中国钢铁工业转型时期的节能环保工作

供稿|曹殿政 /

作者单位：河南舞阳钢铁有限责任公司能源中心，河南 平顶山 462500

内容导读

中国钢铁工业走过了一条曲折而艰难的发展之路，实现了从无到有，从弱到强的中国钢铁强国之梦。作为能源消耗大户，中国钢铁企业如何在新时代跟上新步伐实现新跨越，是摆在每一个钢铁企业和钢铁人面前的迫在眉睫也是势在必行的一道课题。绿水青山就是金山银山，如何实现自然环境的持续改善和钢铁企业的可持续发展，优化能源结构，实现能源结构的实时调整，利用节能新技术和采取合同能源项目管理等手段可以有效解决企业自身难以克服的困难，为钢铁企业在节能环保和生存发展之间寻找一个最佳的解决方案，实现企业效益和社会效益的双丰收。

自1890年晚清重臣张之洞创办的第一家钢铁联合企业汉阳铁厂算起，我国钢铁工业已经走过了一百多年的历史了。一百多年来，我国钢铁工业走过了一条艰难而又辉煌的发展之路。从无到有、从弱到强的中国钢铁为我国社会主义建设和经济腾飞贡献了强大的力量，也正在为新时代中国特色社会主义建设和发展提供不竭的动力。然而，当我们从钢铁大国到钢铁强国迈进的过程中，我们不得不承认，因为曾经的规模效益型发展方式带来的忽视能源消耗和环境污染的问题已经成为了阻碍新时代钢铁工业发展的一道难题，带给我们的课题是如何在控制产量、提高质量、降低能耗、减少污染等各个方面协调平衡，从而实现钢铁企业的绿色可持续发展，为实现我国“五位一体”的伟大战略目标和中华民族的伟大复兴提供强有力的钢铁支撑。

成长之路艰难

从1949年起将近七十年时间里，中国钢铁工业走过了一条艰难而曲折的道路，可喜的是，无论是产量规模上还是品种质量上我国钢铁材料受制于人的被动局面均得以扭转。从中国钢铁工业的发展历程来看，大致可以分为五个阶段：

一是解放初期盲目追求钢铁产量的快速提高时期。尤其是在1958年提出的“全党全民为生产1070万t钢而奋斗”的号召，将企业生产行为变成了全民政治运动。

二是文革时期的钢铁生产半停滞时期。

三是改革开放开始与世界接轨时期，引进了大量的国外先进技术、设备，优化了钢铁品种结构。例如，宝钢的建设就是改革开放初期中国钢铁工业发展的典型。1978年中央决定由国家投资在上海宝山区建设一座当时世界上装备技术水平最高的钢厂——宝山钢铁厂。1978年12月23日，我国历史上一个伟大的转折点——党的十一届三中全会刚刚闭幕，宝钢工程举行了隆重的奠基仪式。那一刻，掀开了中国钢铁工业发展史上崭新的一页。历时近七年，宝钢一期工程顺利完工，一个现代化的中国钢铁企业在东海之滨、黄浦江畔巍然屹立，让中国几代钢铁人为之骄傲和自豪。宝钢为中国钢铁工业的转型发展树立了榜样，指明了方向。

四是20世纪90年代开始的大干快上、迅猛发展时期。自1992年邓小平南巡讲话之后，中国的市场经济开始迅猛发展，各行各业都在轰轰烈烈地上项目谋发展，由此带来了钢铁产品特别是板材、建材类产品供不应求的大好局面。因此，钢铁企业无论是国有企业还是民营企业生产规模和经济效益都得到了快速扩大和提高。从1996年我国粗钢产量突破1亿t到2003年突破2亿t，一直到2008年突破5亿t。这个阶段是中国钢铁工业所谓的“黄金期”，也是钢铁企业规模效益期。这个时期也恰恰是粗放式发展方式埋下高能耗高污染的隐患期。

