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第1篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

[關(guān)鍵詞]低碳經(jīng)濟 石化企業(yè) 節(jié)能減排 可持續(xù)發(fā)展 策略

[中圖分類號] TE08 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-4-259-1

在我國進入21世紀以后，我國無論從經(jīng)濟、政治、文化、建設(shè)等方面都了很大的提升。與此同時，所帶來的環(huán)境污染和資源的浪費也非常嚴重。我國對于資源的重視程度和環(huán)境污染重視程度越來越高，黨的十報告關(guān)于建設(shè)生態(tài)文明的部署，更進一步明確了環(huán)境保護是生態(tài)文明建設(shè)的主陣地，為了加強生態(tài)文明建設(shè)，促進工業(yè)經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，推動石化企業(yè)提高能源資源利用效率、降低污染物產(chǎn)生和排放強度，促進綠色循環(huán)低碳發(fā)展；節(jié)能減排是石化企業(yè)實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，本文針對其提出了相關(guān)的建議。

1節(jié)能減排在石化行業(yè)中的重要性

從目前我國發(fā)展來看，經(jīng)濟的快速增長和能源的快速消耗，導(dǎo)致了我國能源和環(huán)境保護面臨著巨大的考驗。因此，迅速實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，采取節(jié)能減排策略是必然手段。就此以下幾方面闡述人與資源的和諧共處是目前我國所需要解決的最大問題，

1.1人均資源不足

從目前我國資源的發(fā)展來看，我國人均資源不足。隨著我國工業(yè)的不斷興起，我國資源浪費和環(huán)境污染變得越來越嚴重，導(dǎo)致我國人均資源出現(xiàn)嚴重不足的狀態(tài)。我國主要的資源就是煤炭資源，石油的儲備糧僅是世界儲備量的2%。從2011年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我國人均天然氣、石油、煤炭可采儲量分別是世界平均值的11.1%，3%，46%。從1990年初，我國石油就已經(jīng)開始從我國出口轉(zhuǎn)別成其他國家的進口，2011年我國僅有原有以及達到了3.0億噸，人均能源消耗處于低谷。如果從動態(tài)角度看待能源問題，無論是已經(jīng)開發(fā)的還是未開發(fā)的資源，都不能夠保障我國是否擁有充足的能源。

1.2經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理 資源消耗過大

從我國快速發(fā)展的角度進行分析，我國經(jīng)濟增長的方式出現(xiàn)不合理的情況，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理，資源消耗強度過大，導(dǎo)致了社會生產(chǎn)和生活資源消耗浪費嚴重，環(huán)境污染和生態(tài)平衡遭到課嚴重的打擊。從2006年我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告來看，我國資源能源績效處于末端位置，我國能源的利用效率過低和發(fā)達國家有一定的距離。與此同時，因為我國生態(tài)環(huán)境在不斷的惡化，預(yù)計到2020年我國因為燃煤污染導(dǎo)致的疾病所需要付出的金額達到了4000億美元，占我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的30%，在我國已經(jīng)出現(xiàn)了工業(yè)化后期的污染公害現(xiàn)象。因此，我國實施節(jié)能和減排勢在必行。

2堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

改變能源供應(yīng)和生態(tài)環(huán)境對經(jīng)濟發(fā)展的制約，應(yīng)該堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，重視節(jié)能減排工作。在十一五規(guī)劃綱內(nèi)容中，我國制定了實現(xiàn)單位GDP能耗下降20%，主要污染物排放量減少10%的目標。從我國總體實施的情況來看，節(jié)能減排工作取得巨大的成果和突破。在十二五期間將節(jié)能減排作為調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變增長方式的重要工作和突破點，將其作為宏觀調(diào)控的總體目標，動員社會力量，做好降耗和污染減排工作。盡管如此，仍然存在著一定的問題，尤其是針對石油石化工業(yè)。因此，一定要重視石油不可再生資源，避免石油出現(xiàn)枯竭的現(xiàn)象，采取切實有效的措施節(jié)能減排，從而提升我國石油石化企業(yè)資源能源利用效率，改善粗放型經(jīng)濟增長方式，達到保護環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的意義。

3石化企業(yè)開展節(jié)能減排工作的意義

從石化企業(yè)角度進行分析，是技術(shù)性密集、能源密集的行業(yè)，同時也是能源消耗和能源污染的主要來源。因此，針對石化企業(yè)進行節(jié)能減排是重中之重，同時也是箭在弦上不得不發(fā)的一項舉措。并且，節(jié)約能源不僅能夠增加產(chǎn)量、降低成本、給予社會有效共給，同時能夠從源頭上減少排放量。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)能源降耗的目標，堅持通過強化管理實現(xiàn)技能降耗，通過增量激活存量技術(shù)路線，將節(jié)能降耗作為降低運行成本，提高企業(yè)核心競爭意識的重要工作。成立技能管理辦公室，明確節(jié)能管理業(yè)務(wù)機構(gòu)，設(shè)立專職節(jié)能管理職位，制定并且實施相關(guān)的中國石化節(jié)能目標機制考核策略，將耗能指標納入到各個單位的負責的績效考核中，實行節(jié)能工作問責機制。

從微觀角度進行分析，石化企業(yè)應(yīng)該推進企業(yè)節(jié)能減排藝術(shù)技術(shù)創(chuàng)新，加大環(huán)保投入。遵循和諧發(fā)展，共享未來的理念，樹立和周邊友好和諧、和社會友好和諧、和環(huán)境友好和諧的宗旨，圍繞著轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，增強競爭力目標，提升節(jié)能減排的工作水平，形成高利用型的內(nèi)部產(chǎn)業(yè)鏈。從整體上實現(xiàn)資源節(jié)約，保護環(huán)境和提升經(jīng)濟效益的雙贏政策，履行國有企業(yè)的社會責任。

4石化企業(yè)節(jié)能減排工作策略分析

石化企業(yè)的廢氣、污染物、能源的消耗居于首位，成為了我國首要節(jié)能排污的重點整治企業(yè)。因此，加快石化企業(yè)污染物的整治力度和和進步變得異常重要。就此，從以下幾個方面提出了相關(guān)建議。

4.1強化節(jié)能減排的重要性

節(jié)能減排一直是我國所倡導(dǎo)的主導(dǎo)思想，是企業(yè)實現(xiàn)資源節(jié)約，環(huán)境保護的重要方法。從我國經(jīng)濟發(fā)展角度進行分析，石油化工占據(jù)著重要的位置，并且是我國的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在我國特殊保護下，成為了壟斷性的產(chǎn)物，市場競爭意識不夠強烈。總而來說，我國石化企業(yè)的現(xiàn)狀造成了石化企業(yè)效益的高低與員工收入和政府有直接性的關(guān)系，因此決定了企業(yè)員工并沒有足夠的激勵實施節(jié)能減排，習(xí)慣了傳統(tǒng)作業(yè)模式，導(dǎo)致我國技能減排策略實施不徹底的現(xiàn)象。

4.2完善節(jié)能減排管理制度

從石化企業(yè)中建立節(jié)能減排管理制度。從節(jié)能目標、管理目標、教育目標、法律目標等相關(guān)內(nèi)容構(gòu)建一系列的目標。凸顯出企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)和節(jié)能減排工作開展的重要性，加強技術(shù)的培訓(xùn)和組織學(xué)習(xí)的力度，從思想以及行動上強化員工的工作積極性和節(jié)能減排策略的實施性。

5結(jié)語

總的來說，石化企業(yè)的減排工作不能夠以點概面實施，應(yīng)該從細節(jié)抓起。在企業(yè)中強化節(jié)能減排的重要性和意義，定期組織學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，從整體上完善節(jié)能減排實施的力度。

第2篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

后危機時代一個顯著的特點是,應(yīng)對全球氣候變化與保護環(huán)境將成為世界各國高度關(guān)注的主題。在這種情況下,我國作為全球溫室氣體排放大戶和高能耗、高污染產(chǎn)品的出口大戶,必須轉(zhuǎn)變外貿(mào)發(fā)展思路,推進綠色貿(mào)易戰(zhàn)略,掌握世界貿(mào)易關(guān)系變化的主動權(quán),為我國的外貿(mào)發(fā)展開辟新的空間。

一、綠色貿(mào)易的內(nèi)涵

綠色貿(mào)易包含兩層意思:通過提高國內(nèi)節(jié)能減排技術(shù)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),推動國內(nèi)經(jīng)濟走上能源資源節(jié)約型與環(huán)境友好型的可持續(xù)發(fā)展道路,實現(xiàn)國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的綠色化,以此帶動出口產(chǎn)品的綠色化;通過調(diào)整出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)并出口綠色環(huán)保產(chǎn)品,帶動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和清潔生產(chǎn)的發(fā)展,以綠色出口帶動國內(nèi)經(jīng)濟的綠色化。

二、后危機時展綠色貿(mào)易面臨的形勢

國內(nèi)推動節(jié)能減排、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和出口結(jié)構(gòu)的力度在不斷加大,而難度也在不斷加大。一方面,近年來,國家出臺了一系列政策措施,包括調(diào)低或取消出口退稅、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄、完善環(huán)境影響評價和環(huán)境監(jiān)督機制等,限制高能耗、高污染以及資源性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;同時,鼓勵國內(nèi)資本和外商投資流向清潔生產(chǎn)、可再生能源和環(huán)境保護等領(lǐng)域。另一方面,我國依然處于工業(yè)化發(fā)展中期,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城市化和消費結(jié)構(gòu)升級,都對重化工業(yè)的發(fā)展不斷提出新的要求,導(dǎo)致能源、資源性行業(yè)的產(chǎn)能不斷膨脹,出口也隨之大幅增加。

