鋼鐵企業節能降耗綠色制造的探討

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【摘要】以湘鋼為例，闡述了鋼鐵企業節能降耗，走低碳綠色發展的重要性、采取的技術與管理創新措施及取得的成效。

【關鍵詞】鋼鐵企業；節能降耗；管理；創新

1前言

湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司（以下簡稱湘鋼）始建于1958年，經過50多年的建設和發展，現已形成年產1000萬t鋼的綜合生產能力，擁有煉焦、燒結、煉鐵、煉鋼、軋材等全流程的工藝裝備。多年來，湘鋼積極推進治污減排、清潔生產和環境治理，在“十二五”期間城市鋼鐵企業轉型發展中積累了寶貴經驗，先后被工業和信息化部授予“兩化融”促進節能減排示范企業，獲批工業與信息化部“兩型企業”創建試點單位，榮獲“全國綠化先進集體”、“全國減排先進單位”，被授予“湖南省兩型示范基地”等多項榮譽。湘鋼成功地探索出了一條鋼鐵企業與城市和諧共融的轉型發展之路。

2鋼鐵企業節能降耗綠色制造的必要性

2.1是節能增效、控制成本的需要

近年來，湘鋼堅持不懈地開展挖潛增效、層級對標，為企業帶來了巨大效益，但隨著對標挖潛技術和經驗的不斷推廣應用，鋼鐵企業降耗降成本空間正在逐漸壓縮和收窄。拓展企業的生存發展空間，必須進一步轉變觀念、創新思路，實現由過去關注局部成本和表觀成本，過渡到全流程、系統化的成本控制。湘鋼能源資源管理的發展方式迫切要求由原有的規模速度型轉變為質量效率型。因此，高效回收利用能源資源，是鋼鐵行業節能減排的有效途徑，也是企業控制成本、謀求生存發展的必然選擇。

2.2是實現持續發展的需要

在過去十多年的快速發展中，雖然裝備改進、產能提升，但節能環保方面存在一些歷史的遺留問題。一是管理上存在薄弱環節，能源資源工作粗放，跑冒滴漏現象比較多。二是工藝流程不順、新老裝備并存，能源消耗和廢棄物排放得不到有效控制。三是技術創新環境、機制有待改善，自主創新能力有待培養和挖掘。這些逐漸凸顯的問題如果得不到及時解決，將嚴重制約企業的可持續發展。與此同時，鋼鐵企業面臨的環保壓力日趨加劇，特別是新環保法施行，地方大氣污染防治行動計劃及實施細則、考核辦法陸續出臺，都將影響鋼鐵行業的生產組織形式。湘鋼的能源資源經營模式迫切要求由原有的粗放式轉變為精細化管理。因此，實現鋼鐵綠色制造是湘鋼履行社會責任的戰略選擇，也是實現可持續發展的重要舉措。

2.3是建設資源節約、環境友好型鋼鐵企業的需要

湘鋼地處長株潭城市群“兩型”社會試驗區，湘江流域水源保護一、二類區域，作為城市型鋼鐵企業面臨的節能減排壓力與日俱增，企業不能再以犧牲環境和能耗為代價來帶動經濟效益，企業不消滅污染，污染將“消滅企業”。湘鋼清醒地認識到，從源頭上加強管理，減少污染排放，必須走科技含量高、資源消耗低、環境染污少的綠色、低碳的鋼鐵制造發展道路，積極探索鋼鐵綠色制造模式。因此，深度回收利用二次能源，推進鋼鐵綠色制造，是建設資源節約、環境友好型鋼鐵企業的迫切需要，也是有效化解經濟規模與環境保護之間矛盾的有效手段。

3鋼鐵企業節能降耗綠色制造的內涵和主要做法

所謂節能降耗綠色制造是指綜合考慮資源、能源消耗和環境影響，充分利用鋼鐵長流程生產中排出的各種余能（余熱、余壓、余氣），收集轉換成為清潔能源，從而實現節能增效、減少污染排放的一種鋼鐵綠色制造模式。湘鋼按照落實科學發展觀，走綠色、低碳鋼鐵工業化道路，以鐵素流、能量流的冶金生態學和流程優化理論為指導，以節能、提效、減排為目標，通過綜合各種生產要素，強化內部運營管理，運用項目制的管理方式，將“精準生產，精細管理”的思想運用到能源管理之中，建立和實施全流程能源資源管理體系，為企業推進鋼鐵綠色制造提供了技術和管理的支撐。湘鋼的主要做法如下：

