А. Л. Каневский. Оценка снижения выбросов парниковых газов за
advertisement
МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ УКРАИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР «ЭНЕРГОСТАЛЬ» Украинский государственный научно-технический центр по технологии и оборудованию, обработке металлов, защите окружающей среды и использованию вторичных ресурсов для металлургии и машиностроения «ЭНЕРГОСТАЛЬ» ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL ОЦЕНКА СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ ЗА СЧЕТ ВНЕДРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГМК УКРАИНЫ Каневский А.Л., к.т.н.,зав. лабораторией УкрГНТЦ «Энергосталь», г. Харьков ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Порядок выполнения работ 1) Анализ энергопотребления основными производствами предприятия: - агломерационное производство; - доменное производство; - сталеплавильное производство; - прокатное производство; - производство извести; - выработка тепло и электроэнергии. 2) Определение объемов эмиссии парниковых газов. 3) Расчеты ожидаемых выбросов в атмосферу парниковых газов при различных вариантах развития производства на период до 2012г. Выбор оптимального набора технических решений. 4) Разработка и обоснование предложений для перечня проектов совместного осуществления. ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Производство основных видов продукции на предприятиях ГМК Украины 50 Производство, млн т 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1990 2000 2001 чугун 2002 сталь 2003 прокат 2004 2005 2006 2007 ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Выбросы парниковых газов, млн т СО2 Динамика выбросов парниковых газов на предприятиях ГМК Украины 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1990 2007 2012 Без реконструкции С реконструкцией в соответствии с Отраслевой программой энергосбережения ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Топливно-энергетический баланс производства продукции 600 500 400 300 1990 2007 200 электроэнергия доменный газ коксовый газ Металлургическое предприятие природный газ 0 уголь 100 кокс Удельный расход ТЭР, кг у.т./т 700 ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Вклад различных производств в потребление топлива (тыс. т у.т. ) ТЭЦ ПВС; 255,8 агломерат; 116,7 известь; 75,4 прокат; 48,8 катаные слитки; 29,9 литые слитки; 9,2 сталь; 14,7 чугун; 1088,7 Металлургическое предприятие ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Вклад различных производств в выбросы парниковых газов (тыс. т СО2 ) агломерат; 387,8 ТЭЦ ПВС; 1601,5 чугун; 1255,6 известь; 317,1 сталь; 318,7 литые слитки; 16,2 прокат; 97,2 Металлургическое предприятие катаные слитки; 105,2 ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Эффективность мероприятий по сокращению выбросов парниковых газов Удельноле сокращение выбросов, кг СО 2 /т 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Мероприятия 9 10 11 12 13 1 – замена агломашин, 2 – внедрение ПУТ, 3 – воздухонагреватели ДП, 4 –ГУБТ, 5 – мартенконвертер, 6 мартен-электропечь, 7 – МНЛЗ, 8 – ОКГ, 9 – нагревательные печи, 10 – режимы сжигания топлива, 11 – когенерация, 12 – кислородный блок, 13 - компрессора ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Внедрение МНЛЗ и вывод из эксплуатации обжимных цехов Изменение расхода ТЭР: • доменный газ -118,4 м3/т; • коксовый газ - 25,8 м3/т; • природный газ + 1,5 м3/т; • электроэнергия + 15,9 кВтч/т. Всего - 24,5 кг у.т./т. Сокращение выбросов парниковых газов: на МНЛЗ - 122 кг СО2/т; при производстве стали -14,5 кг СО2/т; при производстве чугуна - 205,5 кг СО2/т; Всего -350 кг СО2/т. ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Внедрение ПУТ на доменных печах Изменение расхода ТЭР: кокс -132,1 кг/т; природный газ - 85,9 м3/т; ПУТ + 183,1 кг/т. Всего - 72,4 кг у.т./т. Сокращение выбросов парниковых газов: при производстве чугуна - 137,2 кг СО2/т. Ежегодная прибыль или экономия: ПУТ-74,5 тыс.т/год -5,96 млн EURO/год Природный газ -30,42 млн м3 +9,13 млн EURO/год Кокс скиповый-53,7 тыс.т/год +2,93млн EURO/год Углеродное финансирование +0,5 млн. EURO/год Общая чистая экономия +6,6 млн EURO/год Инвестиции -23,15 млн EURO Окупаемость 4 года ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Внедрение электродугового производства стали взамен мартеновского Изменение расхода ТЭР: природный газ - 61,2 м3/т; мазут -3,9 кг/т; уголь + 2 кг/т; электроэнергия + 200 кВтч/т; Всего - 25,3 кг у.т./т. Изменение состава шихты: известняка -48,8 кг/т; извести +11,4 кг/т; чугуна - 360 кг/т; электродов +1,1 кг/т. Сокращение выбросов парниковых газов: при производстве стали - 32,9 кг СО2/т. Ежегодная прибыль или экономия: Уголь-3,0 тыс.