國際上應(yīng)對氣候變化、發(fā)展低碳經(jīng)濟日益成為潮流,發(fā)達國家在這個潮流中再次居于主導(dǎo)地位,掌握了強大的話語權(quán),對包括我國在內(nèi)的發(fā)展中國家形成了很大的壓力。比如,美國最近通過的《2009清潔能源與安全法案》中,提出了針對沒有設(shè)定行業(yè)排放限額或者行業(yè)能源強度沒有降低到相當水平的國家的懲罰性計劃——“國際儲備配額”計劃。我國所處的發(fā)展階段、資金實力和技術(shù)與發(fā)達國家相比整體差距還比較大,要在低碳經(jīng)濟潮流中與發(fā)達國家并駕齊驅(qū),難度要大得多。

三、后危機時展綠色貿(mào)易的戰(zhàn)略支撐體系

內(nèi)外兩方面的支撐體系:一方面,在國內(nèi)以提高節(jié)能減排技術(shù)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)為主,在不對重化工業(yè)進行顯著壓縮的情況下,提高重化工業(yè)的能源效率和減排力度,推動國內(nèi)產(chǎn)業(yè)和出口產(chǎn)品的綠色化;另一方面,在國際上積極應(yīng)對全球低碳經(jīng)濟潮流,從我國的實際情況出發(fā),采取適當策略,既要在全球應(yīng)對氣候變化中表現(xiàn)出一個負責任的大國形象,又不能承擔超越我國發(fā)展階段的責任,維護我國的根本利益。

(一)由我國所處的發(fā)展階段和未來20年的發(fā)展目標所決定,重化工業(yè)在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中居于主體地位的情況短期內(nèi)無法改變

如果要對重化工業(yè)強行做出較大的壓縮,那么有可能延緩我國的基礎(chǔ)設(shè)施完善進度、城市化進程、就業(yè)狀況和人民消費水平的提高。因此,兼顧經(jīng)濟發(fā)展目標、環(huán)境保護目標,發(fā)展綠色貿(mào)易的關(guān)鍵在于改善節(jié)能減排技術(shù)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善能源效率。

1、改善節(jié)能減排技術(shù),完善政策激勵體系,推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

建議在《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中增加附錄,將節(jié)能減排技術(shù)列入重大科技專項,從資金、人力、物力等方面加大投入力度。與節(jié)能減排技術(shù)先進國家進行合作,同時建立吸引海外相關(guān)科技人才的機制。可以考慮允許若干重點高校和科研院所在香港、澳門建立專門的實驗室,利用港澳整體科研、創(chuàng)新環(huán)境更接近于西方發(fā)達國家的優(yōu)勢,吸引海外人才。形成鼓勵企業(yè),特別是大型能源、資源型企業(yè)進行節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新的政策體系。可以考慮將節(jié)能減排技術(shù)和新能源行業(yè)列入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)目錄,享受高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在稅率、稅前抵扣等方面的優(yōu)惠政策,推動企業(yè)的自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。推動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,逐步改善能源結(jié)構(gòu)。一方面,大力推廣風電、水電、太陽能熱利用、農(nóng)村沼氣等比較成熟的新能源技術(shù);另一方面,加大對太陽能光伏發(fā)電的研究開發(fā)力度,并在適當時機制定建筑設(shè)計的新標準,實現(xiàn)建筑與新能源利用的一體化;加大對生物液體、固體燃料技術(shù)和節(jié)能環(huán)保汽車的研究開發(fā)力度。建議在貼息、稅前抵扣、稅率等方面給予新能源產(chǎn)業(yè)一定的優(yōu)惠,并在適當?shù)臅r候?qū)嵤┬履茉词袌雠漕~制,通過為新能源產(chǎn)業(yè)配給一定規(guī)模的市場,促使新能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟,降低生產(chǎn)成本,走上規(guī)模化的發(fā)展道路。

2、加快價格、稅收等體制機制改革,加大對傳統(tǒng)能源、資源和兩高一資產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和管理力度

加快能源、資源價格體制改革,使能源、資源價格能真正反映其稀缺程度,使不可再生的能源和資源能夠得到合理的配置與利用。擇機開征反映溫室氣體污染的碳稅,通過碳稅使得化石燃料的生產(chǎn)、使用和消費對環(huán)境造成的影響真正由其自身來承擔,促使傳統(tǒng)能源的使用走上高效節(jié)約的道路。加強對兩高一資企業(yè)產(chǎn)能的管理,改變對地方政府的考核方式,降低地方政府通過上馬兩高一資項目實現(xiàn)GDP增長的動力。鼓勵兩高一資企業(yè)開發(fā)、采用節(jié)能減排技術(shù),在融資、財稅等方面給予一定的優(yōu)惠;同時完善兩高一資產(chǎn)品的出口稅收體系,適時考慮開征兩高一資產(chǎn)品的出口關(guān)稅。進一步調(diào)整外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄,鼓勵并引導(dǎo)外商直接投資進入清潔能源、環(huán)保產(chǎn)品的生產(chǎn)與出口中。

(二)在應(yīng)對全球低碳經(jīng)濟潮流方面,我國應(yīng)該分兩個層次

第一個層次,充分肯定節(jié)能減排為全球帶來的收益,在減排問題上持積極參與態(tài)度;第二個層次,反對將節(jié)能減排與貿(mào)易、投資等問題掛鉤,堅持一事一議,通過談判推動建立合理的減排成本分擔機制。

1、積極參與到全球節(jié)能減排的進程中

就我國目前而言,如果不積極參與節(jié)能減排,將會有以下三方面的成本:(1)如果采取消極態(tài)度,必然使我國在國際上處于孤立的位置;(2)我國為生產(chǎn)高耗能高污染產(chǎn)品,付出了巨大的資源和環(huán)境成本,使我國發(fā)展高能耗重化工業(yè)的收益大打折扣,而資源浪費、環(huán)境惡化所帶來的一系列后續(xù)成本,包括疾病、醫(yī)療等更與全面提升人民生活質(zhì)量的目標相悖,將從根本上損害我國經(jīng)濟社會發(fā)展的可持續(xù)性;(3)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級的壓力將減小,進程將減緩,參與經(jīng)濟國際化的質(zhì)量和層次將得不到明顯的提高,使我國的比較優(yōu)勢無法實現(xiàn)動態(tài)升級。

2、積極推動建立全球減排成本的合理分擔機制

《聯(lián)合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》中都規(guī)定了發(fā)達國家和發(fā)展中國家在減排方面應(yīng)承擔“共同而有區(qū)別”的責任。然而,所謂“有區(qū)別”的責任如何界定?如何形成一個共同接受的標準,在此標準下確定不同國家的不同減排量和減排速度,以及所應(yīng)承擔的不同減排成本?迄今為止沒有很好地解決。各國在減排問題上常常自行其是。

我國在這個方面應(yīng)有所為,積極推動建立減排成本的合理分擔機制。公共品提供的成本分擔原則應(yīng)該是兩條:受益原則和支付能力原則,具體到控制溫室氣體排放上,受益原則應(yīng)替換為損害認定原則。

在減排量方面,應(yīng)堅持以損害認定原則為主。即排放越多,損害越大的國家,應(yīng)減排的量應(yīng)該越大。全球變暖是工業(yè)革命以來人類長期大量排放溫室氣體的結(jié)果,因此,應(yīng)將歷史排放量統(tǒng)籌考慮。1850年到2002年,美國累積二氧化碳排放量占世界總排放量的比重為29.3%,歐盟為26.5%,而我國只有7.6%。因此,統(tǒng)籌考慮的時間越長,越符合歷史事實,對我國越有利。

減排速度和單位成本分擔方面,應(yīng)堅持支付能力原則為主,即支付能力越強的國家,分擔的成本應(yīng)越多。確定支付能力,可以以人均GDP為標準,或以人均可支配收入為標準。應(yīng)確定不同發(fā)展程度的國家人均排放成本在人均GDP中所占的不同比重,實行累進制。對于人均GDP水平低、節(jié)能減排技術(shù)落后的國家,要推動建立發(fā)達國家的減排成本補償機制。

第3篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

英文名稱：Development Guide to Building Materials

主管單位：云南省建材工業(yè)行業(yè)協(xié)會

主辦單位：云南省建材科研設(shè)計院

出版周期：半月

出版地址：云南省昆明市

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種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1672-1675

國內(nèi)刊號：53-1185/TU

郵發(fā)代號：64-83

發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1979

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期刊簡介

第4篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

論文摘要:以靜樂天柱山化工廠焦化廠的職工居住小區(qū)為例，介紹了采用水源熱泵和余熱換熱器回收技術(shù)，回收利用冷卻循環(huán)水和循環(huán)氨水廢熱資源為民用建筑集中熱源和部分生活熱水，替代傳統(tǒng)的鍋爐房供熱方式，從而可大量減少一次能源消耗，減少污染物排放。

能源資源問題關(guān)系我國經(jīng)濟社會發(fā)展全局。為了促進可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全，保護環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，國務(wù)院于2006年1月1日頒布了《可再生能源法》。隨后，財政部、建設(shè)部于2006年9月25日頒布了《可再生能源建筑應(yīng)用專項資金管理暫行辦法》，在專項資金支持的六項重點領(lǐng)域中，有四項都依靠水源熱泵技術(shù)。

現(xiàn)階段，我國正處于城市化的快速進程中，隨著城市人口的增長及人們生活的提升，以環(huán)保和節(jié)能為主要特征的綠色建筑及相應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運而生，從各種循環(huán)利用的水源中提取能量，以解決建筑物供冷供熱的水源熱泵技術(shù)，將成為城市供冷供暖的理想選擇。近幾年，建筑市場發(fā)展迅猛，一大批建筑都在向“綠色”靠攏。地源熱泵技術(shù)仍然是政府熱，市場冷。