3.1建立節能降耗領導小組，強化節能降耗組織管理

成立由副總經理任組長，能源環保部、生產部、規劃部、設備部等單位一把手為副組長，其他單位負責人為組員的節能降耗推進領導小組，全面優化四級能源資源管理體系，使其更科學化、系統化、規范化、制度化，從整體上提高組織的管理水平，及時發現組織中存在的各種問題（人浮于事、層次過多等），使各個崗位之間的運轉更加便捷、流暢，提升效能效率。能源資源管理體系的建立，明確了企業能源資源管理思路，實現能源介質定額消耗，規范了管理流程，強化了運行監督與動態調控，建立起一套快速響應機制，見圖1。

3.2抓好宣傳發動工作，樹立全員節能環保意識

在打造“資源節約型、環境友好型”企業過程中，以深入推進學習型組織創建活動為契機，注入“全員學習型、綠色生態型、持續發展型”鋼鐵新內涵。湘鋼通過全面發動員工想辦法，挖掘“金點子”，創造“金效益”。以開展群眾管理創新成果、合理化建議、技術創新等形式帶動全員參與，實現能源資源的合理供給與高效利用。2014年，湘鋼員工提出“金點子”合計達3120條，其中，有245條建議經實施后為公司年創效達6800多萬元。與此同時，勤抓日常宣傳，集中利用報紙、內部電視、刊物和各種信息媒體，報道節能降耗工作中的優秀單位、個人和事跡，宣傳先進經驗和典型事例，逐步起到以周帶月、以月帶年的效果，使全體員工意識到節約資源能源和保護環境的重要性，認識到降低能耗就是降低制造成本，提高市場競爭力，變“要我節能”為“我要節能”，形成廣大員工的的共同價值觀念。

3.3以項目為抓手，強力推進節能降耗攻關

湘鋼通過引用華為項目制模式，以項目為單位，組建跨部門團隊推進節能降耗。項目經理是團隊領導者，從項目的投資決策到項目完成全過程進行計劃、組織、指揮、協調、控制和評價，以實現項目目標受控，形成對事負責而非對人負責的工作機制。專項攻關團隊由能源環保部、生產部、設備部、動力廠多家單位組成，聯合成立鐵焦燒、軋鋼系統、熱力系統等六個專業組，指定專人任組長。各小組每周定期討論，匯總本周難點、焦點問題，交由公司節能降耗推進領導小組整體解決，逐步建立起從現場實際、戰略規劃、項目實施、考核評價、發掘潛力、創新技術等多方面結合，環環相扣，螺旋式上升的工作持續改進機制，確保節能挖潛、環境指標改善、勞動效率和企業效益同步提升。

3.4堅持自主攻關、創新和引進消化吸收相結合，持續開展節能降耗技術創新

3.4.1組織產學研團隊，提高自主解決問題的能力

發揮企業內部人才資源優勢，建立技術攻關團隊，將燃氣、熱能、機械、電氣、環保等專業方面的首席、技師聯合組成“節能降耗技術專家組”，從縱深、橫向開展節能環保經驗、技術的研討，有針對性對現場實際問題進行逐個突破，舉一反三，推廣經驗。以企業為主體，與中南大學、長沙理工大學、中冶南方、中冶長天等大專院校、設計院所等建立產學研同盟，聯合進行節能、發電、低碳經濟方面的技術研發與課題攻關，形成開放的技術創新格局。

