国家标准计划《钢铁企业低碳设计导则》由 605(中国钢铁工业协会)归口 ,主管部门为中国钢铁工业协会。
主要起草单位 中冶京诚工程技术有限公司 、中国宝武钢铁集团有限公司 、武汉钢铁有限公司 、冶金工业信息标准研究院等 。
2020年9月,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重宣布:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
”这一重要宣示为我国应对气候变化、绿色低碳发展提供了方向指引。
碳达峰碳中和目标充分彰显了中国应对全球气候变化中的领导力和大国担当,也给二氧化碳排放总量居于制造业首位的钢铁行业带来了巨大挑战。
工业和信息化部原材料工业司于2020年12月31日发布《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见(征求意见稿)》中提出要深入推进钢铁工业绿色低碳。
推进产业间耦合发展,构建跨资源循环利用体系,力争率先实现碳排放达峰。
并加快推进行业超低排放改造,大幅降低污染物排放总量,同时降低能源消耗总量和强度。
钢铁行业碳排放占比超过15%,是我国碳排放的大户。
针对我国力争在2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标约束,中国钢铁工业协会向全行业发出《钢铁担当,开启低碳新征程——推进钢铁行业低碳行动倡议书》,倡议钢铁企业积极行动、采取有效措施推进钢铁行业绿色低碳发展,为国家总体实现碳达峰碳中和贡献积极力量。
此后,中国宝武、河钢集团分别提出了企业集团层面的碳达峰、碳中和目标。
近日,生态环境部办公厅发布关于征求《关于加强高耗能、高排放项目生态环境源头防控的指导意见(征求意见稿)》意见的函,其中明确提出:率先对“两高”项目开展碳排放影响评价试点,在环评文件中设置碳排放评价专章,开展碳排放量核算;依据行业碳达峰目标要求,分别从原燃料清洁替代、节能降耗技术、余热余能利用、清洁运输方式等方面提出针对性的降碳措施与控制要求。
钢铁企业低碳发展正式纳入项目建设的前置条件。
设计作为钢铁企业建设的起点,是后续施工、生产、运营的基础。
当前工程设计以满足相关工艺设计规范、排放标准为基本要求,重点是工程内容的基本设计;节能设计规范主要是能源消耗方面的设计内容,环境保护设计规范是从废气、废水和噪声控制,以及固废综合利用方面的内容,以上设计规范均无全面且系统反映低碳设计理念,因此设计或改造后的企业亦无系统且全面的低碳技术应用,对于企业碳中和目标的实现亦无具体方案和内容。
因此为贯彻和推动钢铁行业低碳发展,在设计阶段引入低碳理念,将其贯穿于钢铁项目工程设计—施工—生产—运营生命周期,从源头推进低碳生产,减少碳排放(预计吨钢二氧化碳排放量能降低约0.2t/t以上),引导企业加强低碳设计理念,实现企业低碳发展,同时为钢铁行业实现碳达峰碳中和贡献积极力量。
因此从设计阶段指导和推动钢铁企业绿色低碳发展,提高资源利用效率,降低二氧化碳排放,亟需建立一套适合设计阶段的钢铁企业特点的低碳设计导则,引导和推动钢铁企业实现绿色低碳发展。
本标准从适用范围、规范性引用文件、术语和定义、基本规定、生产工艺、能源介质、产业协同规定了钢铁企业低碳设计的主要内容。 2.1 范围 本标准适用于钢铁企业新建及改建项目的低碳设计,规定了钢铁企业在生产工艺、能源介质、产业协同方面的低碳设计要求。 2.2 规范性引用文件 给出了本文件引用的相关标准、文件名称及文号,凡不注日期的引用文件,其有效版本适用与本文件。本文件主要引用了《钢铁工业资源综合利用设计规范》(GB 50405)、《钢铁企业节能设计标准》(GB/T 50632)等文件。 2.3 术语和定义 在充分考虑本文件适用范围以及参考其他相关标准定义的基础上给出本文件的术语和定义。 参考国家现行相关标准,对低碳设计、界面技术等关键性术语作出相关定义,使标准的使用者更为便捷的获取其含义。 2.4 基本规定 2.4.1 钢铁企业设计应贯彻执行国家相关法律法规标准及钢铁产业相关发展政策,严禁采用国家明令淘汰的高能耗设备。 2.4.2 钢铁企业低碳设计应遵循降碳、节能、绿色原则,在确保安全、环保等要求前提下,相关指标应符合相关标准要求。 2.4.3 新建和改建钢铁企业低碳设计应优化生产工艺流程,以节能降碳为核心,优先采用先进成熟的节能低碳装备、低碳材料、低碳技术和智能管控技术等。 2.4.4 新建和改建钢铁企业应在满足超低排放政策要求的基础上进行低碳设计。 2.4.5 现有长流程钢铁企业升级改造项目应以实现极致能效为目标,各工序余热余能应按照GB/T 50632要求能收尽收,高效利用。 2.4.6 新建钢铁企业宜考虑低碳冶金路线。 2.4.7 结合建设项目所在区域资源禀赋,积极布局冶金全流程再电气化,加大清洁能源利用。 2.4.8 从钢铁产品设计入手,宜从产品制造、储运、流通、消费乃至回收等各个环节综合考虑设计低碳产品。 2.4.9 低碳工厂宜同步考虑智能化,从智能装备、智能控制等方面进行设计,设置碳排放检测、监测等设备。 2.4.10 钢铁企业总图应按照GB 50603进行布置,充分利用地区协作条件,合理确定厂内、厂外运输方式,宜采用清洁运输方式或新能源车辆运输方式。 2.5 生产工艺低碳设计要求 2.5.1 原辅料 原料工序以减少物料损耗为目标,实施碳减排设计。 2.5.2 烧结/球团 烧结/球团工序以先进节能装备为基础,关注原燃料条件、布料操作、料层厚度等环节,结合余热能源回收和富氢工艺,实施碳减排设计。 2.5.3 焦化 焦化工序以提高高炉用焦质量为目标,优化工艺装备、采用节能和自动控制技术。 2.5.4 炼铁 炼铁工序以降低燃料比为导向,通过高炉操作改进、精料方针、大比例球团应用、热风炉节能技术等开展碳减排改造设计;通过氢能源利用,实现炼铁低碳流程突破。 2.5.5 炼钢 转炉/电炉工序以优化冶炼工艺及操作为主要手段,通过智能炼钢、提高废钢比、中低温余热进一步回收等措施,进行碳减排设计。 2.5.6 轧钢 轧钢工序以工艺流程创新为路径,结合智能控制技术,进行工艺设计。 2.5.6 界面技术 界面技术以实现制造流程物质流、能量流、信息流高效协同稳定运行为目标,从铁钢界面、钢轧界面,通过流程创新和智能调度等技术,减少时空耗散。 2.6 能源介质低碳设计要求 按照钢铁企业能源流,从热力、燃气、电力、给排水、通风除尘、清洁能源等,以能级匹配、梯级利用、高效运行为原则,通过技术创新和系统优化进行极致能效设计。 2.7 产业协同低碳设计要求 从冶金煤气、废气碳捕集、碳汇、产城融合等方面等提出低碳设计要求。