1、工程概況

本工程為山西天柱山化工廠焦化廠的職工居住小區(qū)余熱利用項目。

由于生產(chǎn)工藝要求，焦化廠設(shè)有冷卻塔兩臺，需600耐/h的冷卻水常年四季不間斷運行，冷卻水進塔溫度37℃~38℃，降至30℃左右返回系統(tǒng)。另有500襯/h左右的循環(huán)氨水，出水溫度70℃左右(冬季不低于65℃，夏季高于75℃以上)，水質(zhì)呈弱堿性，含微量氨和焦油，可按照10℃溫降回收。

焦化廠循環(huán)水和循環(huán)氨水每天24 h不間斷運行，每時每刻向外排放大量余熱資源。

項目:公司擬在焦化廠近期距離廠址2 km的汾河邊投資房地產(chǎn)項目，主要供天柱山化工有限公司職工居住，住宅小區(qū)由住宅樓、商鋪、地下汽車庫等組成，采暖總建筑面積為15.60萬澎。原設(shè)計為采暖熱源來自城市集中供熱管，經(jīng)小區(qū)內(nèi)設(shè)置的熱交換站制取40℃~50℃低溫水供各建筑物采暖系統(tǒng)使用。

根據(jù)天柱山住宅小區(qū)的生活所需熱水及所需熱負荷，設(shè)計方案熱源利用山西天柱山化工有限公司生產(chǎn)工藝循環(huán)氨水余熱資源經(jīng)換熱后供給，熱水供水溫度60℃。

根據(jù)建設(shè)方提供的以上相關(guān)資料建議采用水源熱泵和余熱回收換熱器技術(shù)，回收冷卻水和氨水的預(yù)熱資源，提供建筑采暖及生活熱源所需。余熱資源的回收與利用是一項很好的節(jié)能、減排、環(huán)保措施，大力開展能源節(jié)約與資源循環(huán)利用是企業(yè)降低成本、節(jié)能減排、增強競爭力的必然選擇。熱泵是一種熱能置換裝置，輸人少量的電能將低品位置換成高品位熱能，提供采暖所需熱能。

采用熱泵型節(jié)能減排產(chǎn)品可獲政府補助(詳見山西省人民政府辦公廳文件晉政辦發(fā)[2008]10號文件)。故若采用水源熱泵機組加余熱回收系統(tǒng)既利用廢熱、環(huán)保節(jié)能、減少污染物排放及節(jié)約大量運行費用，還可有效的降低初投資。

2、總體設(shè)計思路

該項目主要以提取利用冷卻水和循環(huán)氨水的廢熱資源，加水源熱泵主機二次提熱為建筑提供集中熱源和部分生活熱水。

住宅小區(qū)的供熱需求及生活熱水由剩余循環(huán)氨水及水源熱泵機組(由冷卻水作為低溫熱源)提供。水源熱泵機房系統(tǒng)設(shè)計以“必須保證系統(tǒng)安全可靠運行、機房內(nèi)設(shè)備充分考慮其互換性和備用性”為設(shè)計宗旨，以“環(huán)保節(jié)能、營造舒適環(huán)境”為主導(dǎo)設(shè)計思想，按照國家相關(guān)規(guī)范和要求為設(shè)計依據(jù)對該工程進行設(shè)計。

確定建筑物的熱負荷:1)循環(huán)氨水經(jīng)板式換熱器換熱后為天柱山住宅小區(qū)提供所需的生活熱水負荷，供水溫度為60℃。2)剩余循環(huán)氨水經(jīng)板式換熱器換熱為新建住宅提供一部分50℃熱水可滿足地暖的制熱需求。3)在機房設(shè)計中重點考慮運行的安全性、可靠性、節(jié)能性和降低運行成本，結(jié)合建筑物不同功能分區(qū)的負荷情況，考慮全年的部分負荷運行情況，通過測量機房室內(nèi)側(cè)回水溫度來開啟或停止冷凍水泵，對系統(tǒng)進行流量調(diào)節(jié)來達到節(jié)能運行的目的。空調(diào)機組運行臺數(shù)與樓內(nèi)冷熱負荷相協(xié)調(diào)匹配。空調(diào)主機的運行與水泵相互協(xié)調(diào)匹配，這樣達到節(jié)能運行的目的。

3、工程總負荷計算及主機的確定

計算該工程總的熱負荷，以建筑物總的熱負荷為基礎(chǔ)，作為選用熱泵主機的依據(jù):1)生活熱水部分:循環(huán)氨水冬季按65℃設(shè)計，經(jīng)板式換熱器換出60℃的熱水提供系統(tǒng)所需的生活熱水;板式換熱器1熱源側(cè)進出水溫為65℃ /60℃，所需的循環(huán)氨水量為:1 417 /1.163 /( 65-60) = 243耐/1i;本工程現(xiàn)有的循環(huán)氨水可滿足天柱山住宅小區(qū)設(shè)計小時耗熱量設(shè)計需求。由機房接出生活熱水外管網(wǎng)管道主管徑為DN100o 2)采暖負荷部分:板式換熱器2熱源側(cè)進出水溫為60℃/55℃，低溫熱源側(cè)進出水溫為50℃/40℃;生活熱水暫按200時/h考慮;可為住宅部分提供的采暖負荷為:200 x 1 .163 x (60-55) =1 163 kW。以上負荷可為天柱山住宅小區(qū)高層住宅、商業(yè)建筑、綜合樓建筑及地下車庫提供冬季所需采暖熱負荷。3)水源熱泵主機需提供的制熱負荷5 109. 4kW。據(jù)建筑物的總熱負荷，選用地源熱泵空調(diào)主機，其主機的制冷量、制熱量和耗電量為適合該水源工況下的參數(shù)(見表1)。

4、可行性分析

采用水源熱泵和余熱換熱器回收技術(shù)，回收利用冷卻循環(huán)水和循環(huán)氨水廢熱資源，為民用建筑集中熱源和部分生活熱水，替代傳統(tǒng)的鍋爐房供熱方式，從而可大量減少一次能源消耗，減少污染物排放。水源熱泵空調(diào)技術(shù)就是利用少量電能為代價，吸收工業(yè)廢水這一低品位熱源的熱量變成高品位的熱能為末端用戶供暖，一般COP值不小于4。真正達到降低運行費用、變廢為寶零污染的效果。

此方案符合國家節(jié)能減排的原則，可獲得國家提供的專項關(guān)于節(jié)能減排項目的補助資金。

本項技術(shù)目前的水準為國際領(lǐng)先。這種系統(tǒng)為國家推廣項目，并有很多成功的推廣經(jīng)驗，該系統(tǒng)節(jié)能降耗、高效減排，是適合城市發(fā)展的新型能源形式。

第5篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：工業(yè)鍋爐；節(jié)能改造；技術(shù)，能量

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A

0.引言

能源是一個國家的戰(zhàn)略性資源，能源對我國社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。我國是一個能耗大國，為經(jīng)濟的發(fā)展付出了沉重代價。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，我國萬元GDP能耗最高，是歐美發(fā)達國家的5～12倍，工業(yè)上能源使用率連1/3都達不到。在此大背景下，國家從2007年開始就將節(jié)能工程作為重要工程在全國加以推廣，并對節(jié)能工程項目加以支持和獎勵。燃煤工業(yè)鍋爐是我國重要的耗能設(shè)備，具有相當大的節(jié)能潛力，針對其進行節(jié)能改造技術(shù)意義非常重要。作者有著多年的實踐工作經(jīng)驗，對工業(yè)鍋爐的節(jié)能改造技術(shù)有一定的經(jīng)驗。論文就工業(yè)鍋爐的節(jié)能改造技術(shù)進行了總結(jié)分析，對節(jié)能改造的流程進行了詳細闡述，最后提出了實現(xiàn)節(jié)能改造的對策。

1.燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造技術(shù)分析

2007年全國范圍進行了層燃煤工業(yè)鍋爐的熱效率測試，結(jié)果顯示熱效率利用率只占80%左右，這比設(shè)計效率低了近20%。主要的問題在于工業(yè)鍋爐在設(shè)計、制造以及相應(yīng)配套輔機不協(xié)調(diào)，另外還有操作管理方面的問題，都造成了嚴重的能源浪費。對于使用中的工業(yè)鍋爐，我們需要對其進行節(jié)能技術(shù)改造，提高其利用率。當前主要的改造技術(shù)主要有以下幾種：

1.1 給煤裝置改造

鏈條爐排鍋爐原有的斗式給煤裝置將來煤不分粒徑混合地堆放在爐排上，對于鍋爐的進風起到了阻礙作用，結(jié)果造成了燃燒率低下。分層給煤裝置利用重力篩選將煤塊按粒徑大小分散的進行排布，有利于系統(tǒng)進風，從而改善煤塊的燃燒狀況。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可查，分層給煤裝置可獲得8%～18%的節(jié)煤率，分層給煤裝置的節(jié)能效果顯著，利得推廣應(yīng)用。

1.2 燃燒系統(tǒng)的改造

對于鏈條爐排爐，可以在爐前增加一個噴入裝置，可以適當?shù)貒娙攵棵悍邸娙朊悍鄣闹饕窃黾右欢康膽腋∪紵欣谡w的燃燒效果。噴入裝置必須調(diào)控好噴入煤粉量位置與噴射速度，否則會在一定程序上增大排煙溫度，反而降低燃燒效果影響節(jié)能。從整體的情況來看，通過燃燒系統(tǒng)的改造可以達到5%～10%的節(jié)能效果。

1.3 爐拱改造

工業(yè)鍋爐的爐拱主要作用是強化煤塊的燃燒的全過程，在設(shè)計時都是根據(jù)設(shè)計煤種完成的。如果無法做到燃用設(shè)計煤種，那么就會使得煤塊燃燒狀況不好，影響鍋爐的熱效率，從而影響到節(jié)能效果。爐拱改造主要是從實際使用的煤種著手來調(diào)整鍋爐中爐拱的形狀與位置，主要是為了加強火焰輻射引燃和氣體燃盡，這樣可以改善燃煤的燃燒情況，進一步提高。通過實踐證明，此改造技術(shù)可實現(xiàn)工業(yè)鍋爐8%的節(jié)能煤效果。

