在鋼鐵工業(yè)中葉輪機械被廣泛采用。其中燒結(jié)風(fēng)機、高爐鼓風(fēng)機、排煙風(fēng)機等風(fēng)機類設(shè)備是鋼鐵行業(yè)的耗電大戶;余壓透平、蒸汽輪機、燃氣輪機等設(shè)備是鋼鐵余能發(fā)電的主要設(shè)備。國內(nèi)葉輪機械節(jié)能技術(shù)水平低下一直是難以突破噸鋼耗電量瓶頸的主要因素。與鋼鐵工業(yè)大多數(shù)通用設(shè)備不同，葉輪機械屬于高端制造業(yè)，工作轉(zhuǎn)速高、運行可靠性要求高、加工精度要求高。國內(nèi)鋼鐵工業(yè)葉輪機械從制造加工到運行維護等都處于低端水平，造成了鋼鐵行業(yè)耗電量居高不下，具體表現(xiàn)為以下幾個方面。
鋼鐵行業(yè)一直以來是能耗大戶，盡管近年來我國鋼鐵企業(yè)噸鋼能耗持續(xù)下降，但仍然存在能源使用不合理的問題。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會信息統(tǒng)計部最新統(tǒng)計資料，2015年，統(tǒng)計的鋼協(xié)會員生產(chǎn)企業(yè)總能耗比2014年下降6.00%，噸鋼綜合能耗比2014年下降2.13%，噸鋼可比能耗比2014年下降0.44%，噸鋼耗電比2014年增長0.78%。而2014年噸鋼耗電同比2013年升高0.50%。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，盡管噸鋼能耗持續(xù)降低，但噸鋼耗電量不降反升，成為制約鋼鐵工業(yè)發(fā)展的瓶頸。
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第一，對設(shè)備效率重視不夠。國內(nèi)中小型鋼鐵行業(yè)普遍為粗放式發(fā)展方式，對設(shè)備節(jié)能意識不強。在設(shè)備選購過程中設(shè)備價格和可靠性一般作為首要的指標考慮。目前鋼廠大部分風(fēng)機的運行效率在50%—70%范圍內(nèi)，而國際上先進風(fēng)機的效率普遍在85%左右;有很大比例的風(fēng)機功率與系統(tǒng)不匹配，“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴重;變頻風(fēng)機還未得到全面推廣和使用。究其原因，首先，企業(yè)對節(jié)能的經(jīng)濟價值認識不足，并未理解選用高效率設(shè)備盡管前期投入增加但降低了生產(chǎn)成本;其次，設(shè)備供應(yīng)企業(yè)間惡性競爭，壓低價格的同時不注重技術(shù)研發(fā)，提升效率;最后，設(shè)備真實效率檢測困難，鋼鐵企業(yè)沒有能力和動力去嚴格考核設(shè)備供貨商產(chǎn)品的真實效率。
第二，設(shè)備運行節(jié)能管理不足。設(shè)備實際運行中沒有嚴格按照節(jié)能規(guī)范的要求運行，突出問題如風(fēng)機漏風(fēng)問題、入口煙氣回流倒灌、產(chǎn)能減少時部分耗電設(shè)備未降低負荷等問題。這些問題中既有生產(chǎn)過程中缺乏管理的原因，也有對節(jié)能認識不足的原因。
第三，國內(nèi)設(shè)備制造水平相對落后。當前盡管國內(nèi)在鋼鐵行業(yè)設(shè)備制造領(lǐng)域取得了很大的進步，大量設(shè)備實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但仍然與國際先進設(shè)備制造水平存在較大差距。例如在高爐煤氣和焦爐煤氣等可燃氣體回收利用方面，國內(nèi)僅能提供蒸汽輪機設(shè)備進行回收發(fā)電，發(fā)電效率普遍在20%左右;而國際上常用的CCPP技術(shù)可以將發(fā)電效率提高到45%以上，可以多發(fā)一倍的電能。但由于CCPP技術(shù)的核心設(shè)備燃氣輪機國內(nèi)沒有任何企業(yè)具備設(shè)計和生產(chǎn)能力，國際上設(shè)備供應(yīng)由少數(shù)幾家企業(yè)所壟斷，使得設(shè)備的購買和維修成本都居高不下，目前僅有少數(shù)大型國有鋼鐵企業(yè)采用CCPP技術(shù)。