五是2008年以来实现产品升级、结构调整、发展转型的时期。由美国次贷危机引发的世界范围内的经济危机对中国经济也产生了一定的影响。这期间也正是中国钢铁工业实现新的发展转型的时期。多数钢铁企业纷纷从原有的发展方式中跳出来，走出来，不再一味地追求规模效益，而是将能源问题和环境治理问题纳入企业生存和发展的战略上来考虑。2016年我国粗钢产量已经突破8亿t，如此庞大的产能规模的背后是许多简单的重复建设、低端的重复产品。尽管有8亿t的钢铁产量做支撑，但我国每年还有上千万吨的特殊钢材需要进口。例如，许多设备选用的轴承依然是国外的品牌，如SKF、FAG等。同时，由于同类产品的产能很大造成钢铁产品市场上的价格竞争也在日益加剧，有一些钢铁企业在面对转型和生存的选择中举棋不定。纵观近10年来的中国钢铁业的发展，依然没有完全摆脱靠产量靠规模创造效益的传统观念和意识，走科技创新、科技创效的道路依然被动和艰难。尽管经过多年的能源优化和环境治理，钢铁企业的综合能耗和环境情况得到了极大改善，但是，相对于其他行业来说，高能耗高污染依旧是钢铁企业需要客观面对并且亟待解决的问题。

十九大报告指出：我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。深化供给侧结构性改革，加快建设创新型国家已成为国家未来发展的战略目标。消灭高能耗高污染，还人民一个碧水蓝天，成为国家对人民的一个庄严承诺。为此，史无前例的环境治理工作全面展开。在这种形势下，钢铁企业首当其冲受到了冲击。但当环境治理和生产经营，企业长远发展和短期利益相矛盾的时候，科学地实现两者的协调平衡就成为企业转型时期的一个重要课题。笔者结合舞钢的实际和自己的工作经验，就钢铁企业在转型时期的节能环保工作进行分析，以期能够为钢铁企业实现发展转型提供借鉴和帮助。

发展方式转变

正如前面提到的，中国钢铁工业在短短的20年内，实现了产量的迅速膨胀，如此高速度的增长方式主要是两个方面原因造成的：一是国家的宏观掌控和调控没有有效地发挥作用。由此出现了国家宏观调控和局部利益不一致的现象。对于一个企业和局部地区来说，考虑更多的是企业的效益和地方的GDP，而且也在一定程度上符合当时国家的产业政策以及上项目的基本条件。因此，项目越批越多，项目越上越多。例如，中国的宽厚板生产项目从1978年中国第一架也是惟一的舞钢4200 mm宽厚板轧机投产，到20世纪90年代末的十几条生产线，再到如今的几十条生产线，许多的装备、工艺、产品水平基本相当，甚至是简单的重复复制。当然这种情况不仅仅存在于宽厚板领域，其他的诸如冷轧薄板、热轧薄板、镀锌板、高速线材、不锈钢产品等都不同程度地出现了重复建设和重复产品。如此高增长的钢铁产能带来了能源消耗总量和污染物排放总量的大幅度增加。二是企业的能源意识和环保意识淡薄。由于中国经济连续的高速增长，钢铁产品出现了供不应求的局面，因此只要能够生产就有市场需求和经济效益，能源结构问题和能源成本问题对于企业来说都不是主要问题，企业上项目也不会过多地考虑能耗问题，环保问题也在巨大的企业效益和经济利益面前没有得到应有的重视。这个时期，如何“短平快”实现经济效益最大化是企业追求的目标，于是就有了钢铁产能迅速攀升的增长速度和同类产品遍地开花的局面。例如：舞钢的宽厚板、太钢的不锈钢、武钢的冷轧硅钢等都曾是行业的领军者，而后来的建设项目都在不同程度地瞄准这些领跑者，曾经的一枝独放，变成了百花齐放，造成了重复建设不断涌现。而企业的能源结构以及环保设施不能适应新时代国家发展战略的要求，因此企业面临着转型艰难而又不得不转型的客观问题。如果说几年前许多企业还对转型持观望态度的话，而今更多的企业则是积极地采取应对措施、优化能源结构、加大环保投入。例如，余热利用技术等节能环保技术已经陆续在越来越多的钢铁企业实施。企业在探索实现结构调整、发展转型方面的道路越走越宽。

他山之石可以攻玉。英国的谢菲尔德市曾经是火红的“钢铁之城”，也曾经是严重污染的城市，经过若干年的转型发展，形成了如今的“体育之城”“科技之城”。西门子奥钢联英国总部就设在这座城市里，他们依托多年的炼钢、轧钢生产经验和技术，不断创新开发出诸多核心技术应用于钢铁生产，实现了钢铁工业由有烟工业到无烟工业的华丽转身。在最近的十多年间，他们通过开发钢铁技术并且积极与中国大型设计院所合作，例如中冶京诚，完成了舞钢新4100 mm宽厚板线、沙钢5000 mm宽厚板生产线等节能环保建设项目。