1.4 鏈條爐改造成循環(huán)硫化床鍋爐

循環(huán)硫化床鍋爐是我國當前一項新的高效低污染清潔燃燒技術(shù)，把鏈條爐改造成循環(huán)硫化床鍋爐可以提高燃燒效率，循環(huán)硫化床鍋爐當中可以讓煤粉在爐膛內(nèi)循環(huán)硫化燃燒，最大的優(yōu)勢是還可以燃用劣質(zhì)煤，技術(shù)顯示改造后節(jié)能效果可提高15%～20%。而且循環(huán)硫化床鍋爐還是國家大力推廣的一種低污染燃燒技術(shù)，它采用了石灰石粉在爐內(nèi)燃燒進行脫硫處理，降低了燃煤鍋爐中二氧化硫氣體的排放量，并且還可以加以建筑利用。

1.5 控制系統(tǒng)改造

控制系統(tǒng)改造主要有兩種：第一就是把原來的手工控制或半自動控制系統(tǒng)改造成全自動控制，全自動控制可以證據(jù)鍋爐的負荷要求，實時調(diào)節(jié)給煤量、給水量、鼓風量和引風量，使鍋爐在正常的情況下順利工作。全自動控制系統(tǒng)的改造，有利于變化頻繁的鍋爐的調(diào)節(jié)，節(jié)能效果一般可以達到15%左右。第二種是對供暖鍋爐，在確定室內(nèi)溫度的情況下，可以根據(jù)戶外溫度的變化，實時調(diào)節(jié)鍋爐的輸出熱量，達到節(jié)能的目的，這類控制系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)可以節(jié)能20%左右。

2.工業(yè)鍋爐節(jié)能改造的流程分析

2.1 前期診斷

工業(yè)鍋爐進行節(jié)能改造前需要做好前期診斷，要了解工業(yè)鍋爐的具體參數(shù)指標，這個是進行節(jié)能改造的基礎(chǔ)。前期診斷主要是包括對企業(yè)蒸汽需求量、管道布置及輸送效率、余熱回收情況、原鍋爐系統(tǒng)存在的問題及運行、消耗和管理等水平進行綜合的分析，最后確定鍋爐熱效率的水平，以及問題所有，最后得到最可靠的改造診斷報告。

2.2 改造方案和技術(shù)及可行性分析

按前期診斷報告再結(jié)合當前的改造技術(shù)確定改造方案，并給出相應(yīng)的可行性分析報告。不同改造技術(shù)都有不同的適用性和不同的局限性，需要做好綜合分析，另外還需要考慮經(jīng)濟性問題。要求熱工參數(shù)能有效匹配，要考慮動態(tài)變化，做到時間上能同步，空間上物理性能允許。另外主要是需要從技術(shù)、時間、經(jīng)濟3方面做可行性分析，最后的節(jié)能改造方案，這個過程是改造的核心環(huán)節(jié)。

2.3 改造方案的具體實施

改造方案確定后，負責人員需要根據(jù)相關(guān)的改造要求去做好準備確定節(jié)能改造項目的順利。第一需要做好設(shè)備及材料的采購工作，第二要做好規(guī)范化施工過程工作，第三要做好設(shè)備的調(diào)試工作。3個環(huán)節(jié)都關(guān)系到系統(tǒng)的最終節(jié)能效果，也關(guān)系到整個節(jié)能改造項目的成敗，必須工作人員加以重視。

2.4 調(diào)試及運行管理

整個項目改造完成后，首先需要進行一定的調(diào)試，并進行監(jiān)控、記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。然后再經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)計算確定檢驗改造是否合格、節(jié)能效果能否達到預(yù)期值。根據(jù)相應(yīng)的對比分析，做好相的節(jié)能管理也可以節(jié)能10%，所以還需要完善相應(yīng)的管理制度，對于上崗員工還需要經(jīng)過相應(yīng)的崗前培訓(xùn)和日常定期培訓(xùn)，達到崗位工作的需要。

3.實現(xiàn)節(jié)能改造的對策

（1）相關(guān)礦業(yè)企業(yè)需要增加節(jié)能減排的意識，針對企業(yè)的工業(yè)鍋爐來積極地進行相應(yīng)的節(jié)能改造。多數(shù)企業(yè)都只看到了眼前的利益，注重當前鍋爐創(chuàng)造的效益，沒有站在國家社會的立場上去考慮進行相應(yīng)的節(jié)能減排工作。企業(yè)應(yīng)該加大工業(yè)鍋爐節(jié)能減排的宣傳力度，用相應(yīng)的案例宣傳來鼓勵大家參與到全社會的節(jié)能減排工作中來。

（2）提高工業(yè)鍋爐運行管理水平和操作人員技能。工業(yè)鍋爐的操作和管理都是有技術(shù)性的工作，上崗前需要對其進行培訓(xùn)，主要是針對技術(shù)性方面和安全性方面的知識。另外還需要建立獎懲制度加強管理。

結(jié)語

工業(yè)鍋爐是我國礦業(yè)工程生產(chǎn)中的能耗大戶，對其進行節(jié)能改造，不僅可以節(jié)約能源，還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，增強企業(yè)的市場競爭力。工業(yè)鍋爐的使用已有200多年的歷史，其自身的熱效率有了質(zhì)的提高，但是其使用的綜合熱效率還是有待提高。本文針對工作鍋爐結(jié)構(gòu)的特點，對其節(jié)能改造技術(shù)進行了詳細地分析研究，有利于相關(guān)技術(shù)人員參考學(xué)習(xí)。

參考文獻

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[2]萬玉婷，江楠，簡志良，等.中小型工業(yè)鍋爐系統(tǒng)節(jié)能改造難度分析及對策[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2015（2）：56-58.

[3]歐陽朋.工業(yè)鍋爐節(jié)能技術(shù)綜述[J].廣東化工，2014（21）：124-125.

第6篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：蒸發(fā)裝置，MVR，蒸發(fā)

 

蒸發(fā)設(shè)備廣泛應(yīng)用于制藥、輕工食品、石油化工、生物工程等行業(yè)。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展及石油、天然氣、煤炭等不可再生資源的日漸枯竭，使為蒸發(fā)設(shè)備提供熱源的蒸汽成本不斷增加，蒸發(fā)設(shè)備是生產(chǎn)系統(tǒng)中蒸汽消耗較大的設(shè)備，蒸汽成本的上升使得企業(yè)設(shè)備運行成本急劇增加。因此，降低蒸發(fā)裝置的蒸汽用量對于節(jié)能減排有重要的意義。

自20世紀80年代以來，蒸汽透平壓縮機的技術(shù)日漸成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)各類氣體介質(zhì)的壓縮及輸送。在本世紀初，國外已能夠生產(chǎn)大型蒸汽壓縮機。主要的蒸發(fā)器生產(chǎn)廠商德國GEA 公司已嘗試將大型蒸汽壓縮機應(yīng)用于管式蒸發(fā)裝置并取得成功，該公司的MVR蒸發(fā)技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先地位，但國內(nèi)外目前尚末將此技術(shù)應(yīng)用在板式蒸發(fā)裝置上。我公司作為國內(nèi)唯一具有大型板式蒸發(fā)裝置生產(chǎn)能力的企業(yè)，如果能將此技術(shù)成功應(yīng)用于板式蒸發(fā)裝置，則其產(chǎn)品極具競爭優(yōu)勢，對我國經(jīng)濟的發(fā)展有重要的促進意義。

本文在研究了國外最先進蒸發(fā)技術(shù)及離心式蒸汽壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了將MVR技術(shù)應(yīng)用于我公司大型板式蒸發(fā)裝置的工藝方案，此MVR蒸發(fā)器將可以不用蒸汽作為加熱熱源，將電能轉(zhuǎn)換為機械能壓縮二次蒸汽循環(huán)蒸發(fā)，極大的降低了蒸發(fā)設(shè)備能耗。

1機械蒸汽濃縮法及其原理

MVR(MechanicalVapor Recompression)蒸發(fā)裝置二次蒸汽機械壓縮法是指利用渦輪發(fā)動機的增壓原理、經(jīng)特殊流體設(shè)計而組成的二次蒸汽機械增壓式蒸發(fā)系統(tǒng)的簡稱。在這種工藝系統(tǒng)中，密閉容器內(nèi)經(jīng)加熱蒸發(fā)生成的二次水蒸汽，通過蒸汽壓縮機時被再壓縮增壓至較高溫度的高壓蒸汽碩士畢業(yè)論文，此高壓高溫蒸汽再被用于蒸發(fā)設(shè)備的加熱熱源，進入蒸發(fā)器的加熱腔繼續(xù)蒸發(fā)，實現(xiàn)電能到熱能的轉(zhuǎn)換，這樣的蒸發(fā)裝置不再對外界蒸汽能源的依懶與攝取，循環(huán)傳熱的過程中增壓后的蒸汽做為蒸發(fā)器的加熱熱源后也得以迅速冷凝，成為潔凈蒸餾水。壓縮機以提高蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽的壓力來達到二次蒸汽更高溫度的凝結(jié)。這種提高了壓力的蒸汽，會提高潛在的熱能，然后再重新返回蒸發(fā)器來進行加熱，從而制造出更多的二次蒸汽。這樣，熱能被持續(xù)的重新利用，而不易損失[1]。