第四，企業(yè)節(jié)能改造動力不足。隨著國家經(jīng)濟增長放緩，鋼鐵等產(chǎn)能過�，F(xiàn)象嚴重，鋼鐵企業(yè)普遍虧損，大部分企業(yè)處于維持生產(chǎn)運行狀態(tài)。企業(yè)沒有能力和意愿在節(jié)能設(shè)備改造上追加投資。節(jié)能改造需求不足也使得上游設(shè)備供應(yīng)企業(yè)失去節(jié)能技術(shù)研發(fā)的動力，紛紛將主營業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向其他行業(yè)。
當前，國家對鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的關(guān)注程度上升到了前所未有的高度，如何破解鋼鐵行業(yè)電耗居高不下的問題，筆者提出以下幾點建議。
首先，政府應(yīng)制定更嚴苛的鋼鐵行業(yè)節(jié)能規(guī)范。節(jié)能設(shè)備建設(shè)初期需要增加固定資產(chǎn)投入，一些鋼鐵企業(yè)從投資等角度考慮不愿意增加節(jié)能設(shè)備投入，這就需要在建設(shè)審批期間強制其安裝必要的節(jié)能設(shè)備。以TRT設(shè)備為例，國內(nèi)上世紀80年代才有部分高爐安裝采用，但是隨著國家鋼鐵行業(yè)建設(shè)規(guī)范的出臺，強制新建高爐安裝TRT設(shè)備后，取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)在變頻風(fēng)機使用、CCPP裝置發(fā)電等領(lǐng)域設(shè)備安裝率與國際先進鋼鐵企業(yè)存在較大差距，應(yīng)該通過政府強制規(guī)范提高設(shè)備安裝率。
其次，應(yīng)將節(jié)能產(chǎn)業(yè)化市場化�，F(xiàn)有的鋼鐵節(jié)能機制僵化，多為鋼鐵企業(yè)前期設(shè)備投入后在運行過程中逐漸收回成本的方式。前期資金投入量大增加了鋼鐵企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險，降低了企業(yè)節(jié)能投入的意愿。應(yīng)該探討多種經(jīng)營模式的節(jié)能機制，引入更多的資本參與到鋼鐵節(jié)能中，降低鋼鐵企業(yè)自身投資的風(fēng)險。同時，政府應(yīng)根據(jù)節(jié)能設(shè)備改造后實際創(chuàng)造的社會效益給予必要的財政補貼和支持。
再次，提升設(shè)備供應(yīng)企業(yè)技術(shù)水平。政府以科技投入的方式，鼓勵葉輪機械制造企業(yè)提升設(shè)備效率，并研發(fā)新型節(jié)能設(shè)備，打破國外企業(yè)技術(shù)壟斷。特別是在CCPP等高端設(shè)備制造方面，應(yīng)該加大政府投入的力度。CCPP的核心設(shè)備為燃氣輪機，盡管在《十三五規(guī)劃綱要》中明確將“航空發(fā)動機和燃氣輪機”列為科技創(chuàng)新2030重大項目的首位，但具體實施中應(yīng)明確鋼鐵工業(yè)CCPP在項目中的定位與作用。鑒于國內(nèi)CCPP燃氣輪機設(shè)備的重大需求，應(yīng)加大技術(shù)支持的力度。
隨著全氧高爐煉鐵技術(shù)的逐步推廣會進一步增加空分過程中的耗電量，使得鋼鐵行業(yè)節(jié)電需求更為突出。同焦炭、原煤能源價格等相比，鋼鐵企業(yè)運行中用電的能源成本最高，節(jié)電需求也最為強烈;從國外的經(jīng)驗看，國內(nèi)噸鋼耗電量比國外先進鋼企要高50%左右，節(jié)電潛力巨大;最近兩年鋼鐵行業(yè)噸鋼耗電量不降反升，節(jié)電任務(wù)緊迫。在鋼鐵行業(yè)去產(chǎn)能的壓力下，推進鋼鐵行業(yè)節(jié)電技術(shù)應(yīng)該得到社會更高的關(guān)注。
最后，提高鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)運行管理水平。在鋼鐵產(chǎn)能過剩利潤率低下的背景下，更應(yīng)該嚴格生產(chǎn)過程管理，通過降低鋼鐵生產(chǎn)過程中能耗降低生產(chǎn)成本，提升市場競爭力。
由上面分析可以看到，鋼鐵行業(yè)減少噸鋼能耗困難涉及到方方面面的因素，其中既有技術(shù)因素，也有市場因素和宏觀經(jīng)濟形勢因素。
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