3.4.2持續開展技術創新，實現系統與裝備升級與優化

近3年，湘鋼通過增加節能減排固定資產投資20多億元，優化鋼鐵制造全流程工藝、技術和管理，淘汰落后產能與高耗能裝備,完善資源能源信息管理系統，為發展綠色低碳經濟奠定工藝與裝備基礎。先后對老舊發電設備及工藝進行升級改造，推廣應用高爐、轉爐煤氣回收技術和高爐煤氣透平發電（簡稱TRT發電）、135MW超高壓高溫發電、干熄焦發電技術、燒結大煙道余熱利用技術、廢水深度處理回收工藝、煙氣凈化技術等，有效提高了鋼鐵企業能源利用效率，形成能源資源循環產業鏈。湘鋼高爐、焦爐，轉爐煤氣全部回收利用，實現“零”放散，余熱余能發電裝機容量達48萬kW，年發電量達到32億kW•h，自發電占比達到82%。主要表現為：（1）提升冶金煤氣利用效率。從2012年開始，湘鋼自主引進135MW超高壓高溫煤氣發電機技術，停運高能耗、低效率發電機組，煤氣利用效率由20%提高到35%，供電煤標耗達到330g/kW•h，有效解決煤氣“糧食短缺”的問題，又實現能源的高效轉換和發電最大化，極大降低了外購電費成本，為節能減排和降本增效發揮了積極的作用。目前，在國內湘鋼2臺135MW超高壓發電機組為運行最穩定、發電效率最高的全燃煤氣機組。（2）系統深挖余熱資源潛力。對燒結機、干熄焦設備進行升級改造，優化生產工藝與操作，各項能耗技術指標得到提升。到2014年底，燒結余熱發電量由12kW•h/t礦提高到21kW•h/t礦，每年增加發電量達3600萬kW•h，達到國內前列水平。2014年湘鋼噸焦蒸汽回收量達到0.56t/t焦，干熄焦率達到98%，指標分別比2011年提高0.06t/t焦和5%，噸焦發電量實現101kW•h/t焦。（3）高爐煤氣采用全干法除塵，有效提升TRT發電量。通過引進高爐煤氣全干法除塵，從源頭杜絕水體污染，實現廢水零排放。同時，充分回收利用煤氣顯熱能量，TRT日均發電量由2011年的68萬kW•h提升到現在的107萬kW•h，增幅57%，噸鐵TRT發電量由45kW•h/t鐵提高到52kW•h/t鐵，優于國內平均水平。（4）不斷提高轉爐煤氣回收量與利用水平。從轉爐煤氣回收安全、工藝、設備、產生機理等方面入手，采取各種措施提高回收量。目前，轉爐煤氣回收量已經由2011年98m3/t鋼，提高到現在140m3/t鋼，轉爐煤氣回收帶來發電年創效約7200萬元，煤氣回收量水平達到全國同行業先進水平。

3.4.3采用引進消化吸收，提高節能技術水平

近幾年，湘鋼圍繞節能環保，瞄準國內外的先進技術和指標，采取“走出去、請進來”的辦法，組織開展行業對標、對口學習，積極引進消化吸收新技術、新工藝。在此基礎上，自主研發厚料層燒結技術，轉爐濺渣護爐技術、高效連鑄技術、鋼坯熱裝熱送技術、鋼包畜熱式烘烤、負能煉鋼技術、高爐熱風爐自動燒爐、焦爐OCC自動燒爐、轉爐和加熱爐飽和蒸汽發電技術、爐窯紅外輻射涂料等一系列節能技術。同時，推廣應用先進清潔生產技術和高效節能環保技術，先后引進并成功應用高爐頂燃式熱風爐、高爐雙預熱技術、鋼企“三干”技術（高爐煤氣干法除塵、轉爐煤氣干法除塵、干熄焦技術）、加熱爐汽化冷卻技術、套筒窯雙預熱、燒結余熱發電技術、燒結煙氣脫硫、熱悶渣、鋼渣粉及建筑材料生產線、焦化廢水深度處理、煉鐵口廢水循環利用等30多項先進節能環保技術與裝備，大大提高了能源資源的利用效率，固體廢棄物、廢氣、廢熱資源的回收水平得到顯明改觀，提升了經濟指標水平，降低了能源消耗和環保污染與排放總量。

3.5明確責任考核體系，推進能源資源的高效回收與利用

（1）完善目標制度，明確責任管理體系。為有效降低公司能源消耗，確保各污染物排放達到指標要求，2011年，由能源環保部牽頭組織，制訂實施編制《清潔生產規劃》、《節能、資源綜合利用及低碳發展規劃》和《環境診斷環境提升方案》草案，及時對外環保監測信息。節能方面制訂《提升發電方案及管理細則》、《推進節能降耗目標責任書》等，針對節能減排實行“四個明確”：明確責任單位與配合單位；明確管理部室和二級單位主要責任人、職責分工；明確總指標和分項指標、過程控制指標；明確指標量化考核細則。通過制度的完善確保有令必行，落實到位。（2）嚴格落實考核，發揮績效杠桿作用。為了促進能源資源的綜合利用，湘鋼從績效管理方面進行改革，將生產過程能源消耗和環保指標納入成本管理、責任制考核之中，對各二級單位按表計價收費，對各耗能用戶制訂定額能耗，節獎超罰的措施，實行分月考核，分檔推進，超目標部分不封頂嘉獎，做到“用能有計劃，耗能有計量，統計有記錄，考核有定額”。公司每年通過合理調整激勵方式，設立公司級節能降耗攻關獎、發電專項獎勵基金達350萬元，對節能降耗工作中做出突出貢獻的單位和個人，給予公開表彰和獎勵，對在節能環保工作中取得重大成效的技術開發人員給予重獎。在政策激勵方面突出傾向于在干事、干實事的職工，有效提高各基層員工的積極性、主動性和創造性。綜合考評體系的建立改變了原有能源環保管理現狀粗放、單一局面，績效“杠桿”的作用得到充分發揮。