進行完熱交換的蒸汽冷凝成純度很高的水，被收集出來，熱交換過程中產(chǎn)生的二次蒸汽再被壓縮，作為下一循環(huán)的熱源。如此循環(huán)，多級蒸發(fā)后的液體從蒸發(fā)器底部排出。因此，只需在系統(tǒng)冷啟動時導(dǎo)入熱源，采用電加熱或少量蒸汽預(yù)熱物料即可使蒸發(fā)器開始正常循環(huán)運轉(zhuǎn)。在蒸發(fā)器中，是一個封閉的系統(tǒng)，所有的蒸汽都被回收，再用高壓風扇加壓后作熱源之用，不需要額外的蒸汽或冷卻水，提高了能源利用效率。

2 多效蒸發(fā)器與MVR蒸發(fā)器對比

2.1 多效蒸發(fā)工藝

張永生（1975-），男，甘肅臨澤人，工程師，工學(xué)碩士，主要從事蒸發(fā)換熱設(shè)備設(shè)計及研制工作。

在多效蒸發(fā)裝置中，新鮮蒸汽為第一效的加熱熱源，而第一效產(chǎn)生的二次蒸汽不進入冷凝器，而是作為第二效的加熱熱源得以再次利用，這樣可以將新蒸汽消耗有效降低約50%。重復(fù)利用此原理，三效、四效、五效、六效蒸發(fā)裝置可進一步降低新蒸汽消耗，這樣的六效蒸發(fā)裝置，理論上蒸汽消耗可降低至15%。

第一效的最高加熱溫度與末效的最低沸點溫度形成了總溫差，分布于各個效，從而形成溫差分布。結(jié)果，每效溫差隨效數(shù)增加而減小。所以為達到指定的蒸發(fā)速率必須增大加熱面積。初步估算表明，用于所有效的加熱面積隨效數(shù)成比例增加碩士畢業(yè)論文，這樣一來蒸汽節(jié)省量逐漸減少的同時，投資費用顯著增加。多效蒸發(fā)器直接加熱熱流圖見圖1。

圖1 多效蒸發(fā)器直接加熱熱流圖

2.2 TVR板式蒸發(fā)技術(shù)

TVR(Thermal VaporRecompression)熱力壓縮，是指用高溫高壓的工作蒸汽將低品質(zhì)乏氣再壓縮重復(fù)利用的技術(shù)。其關(guān)鍵設(shè)備是由蒸汽噴射器來完成，是一種能量轉(zhuǎn)換的裝置，高溫高壓的新鮮工作蒸汽進入噴射器，由噴嘴高速噴出，將靜壓能轉(zhuǎn)換為動能，由于射流和空氣之間產(chǎn)生卷吸作用和紊動擴散作用，把吸入室的氣體帶走，使該處產(chǎn)生局部真空狀態(tài)，在外界大氣壓力的作用下，分離器分離出的二次蒸汽被吸入，隨同高壓高速流體被帶入喉管，與之混合，并進行能量交換，形成中等品質(zhì)的蒸汽，進入加熱室當作加熱蒸汽使用，來加熱料液。

蒸汽噴射式熱泵具有結(jié)構(gòu)簡單、操作穩(wěn)定、價格低廉、節(jié)能等特點。使用蒸汽噴射式熱泵，當引射比為1：1時，效能上相當于增加一效蒸發(fā)器,工藝流圖見圖2.

圖2 TVR熱力壓縮流程圖

2.3 MVR板式蒸發(fā)器蒸發(fā)流程

機械蒸汽再壓縮時，通過機械驅(qū)動的壓縮機將蒸發(fā)器蒸的二次蒸汽壓縮至較高壓力和溫度。因此壓縮機作為熱泵來工作，給蒸汽增加能量。

配備有機械蒸汽再壓縮型熱泵的蒸發(fā)裝置，在一般的操作條件下僅需要很少的能量輸入，是一種開放式的系統(tǒng)，而TVR熱力壓縮是一種封閉的系統(tǒng)，噴射壓縮器只能壓縮一部分蒸汽，動力蒸汽的能量最后通過冷卻水作為殘余熱量被移走。在機械蒸汽再壓縮系統(tǒng)中，所有的蒸汽被壓縮到一個較高的冷凝壓力，熱流圖如圖3所示。

圖3 機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)過程熱流圖

板式蒸發(fā)器是由板式加熱元件組成，濃縮液自加熱元件表面自下而上，又從上而下流過，與加熱板片進行熱交換，受熱的料液在加熱板片表面形成薄膜，由此而蒸發(fā)，蒸發(fā)表面產(chǎn)生的蒸汽離開加熱元件的側(cè)面上升，所以幾乎不過熱地送至離心式壓縮機。蒸發(fā)的二次蒸汽被壓縮機經(jīng)一次或二次壓縮，變成較高溫度品質(zhì)的蒸汽，再送到蒸發(fā)器內(nèi)部加熱元件中作為加熱源。為了消除壓縮機中蒸汽過熱現(xiàn)象碩士畢業(yè)論文，要不斷地向壓縮機內(nèi)注入少許的蒸汽冷凝液，因為壓縮過程蒸汽變成過熱，為了把溫度降低到與壓縮機排出壓力相當?shù)娘柡蜏囟取＜訜嵴羝谡舭l(fā)器加熱單元中凝結(jié)成水，排出后部分送至預(yù)熱器中用來加熱待蒸發(fā)物料，少部分送至離心壓縮機中去消除過熱[2]。

3 MVR在板式蒸發(fā)系統(tǒng)中的應(yīng)用

MVR系統(tǒng)與板式蒸發(fā)系統(tǒng)的組合中，其工藝可以設(shè)計為單效蒸發(fā)，也可以實現(xiàn)多效蒸發(fā)，具體情況需根據(jù)MVR系統(tǒng)能提供的最大壓縮溫差來決定。

在高速透平壓縮系統(tǒng)中，由于其應(yīng)用齒輪組技術(shù)，葉輪轉(zhuǎn)速較高，可以實現(xiàn)較大的壓縮比，故其壓縮后溫差較高，蒸發(fā)系統(tǒng)可以采用順流工藝，即壓縮系統(tǒng)的蒸汽吸入口與排出口間可以實現(xiàn)多效順流，其工藝簡圖如圖4。但此壓縮系統(tǒng)由于其主軸轉(zhuǎn)速較高，故葉輪直徑較小，壓縮蒸汽量較小，對于較大蒸發(fā)量的蒸發(fā)裝置，此系統(tǒng)難以滿足其工藝要求。

圖4 順流工藝簡圖

在離心式壓縮系統(tǒng)中，驅(qū)動裝置電機直接與葉輪軸相連，葉輪轉(zhuǎn)速相對較低，可能實現(xiàn)極大蒸汽量的壓縮，但此裝置缺點為溫差t 低。如果實現(xiàn)多效連續(xù)蒸發(fā)，則各效間溫差較低，影響系統(tǒng)的蒸發(fā)效率。但由于其蒸汽壓縮量大，可以實現(xiàn)并流蒸發(fā)，工藝簡圖見圖5。

圖5 并流工藝簡圖

為了彌補由于采用離心式壓縮系統(tǒng)而導(dǎo)致溫差過小的缺點，可采用多級壓縮，即應(yīng)用2個或3個離心式壓縮系統(tǒng)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，使壓縮系統(tǒng)蒸汽進出口壓縮比增大，而蒸發(fā)系統(tǒng)可采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，而各效蒸發(fā)器間可能獲得相對較高的溫差，工藝簡圖見見圖6。

圖6 二級壓縮順流工藝簡圖

以雙效板式蒸發(fā)裝置為例，蒸發(fā)量為10t/h的雙效板式蒸發(fā)裝置，每小時需新鮮蒸汽4.5噸，成本約675元，采用MVR機械壓縮系統(tǒng)后，無需蒸汽加熱碩士畢業(yè)論文，電費成本只需100元，MVR系統(tǒng)蒸發(fā)器運行成本僅為普通蒸發(fā)器運行成本的六分之一。在乳品工業(yè)中可以設(shè)計小型到中型的單效MVR蒸發(fā)器，其熱效率非常良好，可以相當于3效MVR渦輸壓縮機蒸發(fā)器，每0.75kW可除45kg到68kg水分[3]。一般情況下，供給能量達到蒸發(fā)能量的7％～8％，即可滿足額定蒸發(fā)的生產(chǎn)需求[4]。

MVR系統(tǒng)蒸發(fā)器一般采用離心式低t壓縮風機，因其成本較低，蒸發(fā)系統(tǒng)可以設(shè)計為單效大流量蒸發(fā)，其蒸發(fā)溫度可以控制在55℃，實現(xiàn)真正意義上的低溫蒸發(fā)，尤其適合于熱敏性物料的蒸發(fā)。這種新型熱泵蒸發(fā)裝置在正常運行時，除原料預(yù)熱使用極少量蒸汽(約為原料的2％)外，不需要其它的蒸汽熱源。當然，壓縮機一定要靠電來驅(qū)動，會產(chǎn)生額外的電耗[5]，其工藝圖見圖7。

圖7 雙效MVR板式蒸發(fā)裝置工藝圖

4 結(jié)語

相對于普通的蒸發(fā)設(shè)備，MVR蒸發(fā)器具有單位能量消耗低、工藝簡單、實用性強、蒸發(fā)溫度低、適合熱敏性物料的蒸發(fā)等優(yōu)點，與板式蒸發(fā)器極強的傳熱效率相結(jié)合，將使MVR板式蒸發(fā)器具有極強的技術(shù)優(yōu)勢，對節(jié)能減排及促國民經(jīng)濟的發(fā)展有極其重要的作用。

參考文獻

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第7篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

論文關(guān)鍵詞 節(jié)能減排 排污權(quán)交易 研究

排污權(quán)交易是控制環(huán)境污染的一種新的市場措施,在節(jié)能減排中有重要的應(yīng)用價值。排污權(quán)交易是指在污染物處理總值處理可控的指標范圍內(nèi),通過市場手段的調(diào)整和運作并從法律、激層面建立有法可行的污染物排放制度。在政府和市場雙重運作機制下,將排污權(quán)利作為一種特殊的買賣商品投放到市場當中去,以此來對污染物排放進行控制,從而達到污染物排放量,達到改善和保護環(huán)境的目標。

