姚航峰在钢企低碳发展中取得又一技术突破
(文/张雯)当前,我国钢铁行业发展已经进入由规模效益向质量效益转变加速演进期,处于实现由大到强转变的关键阶段,绿色低碳发展是转型升级的重中之重。钢铁行业智慧发展专家、福建鑫嘉瑞投资有限公司总经理姚航峰介绍道:钢铁行业作为高耗能、高排放行业,能源消耗约占全国能源消耗总量的11%,碳排放量约占全国碳排放总量的15%,是我国碳排放量最高的制造业行业。钢铁企业想要实现“在发展中降碳,在降碳中发展”,不仅要做好碳中和工作中长期目标及行动路径的规划,加强对绿色低碳路径与产品的布局;还要以技术创新、技术突破和技术推广为核心,通过工艺流程优化提升、前沿技术创新应用等新路径和新模式,加快推进绿色低碳发展。姚航峰也正是从这两方面入手,在钢企低碳发展中取得又一技术突破,推动了钢企绿色产业化发展。
在行动路径规划方面,姚航峰带领其团队在烧结烟气循环、高炉均压煤气回收、余热余能回收、高炉煤气精脱硫等方面进行技术创新,从应用突破性低碳技术、推广先进适用节能低碳技术等多方面入手。首先,他制定了钢铁行业节能降碳行动方案和路线图,明确节能降碳的主要目标和重点任务,按照短期、中期、长期分阶段实施;其次,他制定了钢铁行业能效和碳排放监测与评价体系,健全完善企业能效和碳排放核算、计量、报告、核查和评价机制;最后,他制定了钢铁行业技术改造清单和实施方案,根据能耗评价标准,科学指导钢铁企业实施节能降碳技术改造等,循序渐进地实现绿色转型。
在技术创新方面,姚航峰带领其团队经过全方位研究、反复试验,最终创建了高炉富氢+碳循环+CCUS,完美互补了合力减排的工艺创新模式。该模式先用低温纯氧代替热风从炉缸风口吹入,去除高炉煤气中不必要的N2,使用来自于焦炭和喷吹煤中的低碳燃料,最后利用真空变压吸附技(VPSA)将CO2从高炉煤气中分离,从而实现对还原气体的循环利用+对温室气体的处置。姚航峰创建的这个工艺创新模式是钢企低碳发展中的又一技术突破,对此,他解释了该模式的创建意义:从经济性看,高炉煤气由N2、CO、CO2、H2组成,其中CO和H2可用于还原铁;由于冶炼过程对还原气的利用率有限,可将未利用的还原气循环使用,降低成本、减少能耗。从环保性看,高炉煤气中的CO2是整个炼钢过程中碳排放最主要的来源,炉顶煤气循环技术将CO2和还原气分离,结合CCUS技术可以减少碳排放。目前这一技术已在小型高炉中得以实现,据测算,高炉富氢和TGR技术的结合可减少约30%的碳排放。问到关于该项工艺创新的灵感,姚航峰表示:传统长流程炼钢的过程,本质上讲,是一个以碳为还原剂对铁的氧化物进行还原反应的过程。铁矿石依靠焦炭和煤还原成铁水,铁水中的碳是转炉炼钢过程升温及能量平衡的保证。因此传统长流程炼钢是以碳还原、碳氧化、碳添加为主线的生产过程,二氧化碳的排放量巨大。要想从工艺流程中减少碳排放,可以从使用清洁能源替代焦炭和煤;对碳产生的还原气循环利用;对碳产生的温室气体分离、利用或封存这三方面入手进行创新。
此外,值得一提的是,姚航峰非常关注行业发展的动态,常常亲自带领团队系统梳理国内外钢铁行业的先进节能降碳技术,制作出适合公司发展的节能低碳技术清单和技术路线图,建立低碳技术库。并且,他会充分利用科研院所、行业协会和骨干企业的创新资源,开展节能降碳技术改造,推进绿色低碳共性关键技术、前沿引领技术、颠覆性技术和相关设施装备攻关,促进行业低碳发展。
最后,姚航峰坦言:“对钢铁企业来说,实现碳中和是一项系统工程,单靠钢铁企业自身,要实现碳中和的难度还是很大的。尤其是一些长流程钢铁联合企业,不仅要注重与建材、化工、电力等产业链上下游企业协同创新,合力形成绿色全产业链;还要根据自身发展的客观阶段和实际需要,以当前企业相关绿色技术为依托,积极谋划,分步推进。在技术创新推动绿色发展的进程中,只有做到技术发展有的放矢、阶段目标明确可行,企业才能真正以创新为引领,形成内生的绿色驱动力,进而联动产业链上下游企业协同降碳。而我作为钢材公司总经理及杰出的炼钢工程师,会继续在炼钢智能化转型和绿色产业方向发力,在接下来做公司顶层布局时,会更加注重产业结构调整以及上下游公司的协同创新,加强对钢铁冶金工程的工艺设计与研究,科学合理规划公司的钢铁产业布局和产业发展方向,从战略上解决钢铁产业和企业发展所面临的时代命题,持续提升钢铁产业可持续发展的核心实力。