4推進節能降耗綠色制造的效果

4.1經濟效益顯著增加

通過強化節能減排，推進鋼鐵綠色制造的管理，開展“以氣代電”、“以氣代煤”“十大環保工程”等舉措，湘鋼的自發電量逐年遞增，環保創效成效顯著。2014年發電總量達到23.5億kW•h，全年發電創造增效達3.7億元，節約標煤約28.9萬t。2015年全年自發電占比累計將達到85%，較2014年將提高15個百分點。通過建設廢水回用處理線，年節約用水資源5000萬t，固廢資源經過綜合利用年創效達7000萬元。

4.2社會效益顯著提升

經過幾年努力與實踐，湘鋼的節能指標不斷提高，污染排放指標持續下降。噸鋼綜合能耗由“十一五”末的613.1kg標煤下降到576.07kg標煤；2014年萬元產值能耗1.71t標煤/萬元、噸鋼綜合能耗576kg標煤/噸鋼、噸鋼可比能耗546kg標煤/t鋼、t鋼轉爐煤氣回收140m3/t鋼、水重復利用率達到98%，均跨入行業先進水平。高爐煤氣和焦爐煤氣放散率降到0%，基本實現零放散，全年減排二氧化碳70.8萬t。與“十一五”末相比，到2014年湘鋼實現減排煙粉塵1500t，削減率20%，二氧化硫21000t，削減率達到38%，減排COD2160萬t，減排氮氧化物76t，削減率達到56%。

4.3管理體系明顯改善

隨著企業節能降耗，推進鋼鐵綠色制造的全面實施，湘鋼能源管理實現由工序單體合理利用能耗向系統能源合理利用轉變，由規模效益向整體效益型轉變，由粗放型管理向現代化集約型轉變。通過用科學現代管理體制手段，全面推廣余能、余壓、余熱、外排綜合污水處理回收利用技術，從規劃、工藝、開發、產品設計、生產流程到服務，全面實現工廠整合優化，實現裝備大型化、集約化和流程緊湊化、連續化。湘鋼作為全國首批“資源節約型、環境友好型”企業創建試點單位，正在按照“兩型”企業建設總體規劃穩步推進，致力于把湘鋼建設成為一個千萬噸級的精品制造企業、一個反應快捷的綜合服務企業、一個管理精細的高效運營企業、一個產業互補的多元發展企業、一個節能生態的“兩型”示范企業。

4.4帶動作用明顯增強

湘鋼在節能降耗，推進鋼鐵綠色制造的管理過程中，結合公司“精益生產，精細管理”的核心思想，創新運用項目制這把金鑰匙，實現了跨部門和各二級單位分工協作，扁平化的管理模式取得了良好的經濟效益和社會效益，帶動作用明顯增強。在內部，對湘鋼的設備管理系統、生產管理系統等運營系統起到很好的示范和促進作用，高爐、焦爐、燒結機、發電機等大型設備作業率達到95%以上；高爐燒結機等主體設備檢修周期由原來每月一次延長到4個月一修，發電設備由每年檢修一次優化為兩年檢修一次，年增發電量9720萬kW•h，創效6020萬元；設備年綜合維修費用降低9.5元/t鋼，每年可多創6650萬元;生產排產結合能源平衡與計劃，相互銜接，生產調度與能源調度打破原有“生產以保產”為主的用能觀念，嚴格按照“定額-計劃消耗”組織生產與動態調度，調度準確率明顯提高，生產組織向精益化產一步邁進。在外部，華菱集團辦公室組織專題調研，對湘鋼的管理方法和成果進行總結，在湖南婁底漣鋼、湖南衡陽衡鋼推廣。

作者:謝其湘 單位:華菱湘潭鋼鐵集團有限公司能源環保部