т/год -0,42 млн EURO/год 3 Природный газ -175,2 млн м +52,56 млн EURO/год Электроэнергия 322млн кВтч/год -23,54 млн EURO/год Углеродное финансирование +0,96 млн. EURO/год Общая чистая экономия +29,54 млн EURO/год Инвестиции -105,00 млн EURO Окупаемость 6 лет ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Методология определения базовой линии и сокращения выбросов парниковых газов при реализации ПСО • EFj = Dк•Bк + (Bвх – Bвых – Всг – Ввд – Вгв)•44/12 + Dв•Ввч + ∑ Dгi•Вгчi + Dе•Веч; где: EFj – снижение выбросов парниковых газов при реализации проектов совместного осуществления на основных технологических переделах производства ведущих предприятий ГМК Украины Dк – коэффициент выбросов восстановителя; Bк – количество восстановителя; Bвх – количество углерода в продукте на входе в процесс; Bвых – количество углерода в продукте на выходе из процесса; Всг – количество углерода в сопутствующем газе; Ввд – количество углерода в отходах производства; Вгв – количество углерода, которое теряется с газами при производстве; Dв – коэффициент выбросов при разложении известняка; Ввч – количество известняка, которое используется в производстве; Dги – коэффициент выбросов при сжигании топлива; Вгчи – количество топлива, которое используется в производстве; Dе – коэффициент выбросов при использовании электроэнергии; Веч – количество покупной электроэнергии, которая используется в производстве. ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Методология расчета и прогнозирования выбросов парниковых газов на производство единицы товарной продукции W = Qj(qjiei + qjtet + ep), где: Qj - объем производства j-ой товарной продукции, т qji – сквозной расходный коэффициент i-ого полуфабриката (сменного оборудования) на изготовление j-ой товарной продукции, т/т; ei – коэффициент эмиссии ПГ при производстве i-ого полуфабриката , т СО2 /т; qjt – сквозной коэффициент расхода пара ТЭЦ на изготовление j-ой товарной продукции, т/т; et – коэффициент эмиссии ПГ при выработке пара ТЭЦ, т СО 2/т; en – условно постоянная величина эмиссии ПГ в результате выполнения различных работ, отнесенная на единицу j-ой товарной продукции, т СО 2/т. ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Эмиссии парниковых газов в условиях ОАО «Алчевский металлургический комбинат» еі, т СО2 /т Листовой прокат Сортовой прокат Слябы Чугун Qj =1380,5 тыс. т Qj =1380 тыс. т Qj =154,9 тыс. т Qj =69 тыс. т qjі, т/т qjі еі, т СО 2/т qjі, т/т qjі еі, т СО 2/т qjі, т/т qjі еі, т СО 2/т qjі, т/т qjі еі, т СО 2/т Известь 0,8498 0,1131 0,0961 0,0848 0,0721 0,0931 0,0791 0,0597 0,0507 Агломерат 0,1903 1,9223 0,3658 1,4415 0,2743 1,5821 0,3011 1,7303 0,3293 Чугун * 0,5952 1,1109 0,6612 0,8331 0,4959 0,9144 0,5443 1,0000 0,5952 Изложницы 0,5847 0,0198 0,0116 0,0149 0,0087 0,0163 0,0950 Сталь в слитках 0,2047 1,4808 0,3031 1,1103 0,2273 1,2186 0,2495 Заготовки 0,2266 1,2151 0,2753 1,0359 0,2347 1,0 0,2266 Сортовой прокат 0,1379 1,0 0,1379 Листовой прокат 0,3928 1,0000 0,3928 Пар ТЭЦ 1,3287 0,4854 0,6449 0,3640 0,4836 0,3995 0,5308 0,4369 0,5805 Прочие 0,0258 0,0167 0,0187 0,021 Итого 2,7766 1,8791 1,9660 1,5260 W=еі x qjі x Qj, тыс.т СО2 3833,1 2593,2 304,5 105,3 ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Эмиссии парниковых газов при выплавке стали в конвертерах и разливке на МНЛЗ в условиях ОАО «Алчевский металлургический комбинат» еі, т СО2 /т Расход чугуна на выплавку стали 0,7347 т/т листовой прокат qjі, т/т qj еі, т СО 2/т листовой прокат слябы qjі, т/т Расход чугуна на выплавку стали 0,8347 т/т qjі еі, т СО 2/т qjі, т/т слябы qjі еі, т СО 2/т qjі, т/т qjі еі, т СО 2/т Известь 0,9940 0,1535 0,1526 0,1253 0,1245 0,161 0,160 0,1324 0,1316 Агломерат 0,1903 1,5756 0,2998 1,2968 0,2468 1,790 0,3406 1,4732 0,2803 Чугун 0,5952 0,9106 0,5420 0,7494 0,4460 1,0345 0,6157 0,8514 0,5068 Сталь (слябы) * 0,168 1,2394 0,2082 1,02 0,1714 1,2394 0,2082 1,02 0,1714 Листовой прокат 0,3928 1 0,3928 - - 1 0,3928 - - Пар ТЭЦ 1,3287 0,390 0,5182 0,3210 0,4265 0,4431 0,5887 0,3647 0,4846 Прочие 0,0258 0,0167 0,0258 0,0167 Итого 2,1394 1,4319 2,3318 1,5914 W=еі x qjі x Qj, тыс.т СО2 2953,4 221,8 3219,0 246,5 ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL ВЫВОДЫ Общее уменьшение выбросов парниковых газов за счет внедрения энергосберегающих мероприятий на предприятиях ГМК составляет 15,9 млн. т СО2/год, причем около 80% общего уменьшения выбросов СО2 обеспечивается внедрением трех мероприятий: применением машин непрерывного литья заготовок, заменой мартеновского способа производства стали на кислородноконвертерный и внедрением технологии вдувания ПУТ в горн доменных печей. УкрГНТЦ «Энергосталь» обладает достаточным опытом в выполнении работ по Киотскому протоколу и готов к сотрудничеству с предприятиями. ЭНЕРГОСТАЛЬ ENERGOSTAL Спасибо за внимание!
