-2025年4月，龍鋼公司實施能效提升項目195項，正在實施34項，核算創(chuàng)效超6億元。

5  啟示

通過能效提升這一抓手，推動龍鋼公司極致能效工程進入實質性實施階段，帶動了資源和能源結構不斷優(yōu)化，推動了節(jié)能技術的引進和推廣，提升了管理效能，激發(fā)了企業(yè)節(jié)能降碳的新活力，降低企業(yè)的能耗及能源成本，實現(xiàn)了各項指標的新突破。

能效提升無止境。隨著時間的推進，能效提升將進入到“啃硬骨頭”階段，到了資源整合、技術突破、思想創(chuàng)新的關鍵節(jié)點，還需要要從以下幾方面突破。

5.1聚焦績效管理，抓能源基礎建設，綜合施策，打造“橫向到邊、縱向到底”的全方位精益能源管理體系。

5.2聚焦對表對標，抓能源指標差異，目標引領，持續(xù)開展能效對標活動。

5.3聚焦重點難點，抓工序主要矛盾，專業(yè)協(xié)同，積極調研穩(wěn)妥推進節(jié)能改造升級。

5.4聚焦界面結構，抓界面銜接問題，工序聯(lián)動，從空間及時間上降低工序銜接無效能耗。

5.5聚焦標準引領，抓技術標準建設，精益操作，深挖生產(chǎn)過程節(jié)能潛力。

5.6聚焦政策方針，做好解讀謀劃，爭取機遇，化解風險，尋找政策效益增長點。

5.7聚焦產(chǎn)城融合及“煤焦電鋼化”產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)圈建設，提高資源配置效率，發(fā)揮整合效益。