钢铁制造流程中碳素流运行与碳减排途径/钢铁工业绿色制造节能减排先进技术丛书 9787502484668 郦秀萍,上官方钦,周继程等冶金工业出版社

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作者: 郦秀萍,上官方钦,周继程等
出版社: 冶金工业出版社
ISBN: 9787502484668

出版时间: 2019-01
装帧: 平装
开本: 16开

作者: 郦秀萍,上官方钦,周继程等
出版社: 冶金工业出版社

ISBN: 9787502484668
出版时间: 2019-01

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经济

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1国内外钢铁行业CO2排放情况1

1.1气候变化与全球温室气体排放概况2

1.2国际钢铁工业CO2减排情况5

1.2.1世界主要国家钢铁工业CO2排放变化趋势5

1.2.2国外主要钢铁企业CO2排放情况7

1.2.3钢铁生产两类流程的CO2排放比较8

1.3中国钢铁工业CO2排放的特点12

1.4影响钢铁工业/企业CO2排放量的因素15

参考文献17

2钢铁制造流程中碳素流的作用和转换形式19

2.1基本概念19

2.1.1流19

2.1.2流程网络21

2.1.3程序22

2.2钢铁制造流程中碳素流的作用与能源转换功能22

2.2.1钢铁制造流程功能拓展22

2.2.2钢铁制造流程中碳素能量流的作用23

2.3钢铁制造流程中碳素流的输入输出及转换形式24

2.3.1碳素流输入输出分析24

2.3.2碳素流的转化与能量耗散过程分析24

2.4碳素流能量流与物质流的关系28

参考文献32

3钢铁制造流程中碳素能量流的运行规律33

3.1碳素流输入输出特征与碳排放源分析33

3.1.1钢铁制造流程碳排放源分析——直接排放源34

3.1.2钢铁制造流程碳排放源分析——间接排放源36

3.2工序层次的碳素流运行与能量流分析36

3.2.1焦化工序38

3.2.2烧结工序42

3.2.3高炉炼铁工序46

3.2.4转炉炼钢工序53

3.2.5连铸及热轧工序58

3.3钢铁制造流程不同界面匹配模式的能量流分析61

3.3.1高炉—转炉界面不同匹配模式的能量流分析62

3.3.2连铸—热轧界面不同匹配模式的能量流分析64

3.4副产煤气、余热余能及蒸汽网络运行分析65

3.4.1副产煤气网络分析65

3.4.2余热、余能网络分析82

3.4.3蒸汽网络分析98

参考文献116

4钢铁工业/企业CO2排放计算方法118

4.1钢铁工业CO2排放计算主要方法118

4.1.1联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)方法118

4.1.2国际钢铁协会CO2排放计算方法118

4.1.3WRI和WBCSD开发的钢铁行业CO2排放计算工具120

4.1.4日本钢铁工业CO2排放计算方法120

4.2我国钢铁工业CO2排放计算方法124

4.2.1钢铁工业CO2直接排放125

4.2.2钢铁工业由能源消耗引起的CO2排放127

4.2.3钢铁工业不同的CO2排放计算方法的对比分析130

4.3我国钢铁企业CO2排放计算方法130

4.3.1钢铁企业CO2直接排放130

4.3.2钢铁企业由能源消耗引起的CO2排放132

4.3.3钢铁企业基于LCA的钢铁企业CO2排放134

4.3.4钢铁企业不同CO2排放计算方法的对比分析137

4.4CO2排放因子138

4.4.1化石燃料CO2排放因子138

4.4.2熔剂CO2排放因子143

4.4.3动力介质CO2排放因子143

4.4.4产品CO2排放因子143

4.4.5副产品CO2排放因子144

4.4.6钢铁工业/企业CO2排放因子缺省值144

参考文献147

5我国钢铁工业/企业CO2排放计算案例分析及评估148

5.1我国钢铁工业CO2排放计算案例分析及评估148

5.1.1我国钢铁工业CO2排放计算的基础数据准备148

5.1.2我国钢铁工业CO2排放计算158

5.1.3我国钢铁工业CO2排放计算结果及讨论161

5.2某钢铁企业CO2排放计算案例分析及评估170

5.2.1CO2排放计算数据准备170

5.2.2某钢铁企业CO2排放计算结果及讨论170

5.3小结174

参考文献175

6中国钢铁工业碳减排途径与技术分析177

6.1钢铁制造流程CO2排放的影响因素177

6.1.1铁钢比177

6.1.2能源结构177

6.1.3生产设备规模178

6.1.4钢铁制造流程的构成对CO2排放的影响179

6.2中国钢铁工业碳减排途径与技术分析183

6.2.1淘汰落后，节约能源，提高能源效率184

6.2.2钢厂与相关行业形成生态链的碳减排效果186

6.2.3利用废钢资源的碳减排效果190

6.2.4提高钢材使用效率的碳减排效果191

6.2.5削减化石燃料消费和寻找替代化石燃料的能源192

6.2.6二氧化碳的收集和储存193

参考文献194

7煤气资源化利用实现碳减排的案例分析196

7.1煤气资源化利用途径、应用现状分析196

7.1.1钢厂副产煤气的组分、回收量及资源化利用的可行性196

7.1.2钢厂副产煤气资源化的利用途径、优势及原则197

7.1.3钢厂副产煤气资源化应用现状199

7.2煤气资源化利用的能耗、CO2减排效果及生产成本分析208

7.2.1煤气化制甲醇208

7.2.2天然气制甲醇209

7.2.3焦炉煤气制甲醇210

7.2.4焦炉煤气配加天然气制甲醇211

7.2.5焦炉煤气转炉煤气制甲醇212