中国钢铁企业进行转型的过程中，首先要转变思想观念，特别是能源观念和环保观念。要下大力气解决企业现存的高能耗、高污染的顽疾，协调解决好生存和发展的矛盾，协调好企业效益和社会责任的问题，这才是新时代中国钢铁新思维。中国钢铁的能源和环保观念主要是指全方位地应用节能技术，实施环保项目，进行科学决策和部署，将过去对节能和环保的认识提高到一个崭新的高度。企业要全面重新审视现有的生产流程，全面评估、评价自身的能源结构和存在的问题，全面排查自己的装备水平和生产效率，制定新的转型发展战略，淘汰落后产能，淘汰落后装备，实现装备升级、产品升级、质量升级、效率升级的战略目的，用一定的时间，实现发展方式的转变，为企业的未来夯实新时代现代化经济方式的基础，这是企业长远发展的希望所在。

节能改造创效

十多年来，中国钢铁企业吨钢综合能耗指标有了较大的提高，节能降耗工作成绩显著，但是，由于中国钢铁产能的大幅度提高，年均总体能耗量还是非常巨大的。中国石油天然气对外依赖度已经超过50%，同时中国也已经从原来的煤炭出口大国变成了现在的进口大国，能源问题已经成为事关国计民生的重大问题。因此，无论是从国家战略角度考虑，还是从企业长远发展考虑，大力推进节能改造是当前乃至今后一个时期的重要任务。从企业的实际情况看，节能改造大致分为几个方面：

一是从工艺和设备改造出发，降低能源消耗量的改造。主要包括：如何合理优化加热炉工艺，使用新型节能烧嘴技术，减少加热炉的天然气或者煤气消耗；如何采用先进的高压水喷嘴和合理优化打水方案，减少循环水消耗等。例如，舞钢通过采用热装热送工艺提高加热炉入炉钢坯温度400～500 ℃，吨板节约煤气消耗在50～100 m3。通过使用加热炉黑体强化辐射节能技术，将换热式燃烧系统改造成为蓄热式燃烧系统，大大降低了加热炉的能源消耗。舞钢目前正在制定加热炉自动烧钢技术以及液压系统节能技术改造等设备改造方案，希望达到节能的目的。

二是对高能耗设备如水泵、风机、高效锅炉、制氧机、变压器等采取节能措施，使用节能技术，提高工作效率，减少无功功率，降低高能耗设备的消耗。例如，舞钢通过采用新型高效节能水泵，节电效果达到30%；通过采用高炉鼓风机TRT技术，每天节电10万kW·h以上；通过改造制氧机空冷系统，提高了制氧机的产氧效果，能源利用效率得到了较大提高；通过变频技术在高能耗的老旧设备上的应用，为设备的高效利用提供了支撑，大大减少了不必要的浪费。

三是大力治理跑冒滴漏等直接浪费现象。对于一些老旧设备来说，能源的浪费时有发生且数量较大，因此有必要采取设备升级改造等措施减少不必要的浪费。例如，采取机械密封代替传统的橡胶密封，可以大大减少老式水泵的漏水现象；采取节能灯具等，也能大大减少电力消耗。

四是节能新技术、新材料的应用大有可为。例如，雾化冷却技术替代水冷技术、余热利用低温发电技术、新型保温模块材料替代传统的耐火材料、新型空压机替代老式空压机等，这些新技术、新材料都将为企业的节能降耗工作提供帮助和支持。

合同能源双赢

经过近十年的钢铁行业艰难转型，每个中国钢铁企业都面临着一个绕不开的问题，就是能源改造和环保治理的投入在短期内不能立竿见影的问题。这些投入如果是在企业高盈利时期则对企业的效益不会产生多大影响，但是对处于艰难时期的企业来说，亏损或者低盈利时常伴随着企业的命运，企业有限的资金首先要用于必须的生产流程中，比如购买原燃料、设备备件等，因此就出现了短期投入和长期收益的难题。合同能源项目能很好地解决该难题。所谓合同能源项目是指：企业根据自身的能源结构和能源消耗等实际情况提出解决需求，然后寻求相关专业的能源或者环保公司或企业来提出解决方案，并负责投资和合同期的维护运行管理(合同能源管理)，按照运行情况，将节约的能源费用按照合同约定的比例进行分红，达到互惠互利的目的。合同能源项目管理有多种合作方式。