一、排污權(quán)交易制度概述

(一)排污權(quán)交易制度的起源

世界上最早的排污權(quán)交易發(fā)源于美國。上個世紀的五十年代至七十年代期間是資本主義經(jīng)濟發(fā)展的黃金時期,經(jīng)濟飛速發(fā)展,人們生活的提高也帶來了環(huán)境的日益惡化,面對工業(yè)二氧化硫污染問題,西方資本主義國家開始考慮節(jié)能排污問題,上個世紀六十年代末期,美國經(jīng)濟學(xué)家戴爾斯對此提出了著名的排污權(quán)交易理論。美國聯(lián)邦環(huán)境保護局為了解經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護二者之間的矛盾問題,出臺《清潔空氣法》,《清潔空氣法》中在明確空氣質(zhì)量目標時的同時也提出排污權(quán)交易的設(shè)想,并引用了“排放減少信用”概念,這是排污權(quán)交易設(shè)想第一次提出,也僅僅處于概念設(shè)想階段。從1977年開始,美國以“排放減少信用”為中心先后制定了包括:補償政策、泡泡政策、節(jié)余政策、銀行政策等在內(nèi)的排污權(quán)交易計劃。1986年,美國聯(lián)邦環(huán)境保護局又擴大了政策范圍,允許排污削減量的相互轉(zhuǎn)讓和交換,這為各工廠和企業(yè)在如何進行費用最小的污染削減方面提供了巨大空間。隨后,德國、英國等西方國家也相繼效仿實行了排污權(quán)交易制度。

(二)排污權(quán)交易制度的主要特點

排污交易制度作為一項改善和保護環(huán)境的經(jīng)濟手段,不僅可以將排污費用納入到企業(yè)的生產(chǎn)成本中,改善企業(yè)排污、控污的相關(guān)技術(shù),還可以通過調(diào)整污染物排放的總量控制計劃來實現(xiàn)對排放污染物政府宏觀調(diào)控的目的,這樣,即能夠降低管理成本,又能夠有效地調(diào)和日益擴大的社會生產(chǎn)和有限的環(huán)境容量資源之間的矛盾。排污權(quán)交易制度主要有以下幾個方面的特征:

一是污染治理成本小。通常情況下,排污、控污使用成本較低的企業(yè)會覺得自己進行拿出成本控制污染比購買污染物排污權(quán)要更加經(jīng)濟、實惠;而排污、控污使用成本較高的企業(yè)通常會認為購買排污權(quán)比自己治理企業(yè)排污要更加節(jié)約成本,達到效果更加突出。所以,就會出現(xiàn),排污、控污使用成本較低的企業(yè)主動通過市場將排污權(quán)出售給治理使用成本較高的排污、控污企業(yè)。

二是污染治理有效。在整體排污量控制目標不變的前提下,開展排污交易制度,可以促使排污量較大的企業(yè)通過市場運作對自身排污量進行科學(xué)、合理的優(yōu)化選擇、配置,這樣,既達到了改善環(huán)境質(zhì)量的整體目標的目的,還使得企業(yè)降低了自身排污量避免資源閑置、浪費。

三是促進經(jīng)濟增長。經(jīng)濟的快速增長帶來的污染源增加,環(huán)境惡化,是不可避免的現(xiàn)象。在國家倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下,通過排污交易制度的市場化運行,當有新的污染源加入排污、控污管理系統(tǒng)時,污染企業(yè)會主動通過政府部門或者市場手段向已進入市場運作的排污企業(yè)購買允許排放量,這樣,環(huán)境質(zhì)量得到了持續(xù)改善,總的排污、控污指標、污染負荷保持不變,新的排污企業(yè)則通過許可證交易得到了持續(xù)發(fā)展,促進了經(jīng)濟的快速增長。

二、我國排污權(quán)交易制度的實施現(xiàn)狀

本文以國家節(jié)能排污試驗點浙江省紹興市為例,通過對紹興市試行排污權(quán)交易制度現(xiàn)狀的介紹來分析我國的排污權(quán)交易制度現(xiàn)狀。浙江省紹興市是沿海城市,位于浙江北部、長三角南部,經(jīng)濟發(fā)達,2011年紹興市GDP已經(jīng)達到3291億美元,中國企業(yè)500強有7家入主紹興,經(jīng)濟高速發(fā)展的同時,該地區(qū)也出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次較低、能耗高、污染重等弱點,這些現(xiàn)象嚴重制約了當?shù)仄髽I(yè)的健康發(fā)展。如:2009年,全市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中以高能耗、重污染為主要特點的紡織、印染、化工、制革、造紙等行業(yè)逐年增強。目前,環(huán)境污染總量已接近環(huán)境容量上限,節(jié)能減排,治理環(huán)境污染已經(jīng)成為阻礙紹興市經(jīng)濟社會發(fā)展的主要障礙之一。2007年5月,國家環(huán)保總局和浙江省環(huán)保局決定,在紹興市探索建立排污權(quán)交易制度試點,同年8月,紹興市通過了《紹興市主要污染物排污權(quán)交易辦法(試行)》,經(jīng)市政府批準成立了紹興市排污權(quán)儲備交易中心,并成功地進行了交易。經(jīng)過三個多月的試運行后,同年11月,在國家環(huán)保總局的支持下,紹興市排污權(quán)儲備交易中心正式成立。

(一)紹興市排污權(quán)交易制度介紹

一是《紹興市主要污染物排污權(quán)交易辦法(試行)》主要內(nèi)容。引辦法對紹興市排污權(quán)交易制度做出明確的規(guī)定:從2007年11月1日起全市所有新建、擴建、技改項目新增主要污染物排污量都必須通過排污交易獲得。這一舉動紹興市各企業(yè)無償獲得排污許可證的歷史;同時成立專門的排污交易管理部門“紹興市排污權(quán)儲備交易中心”,并要求紹興市所屬的各縣(市)結(jié)合本地區(qū)的實際經(jīng)濟發(fā)展情況成立當?shù)氐慕灰字行摹Ｔ诰唧w的排污交易工作開展過程中,全市所有的排污交易行為都以“排污權(quán)儲備交易中心”為基礎(chǔ)平臺,未經(jīng)過中心認可的交易行為被視為無效。此外,紹興市環(huán)保局作為全市排污權(quán)儲備交易活動的行政監(jiān)督管理部門,具有宏觀調(diào)控作用,排污權(quán)儲備交易中心由排污交易活動所取得的收入全部用于全市節(jié)能減排項目建設(shè)中。

二是明確排污權(quán)交易對象。在試點過程中,全市排污企業(yè)只有經(jīng)過工程治理項目、結(jié)構(gòu)調(diào)整減排項目等減排工作措施后所剩余的排污指標,經(jīng)市環(huán)保部門專家組認定、審核后上交給市環(huán)保局并經(jīng)得到確認后,才可以進入到排污權(quán)儲備交易市場同相關(guān)企業(yè)進行交易。在排污權(quán)交易過程中,所有交易活動必須嚴格遵照規(guī)定程序進行辦理;原有的無償獲取排污權(quán)的企業(yè),當發(fā)生搬遷他地、破產(chǎn)、倒閉后,其排污權(quán)由市排污權(quán)儲備交易中心收回。

三是建立排污權(quán)儲備交易部門。針對排污交易工作落實、開展,紹興市政府專門成立“紹興 市排污權(quán)儲備交易中心”,受市政府的直接監(jiān)督管理,通過對企業(yè)現(xiàn)存的多余排污權(quán)反復(fù)清理、溝通,最終,使得全市各企業(yè)主手中多余的排污權(quán)全部存入到排污權(quán)儲備交易中心。

四是建立排污權(quán)分配與審核監(jiān)督制度。在開展排污權(quán)交易制度前,市內(nèi)各企業(yè)可以無償獲得的排污權(quán),未經(jīng)過市政府相關(guān)行政部門許可審批,不能隨意剝奪。排污、控污企業(yè)的交易行為只要符合規(guī)定,并經(jīng)排污權(quán)儲備交易中心審核確認后,即可進行交易。對企業(yè)通過交易所得的排污權(quán),環(huán)保部門將通過污染監(jiān)控系統(tǒng)和排污、控污申報制度以及飛行監(jiān)測等手段來加強監(jiān)督管,以確保排污權(quán)交易行為能夠公開、公平、公正。

(二)紹興實行排污權(quán)交易制度分析

一是市場不完善,制度不健全。政府在起初剛剛開始優(yōu)化配置環(huán)境容量資源時容易受到制約。由于市場不完善,排污權(quán)制度初具雛形,不成熟、不健全,而市場本身有著逐利的特點,使得一部分企業(yè)把污染物排放指標當作日后可以升值的增值產(chǎn)品,導(dǎo)致市場上出現(xiàn)了“一票難求”的局面。

二是環(huán)境容量難以量化。排污權(quán)交易制度的能夠?qū)嵭械闹匾疤崾黔h(huán)境容量及其價值能夠分解并通過市場再銷售,但以目前科技水平而言,具體計算和操作難度較大,富余的環(huán)境容量難以精確計算、限制了總量控制等相關(guān)制度的實施。此外,現(xiàn)行的政府管理體制和考核任用制度,使得一屆地方領(lǐng)導(dǎo)往往出于自身業(yè)績的政治考慮,通常會偏向政績、發(fā)展經(jīng)濟而不充分考慮環(huán)境質(zhì)量以及總量控制等,這樣,對于排污權(quán)許可證的申請、審核、發(fā)放、監(jiān)督和管理便流于形式。