7.3达钢焦炉煤气和转炉煤气制甲醇新工艺减排效果分析214

7.3.1达钢概况214

7.3.2改造主要内容216

7.3.3达钢煤气资源化利用改造后的效果221

参考文献226

8碳排放权交易与碳核查227

8.1碳排放权交易的基本概念与原理227

8.2国际碳排放交易现状228

8.2.1欧盟的碳交易与碳税制度228

8.2.2美国温室气体减排量交易体系233

8.2.3澳大利亚温室气体交易体系235

8.2.4日本温室气体减排措施235

8.3中国碳交易机制实施与发展趋势237

8.3.1中国碳交易机制发展的政策和制度基础237

8.3.2中国碳交易机制发展现状与趋势239

8.3.3钢铁工业/企业碳资源管理与碳核查240

8.4钢铁企业碳核查案例242

8.4.1企业概况242

8.4.2大宗原燃料CO2排放因子242

8.4.3企业CO2排放核算过程243

8.4.4企业CO2排放核算结果243

8.4.5核查注意事项247

参考文献250

附录主要工序理论极限能耗探讨251

F1焦化工序极限能耗探讨251

F1.1焦化工序能耗的计算边界251

F1.2焦化工序基准能耗252

F1.3焦化工序极限能耗253

F1.3.1理想工况条件假设253

F1.3.2计算方法253

F1.3.3焦化工序极限能耗的计算256

F2烧结工序极限能耗探讨258

F2.1烧结工序能耗的计算边界258

F2.2烧结工序基准能耗258

F2.3烧结工序极限能耗259

F2.3.1理想工况条件假设260

F2.3.2极限能耗分析260

F3高炉炼铁工序极限能耗探讨263

F3.1高炉炼铁工序能耗的计算边界263

F3.2炼铁工序基准能耗264

F3.3炼铁工序极限能耗265

F3.3.1理论最低碳比的计算266

F3.3.2二次能源回收潜力分析269

F3.3.3极限能耗分析271

术语索引273

内容摘要
1国内外钢铁行业CO2排放情况目前，我国面临的资源环境压力巨大。根据《巴黎协定》，中国承诺：二氧化碳排放在2030年左右达到峰值并争取尽早达峰；单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿立方米左右。国家“十三五”规划中指出，“十三五”期间，我国单位GDP二氧化碳排放要降低18%，二氧化硫、氮氧化物排放总量分别降低15%。针对工业领域的排放，国务院还印发了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》，明确提出2020年单位工业增加值二氧化碳排放量比2015年下降22%，工业领域二氧化碳排放总量趋于稳定，钢铁、建材等重点行业二氧化碳排放总量得到有效控制。可见，未来要实现国家的碳减排承诺，我国钢铁工业将仍然面临着巨大的压力，低碳化、脱碳化发展是行业转型高质量发展的必由之路。党的十九大报告指出，中国要成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者。同时提出加快生态文明体制改革，建设美丽中国的目标，这就要求加快建立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系；构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业；推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系；推进资源全面节约和循环利用，实施国家节水行动，降低能耗、物耗，实现生产系统和生活系统循环链接。以上四点要求就有两点直接提到低碳，低碳将是未来发展的一大趋势。第15届国际二氧化碳利用会议特别专栏序言1中提到，根据最近的二氧化碳利用趋势和相关的主题，第15届国际二氧化碳利用会议的主题包括通过还原将二氧化碳作为绿色原料；通过功能化将二氧化碳作为构件；二氧化碳捕集和矿化；二氧化碳作为工作剂；碳预算，政策和战略。此外，该专栏序言还指出二氧化碳的另一种利用趋势为将二氧化碳催化转化为增值产品。目前二氧化碳利用新途径主要有以下四个方面：一是二氧化碳在商业化产品中的利用；二是BRY和CCS(碳捕集与封存）路线；三是二氧化碳的电催化；四是二氧化碳用作化学原料[2]。上述几种直接或间接利用二氧化碳的方式是对已产生的二氧化碳的处理，是末端治理的思想，而且要达到减排和再利用的效果需要额外增加能源消耗，也会增加二氧化碳排放，最终的二氧化碳减排效果需要综合评价，因此在二氧化碳产生的源头就考虑控制二氧化碳排放的思路越来越受到重视。1.1气候变化与全球温室气体排放概况由温室气体引起的全球气候变化已成为国际社会非常关注的焦点问题，积极应对气候变化、推进绿色低碳发展已成为全球共识和大势所趋。2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。目标是在第一个承诺期200g.2012年间，主要发达国家承担各自定量化的减排义务，将京都议定书约定的6种温室气体（二氧化碳（CO2）、甲烷（CH。）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF。）)）的总排放量比1990年削减5.2%[31。发展中国家暂无定量减排义务。在《京都议定书》控制的6种温室气体中，CO2的温室效应虽然最低，但其排放数量巨大，且降解时间长，因此，它对全球温室气体的贡献约50%[4]。迄今为止，最大的CO2排放源是化石燃料燃烧时的碳氧化，占人为CO2排放总量的70%~90%。我国温室气体排放量中C02所占的比例从1994年的76%增加到2004年的83%。2000年，全球温室气体排放量约242亿吨，其中土地利用、农业等约占30%，工业占41%，交通占
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