技术咨询合作方式：相关的节能公司利用自身的技术优势和专业特长以及实践经验，为钢铁企业提供能源系统的优化方案或者改造方案，包括节能效果预测以及投资回报等，由钢铁企业自身投资实施，钢铁企业向咨询公司支付咨询费，或者从节约的能源费用里面按比例支付。

全权委托能源项目方式：由钢铁企业提出节能项目需求，全权由节能公司提供方案，经过相关的技术交流，得到钢铁企业认可后签订能源项目合同，由节能公司负责全部投资和合同期内的运行管理，包括人员、备件资材的准备、维护维修等，然后按照合同约定对节能产生的费用按照比例分成。该方式有效解决了钢铁企业由于资金困难而无法实施的节能改造、环境治理等难题。

舞钢公司从2016年开始已经在水泵、风机、余热利用等方面成功地开展了合同能源管理并初步见效。

例如，舞钢通过对上百台的旧水泵进行节能改造，更换新型节能水泵，节能效果约30%。通过节能泵更新老水泵也附带解决了旧水泵在运行中的故障问题，减少了故障带来的损失，为顺利生产提供了更可靠的保证。

目前舞钢正在进行的空压机系统优化改造项目，已经与相关专业公司进行了技术交流。如果此项目实施，也将大幅度降低压缩空气的电力消耗，节约大量资金，为企业提供更强大的设备支撑和更高的创效能力。

舞钢利用山地优势开发的光伏发电项目也在紧张的进行中，此项目的实施将为舞钢实现电力节能做出积极贡献。

政策助力转型

2012年11月，党的十八大做出“大力推进生态文明建设”的战略决策，作为供给侧结构性改革的先行者，钢铁行业首当其冲。产能过剩、能耗居高、污染严重、结构调整，这些既是压力又是机遇和挑战。面对钢铁行业历史的遗留问题，国家在战略决策上和相关政策制定上都给予了充分考虑，积极推行“三去一降一补”政策，即去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板五大任务。去产能是指淘汰能耗高、污染大、效率低的产能。降成本重点是降低能源消耗成本。对于企业高能耗的装备淘汰，中央财政也有相应的政策予以奖励支持。例如：节约能耗在5000 t标准煤以上的项目都可以申请专项资金支持等。对于利用余热发电项目也有相应政策性的支持。2015年开始在电力系统推行的大客户用电政策，由用电企业和发电企业直接对话，对于符合大客户政策的企业给予一定幅度的电费优惠。这些政策为钢铁企业降低电力消耗给予了大力支持。另外，废钢作为可再生资源已经成为了短流程生产的有力支撑，相对于长流程生产来说，废钢有着不可替代的作用。还有，国家银行系统的绿色信贷项目为支持节能减排、绿色环保项目提供了专项资金。因此，作为企业要积极利用当前新时代新形势下的国家产业政策，保证企业的发展方向符合国家的发展方向，只要企业的改造项目符合国家的产业政策，就可以有效利用难得的历史机遇，在国家政策的大力支持下，钢铁企业将克服困难，开辟出一条通道，走出当前钢铁企业转型的泥泞期，达到“既要企业绿色发展，又要社会绿水蓝天”的目标。将国家政策、市场机制、企业优势相结合，将钢铁企业生产问题、技术问题、资金问题和国家政策、相关专业节能公司相结合，形成一个大格局，增强企业的抗风险能力，钢铁企业走出困境、实现结构调整、走向良性循环将指日可待。

结束语

钢铁企业如何在持续了近十年的转型中实现平稳过渡和快速发展，能源工作是关键。能源的结构问题、能源的系统优化问题、能源的有效高效利用问题等都直接影响并决定着企业的生存和发展，也决定着我国经济的可持续发展。因此，钢铁企业无论是从企业自身发展角度还是从承担社会责任角度，将节能环保工作提高到一个战略的高度来看待、来对待将是长远发展的希望之所在。