三、我國排污權(quán)交易制度所面臨的問題

(一)政策和法律制度落后

自改革開放以來,我國經(jīng)濟已實現(xiàn)連續(xù)多年快速增長,但與之相適應(yīng)的相關(guān)法律、法規(guī)還沒有跟上腳步。目前,在法律層面還沒有關(guān)于排污權(quán)制度方面法律、法規(guī),屬于空白領(lǐng)域。所以,我國排污、控污工作上首要解決的問題是在法律上能夠建立并確認排污權(quán)交易制度,以便于它通過市場機制來運作、分配。通過紹興的排污交易制度試點開展,可知,排污權(quán)交易制度的推行是一項系統(tǒng)工程,推行的前提是必須要有完整的、操作性強的法律制度來支撐。在排污權(quán)交易的具體實施過程中,從項目的選定、單位審核、許可證總量的認證、交易權(quán)分配等項工作,都涉及到大量的立法工作來給予支持。

(二)排污權(quán)交易市場不規(guī)范

目前,在我國的經(jīng)濟中,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)占了很大的比重,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)有著“數(shù)量多、規(guī)模小、分布散”的特點,它們所造成的工業(yè)排放污染占全國工業(yè)污染物排放的50%以上。這決定著我國排污權(quán)交易制度在基礎(chǔ)信息、環(huán)境監(jiān)測、具體執(zhí)行等方面操作比較困難。此外,出于市場競爭的考慮,存有剩余排污量指標的企業(yè)不肯拿到市場上進行出售;一些地區(qū)出于地方性保護的想法,明令禁止把排污權(quán)指標轉(zhuǎn)讓給其它地區(qū)等。

(三)總量控制同經(jīng)濟增長之間的矛盾

一是排污總量的合理確定需要以先進的科學(xué)技術(shù)支撐為基礎(chǔ),必須有先進的技術(shù)作保證,但我國在這項排污、控污領(lǐng)域的技術(shù)研究尚處于起步階段。二是我國經(jīng)濟的快速增長,決定著排污總量控制與粗放型經(jīng)濟增長的矛盾不可避免。當前的各地方政府的主要業(yè)績核指標仍以GDP為主,這就導(dǎo)致地方政府片面追求粗放型經(jīng)濟,而不注重環(huán)保節(jié)能,造成了粗放型經(jīng)理經(jīng)濟增長與排污、控污總量控制的之間尖銳矛盾。

四、我國排污交易制度的出路

通過前文對浙江省紹興市的排污交易制度的分析和闡述,筆者認為,排污交易制度有著很大的市場空間和政策活力,對節(jié)能減排作用非常明顯。只要政府部門能夠重視發(fā)揮排污交易制度,按需所求,制定切合實際排污交易政策,我國的節(jié)能減排工作一定會有大的起色:

(一)建立和健全排污權(quán)的法規(guī)制度

首先,我國出臺和完善環(huán)境政策的基本經(jīng)驗是先選代表性的幾個點試點、再局部示范、最后全范圍推廣。2007年以來,政府先后在浙江省的嘉興、紹興等地試點排污權(quán)交易制度,重點加強了太湖流域COD交易平臺建設(shè)和電力行業(yè)二氧化硫排污權(quán)有償使用和排污交易試點工作。其次,加強排污交易機制的法制建設(shè),是我國政府嘗試運行排污權(quán)交易等環(huán)境政策改革的根本性基礎(chǔ),結(jié)合市場實際,逐步實現(xiàn)排污交易全程的規(guī)范化和法制化。最后,在修訂《環(huán)境保護法》和《水污染防治法》、《大氣污染防治法》等相關(guān)法律規(guī)定時,應(yīng)對有償取得排污權(quán)和排污交易給予明確的法律地位。

? (二)建立有效的監(jiān)管制度

排污權(quán)就是法權(quán),就是制度,建立有效的監(jiān)管制度是排污交易機制運行的根本性保障。一方面必須監(jiān)督管控排污、控污企業(yè)在日常工作中是否遵守、執(zhí)行排污交易制度;另一方面必須以行政手段規(guī)范交易市場秩序,降低交易成本;排污交易市場如果沒有有序的市場秩序,有效的執(zhí)法監(jiān)管,排污交易制度將成為一紙空文。所以,必須嚴格把關(guān)交易權(quán)許可和審批,加大監(jiān)督檢查力度和行政處罰制裁措施。

(三)加強技術(shù)支撐體系建設(shè)

目前,在具體實施排污權(quán)交易政策的過程中尚有許多技術(shù)性難題沒有解決,這些問題直接影響大眾對政策的認可,政策執(zhí)行的有效性和公平性,因此,政府部門應(yīng)加快排污技術(shù)課題的研發(fā)力度,為排污交易制度的有效推行提供關(guān)鍵性的技術(shù)支持。

(四)初次分配公平合理

因為我的排污交易制度還處超始階段,所以,企業(yè)排污權(quán)的初次分配是在政府主導(dǎo)下進行的。排污權(quán)的初次分配能否公平將直接影響交易活動的正常運行。政府相關(guān)部門應(yīng)出臺相關(guān)的政策明確市場中企業(yè)排污權(quán)的“產(chǎn)、權(quán)、責”的劃分,明確國家環(huán)保部門是排污交易市場的行政部門,具有確定排污目標總量和初次分配責任,科學(xué)、合理的確定排污權(quán)交易制度的條件、程序和時限要求。

(五)加強污染源監(jiān)測、監(jiān)管體系

公平、有效的推行排污權(quán)交易制度,必須使各類污染物排放處在有效的監(jiān)控管理范圍內(nèi)。所以,應(yīng)加強環(huán)保監(jiān)督部門的監(jiān)測和監(jiān)管能力,如:擴大監(jiān)測范圍;保證對各類污染物排放的有效監(jiān)控;搭建排污、控污信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺等,建立企業(yè)污染物排放臺帳制度,通過上述各種有效的管理制度、技術(shù)手段來保證企業(yè)污染物的排放處在有效的監(jiān)測、監(jiān)控范圍內(nèi)。

(六)完善排污權(quán)交易市場,優(yōu)化環(huán)境資源配置

首先,完善排污權(quán)交易二級市場,明確市場政策的主要對象和作用范圍是優(yōu)化市場機制配置環(huán)境容量的關(guān)鍵所在。對于新加入企業(yè),可以允許通常政府或者二級市場中獲得排污指標,在交易價格設(shè)計上,應(yīng)以政府宏觀調(diào)控下的市場機制為主,防止出現(xiàn)交易壟斷。對配額的交易進行跟蹤監(jiān)管,特別對跨區(qū)交易,避免因排污密集造成的污染局部地區(qū)集中排放現(xiàn)象。其次,排污權(quán)的轉(zhuǎn)讓必須經(jīng)過當?shù)丨h(huán)保部門提出申請后才能納入環(huán)評審批管理程序。這樣,通過嚴格的審批管理和立法手段,有效地遏制如:排污權(quán)非法轉(zhuǎn)讓;蓄意囤積、擾亂市場價格等行為,通過這些措施確保排污權(quán)在二級市場上能夠正常交易,實現(xiàn)真正激活排污交易市場。

第8篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

［關(guān)鍵詞］物流低碳化；國外經(jīng)驗；政策建議

［中圖分類號］F503［文獻標識碼］A［文章編號］1005-6432（2012）15-0011-04

1 引 言

近年來,隨著全球氣候變暖等環(huán)境問題的出現(xiàn),減少碳排放逐漸成為世界各國關(guān)注的焦點。2009年哥本哈根會議召開前,中國政府宣布了到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值溫室氣體排放比2005年下降40%~45%的行動目標,并作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃。2011年3月,《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》提出“十二五”時期中國應(yīng)對氣候變化約束性目標：到2015年,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2010年下降17%,單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%,非化石能源占一次能源消費比重達到11.4%。

物流業(yè)作為我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一,也將隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展而得到進一步發(fā)展。但與此同時,物流業(yè)的碳排放所占碳排放總量比例巨大,達到18.9%。2008年《美國科學(xué)院學(xué)報》刊登的研究報告表明,自1998年至2008年,二氧化碳排放總量全球增加了13%,其中交通工具的碳排放總量增長率為25%。我國物流行業(yè)的碳排放情況缺乏相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),但從全球范圍來看,物流業(yè)本身就是能源消耗和碳排放的大戶,而且隨著經(jīng)濟的進一步發(fā)展,這個比例可能會更高,其節(jié)能減排潛力巨大。因此,要發(fā)展低碳經(jīng)濟,物流業(yè)的低碳化發(fā)展成為亟待解決的重點問題之一。

2 我國物流低碳化發(fā)展的現(xiàn)狀及問題

隨著世界性環(huán)境問題的不斷出現(xiàn)和一系列國際環(huán)境會議的召開,低碳經(jīng)濟越來越成為世界經(jīng)濟發(fā)展的主題。物流業(yè)是低碳經(jīng)濟的重要部分,我國為促進物流低碳化發(fā)展已采取了許多政策措施,但仍然有一些不足,這主要體現(xiàn)在以下四個方面。

2.1 低碳物流的制度建設(shè)已取得了較大進展,但仍有很大發(fā)展空間發(fā)展低碳經(jīng)濟需要較高的技術(shù)水平、優(yōu)良的設(shè)備、優(yōu)秀的人才等,這無疑會增加企業(yè)的成本。為了避免私人成本社會化,稅收優(yōu)惠、政府補貼是行之有效的方法。我國已采取了一些促進低碳物流發(fā)展的政策和措施,如：2011年我國交通運輸行業(yè)有122個節(jié)能減排項目獲得共2.5億元專項資金支持,拉動投資達到80.6億元；2011年財政部和商務(wù)部第28號公告,公布2011年老舊汽車報廢更新補貼車輛范圍及補貼標準；自2011年7月1日起,對符合條件的國內(nèi)企業(yè)為生產(chǎn)國家支持發(fā)展的千萬噸煉油設(shè)備及天然氣管道運輸設(shè)備、大型船舶裝備等,免征關(guān)稅和進口環(huán)節(jié)增值稅。然而就目前低碳物流發(fā)展水平來看,我國現(xiàn)已實行的相關(guān)政策不能在大范圍內(nèi)有效地激勵企業(yè)采取低碳行為,這表明其廣度和深度有待提高。

物流業(yè)在低碳經(jīng)濟中承擔著重要的責任,追求物流業(yè)的低碳化,首先要測算出企業(yè)現(xiàn)在的碳排放情況。現(xiàn)在比較權(quán)威的核算體系是溫室氣體核算體系。中國雖已引入該體系,但沒有落實到包括物流行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)以及各個企業(yè),導(dǎo)致目前多數(shù)企業(yè)對于自己的減排目標和減排量仍不明確。

2.2 低碳意識比較缺乏,要實現(xiàn)從社會到物流企業(yè)的低碳化尚需努力從社會角度來看,“低碳”概念產(chǎn)生之后,全球各國開始了探索經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護和諧共進的道路,低碳的影響力已經(jīng)開始滲透進社會的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟、居民生活等方方面面,“低碳生活”“低碳產(chǎn)品”等概念層出不窮；然而,公民對低碳這一概念的真正的、正確的了解卻一直處于較低的水平。根據(jù)問卷星網(wǎng)站對有關(guān)低碳問題的問卷調(diào)查結(jié)果,大多數(shù)民眾對低碳、低碳生活等概念只是有一個大致的了解,低碳意識在民眾中的普及程度還很低，因而低碳政策執(zhí)行力不高。

對物流企業(yè)來說,隨著環(huán)境污染日益嚴重和全球“低碳革命”的興起,物流作為高端服務(wù)業(yè),也必須走低碳化發(fā)展的道路。然而我國的物流行業(yè)發(fā)展時間較短,仍處于粗放、專業(yè)化水平低的狀態(tài),而這種粗放、低效率的物流運作模式造成了能耗的增加和資源的浪費。低碳物流的概念引入我國的時間仍較短,很多物流企業(yè)尤其是中小型的私有企業(yè)的負責人,還沒有意識到物流行業(yè)低碳化的重要性和必要性,因此也就不會有目的地向低碳化物流發(fā)展。

2.3 低碳技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用與先進國家相比仍有一定差距

我國在信息、運輸和倉儲等方面的關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)相比國外或許有一定的差距,但這并不是物流低碳化的主要“瓶頸”,相對于技術(shù)的開發(fā)水平,我國企業(yè)對技術(shù)的應(yīng)用水平更是低碳物流發(fā)展的一個明顯短板。因此,技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重點在于如何推動低碳物流技術(shù)的運用,政府的科學(xué)規(guī)劃在其中起到基礎(chǔ)性作用。然而我國目前還沒有專門的部門來規(guī)劃物流業(yè)的發(fā)展和監(jiān)督物流活動的實施。物流活動需跨越不同的行業(yè)和地區(qū),而管理卻分屬不同的職能部門,如交通運輸、鐵道、民航、郵政、商務(wù)等；特別是我國空運、鐵路、公路等專業(yè)化物流系統(tǒng)分割運營,使得物流低碳化技術(shù)很難普及。同時我們注意到,運輸過程的碳排放量巨大,行業(yè)能耗約占社會總能耗的18.9％。目前,我國交通運輸業(yè)單位能耗與先進國家相比還有較大差距,節(jié)能減排潛力巨大。雖然我國的清潔能源技術(shù)尚不成熟,但是與推進清潔能源在物流行業(yè)中的應(yīng)用相比,低碳物流技術(shù)應(yīng)用才是限制低碳運輸發(fā)展的關(guān)鍵問題。

2.4 低碳物流人才比較缺乏,亟須加大培養(yǎng)力度

我國很多高校都有物流管理或者物流工程專業(yè),但很少開設(shè)低碳物流或者低碳經(jīng)濟方面的課程；高校和研究機構(gòu)對低碳物流的研究缺乏實踐經(jīng)驗,企業(yè)的研究人員對理論的整體理解不夠深入。我國在專業(yè)人才的培養(yǎng)和從業(yè)人員的培訓(xùn)上并沒有完整的一套政策體系,無法為低碳物流的發(fā)展提供充足的人才儲備。

3 國外物流低碳化發(fā)展的經(jīng)驗

英國、歐盟、美國、日本等國家和地區(qū)對物流低碳化的研究起步較早、發(fā)展水平較高、政策措施比較完善,通過對其發(fā)展經(jīng)驗的整理分析,將為我國的低碳物流政策體系的建立和完善提供借鑒經(jīng)驗。

3.1 英國

英國在物流低碳化方面起步最早,其“碳預(yù)算”體系和一系列經(jīng)濟政策工具的運用在低碳技術(shù)的推廣和發(fā)展中卓有成效。

2007年3月,英國通過《氣候變化法》,主要內(nèi)容包括:碳財政預(yù)算提供目標管理,建立氣候變化委員會,為英國能在2050年達到溫室氣體減排量60% 的法定目標出謀劃策,在排放交易方面賦予政府更大權(quán)力等。2009年4月,英國通過立法成為全球首個實施“碳預(yù)算”的國家,也成為首個把實現(xiàn)溫室氣體減排目標納入法律框架的國家。“碳預(yù)算”體系要求從2008年開始,以5年作為一個減排周期。

英國通過氣候變化稅、氣候變化協(xié)議、氣體排放貿(mào)易機制、碳信托基金等一系列經(jīng)濟政策工具的運用達到推動低碳經(jīng)濟發(fā)展的目的,其中碳基金被認為是最富有成效的經(jīng)濟政策手段：英國鼓勵企業(yè)與政府簽署資源氣候變化協(xié)議,對簽訂協(xié)議的企業(yè),如果企業(yè)達到協(xié)議規(guī)定的能效或減排目標就可以減免80%的碳稅。

目前,英國已初步形成了以市場為基礎(chǔ)、以政府為主導(dǎo)、以全體企業(yè)公共部門和居民為主體的互動體系。

3.2 歐盟

歐盟在低碳意識普及方面為全世界做出了表率,各國政府為推廣低碳技術(shù)、培養(yǎng)低碳人才開發(fā)做出了巨大的努力。

歐盟于2000 年6月啟動歐盟氣候變化計劃,該計劃旨在確保歐盟在其管轄范圍內(nèi)制定最為經(jīng)濟有效的政策措施,減少溫室氣體排放,實施《京都議定書》確定的各項減排目標。計劃整合了歐盟正在實施的各類減排活動,除歐盟委員會牽頭外,還發(fā)動了行業(yè)部門、非政府組織、各國專家等相關(guān)各方廣泛參與。

2007年年底,歐盟委員會通過了歐盟能源技術(shù)戰(zhàn)略計劃,明確提出鼓勵推廣低碳能源技術(shù),促進歐盟未來能源可持續(xù)利用機制的建立和發(fā)展。歐盟各國在推動可再生能源產(chǎn)業(yè)化的進程中,都強調(diào)了政府在可再生能源發(fā)展中的責任,通常是政府科技投入先行,隨后進行市場開拓,以此來推動產(chǎn)業(yè)化進程。

2009年11月23日,歐盟委員會發(fā)表的《2009年度歐洲就業(yè)報告》指出,歐盟國家一個新的階層“綠領(lǐng)”即將產(chǎn)生,他們將從事環(huán)保材料生產(chǎn)、碳足跡測量、環(huán)保評估等工作。為此,從現(xiàn)在起,歐盟在制定就業(yè)政策時就必須充分考慮這一因素,并加強“綠領(lǐng)”行業(yè)的宣傳和技能培訓(xùn),以適應(yīng)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的需要。

3.3 美國

美國政府發(fā)展低碳經(jīng)濟的政策措施可以分為節(jié)能增效、開發(fā)新能源、應(yīng)對氣候變化等多個方面,其中新能源是其核心。

2009年2月,奧巴馬正式簽署了以發(fā)展新能源為核心的“美國復(fù)興和再投資計劃”。未來10年美國政府將投資1500億美元建立“清潔能源研發(fā)基金”,為使用太陽能、風能、生物燃料和其他清潔可替代能源的企業(yè)提供250億～450億美元的稅收抵免。

在通過政府牽頭、財政補貼等方法加強低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的同時,美國力求通過一系列的法律法規(guī)大力發(fā)展低碳經(jīng)濟,這些法律法規(guī)對于美國各個行業(yè)的節(jié)能減排規(guī)定了明確的法律約束和指標控制。

2009年6月26日,美國眾議院通過的《美國清潔能源和安全法案》不僅設(shè)定了美國溫室氣體減排的時間表,還引入溫室氣體排放權(quán)配額與交易機制。其主要內(nèi)容包括：①排放總量控制。對約占溫室氣體排放量85%的排放源設(shè)置了具有法律約束力且逐年下降的總量限額。②配額發(fā)放。排放源對其排放的溫室氣體須持有相應(yīng)數(shù)量的排放配額,并可以交易、儲存和借貸。最初幾年對排放配額中的80%進行免費發(fā)放,之后隨著總配額的減少,免費發(fā)放配額也將逐年減少。③治理結(jié)構(gòu)。除美聯(lián)邦環(huán)保署和國務(wù)院外,還授權(quán)美農(nóng)業(yè)部、美能源管理委員會、商品期貨交易委員會分別負責相關(guān)監(jiān)管。

3.4 日本

日本在新能源推廣方面同樣做出了很大的努力,同時,日本采取了許多財政貨幣手段支持低碳物流企業(yè)的發(fā)展。

2006年,經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省編制了《新國家能源戰(zhàn)略》,通過強有力的法律手段,全面推動各項節(jié)能減排措施的實施。2008年5月19日,日本內(nèi)閣綜合科學(xué)技術(shù)會議公布了《低碳技術(shù)計劃》,設(shè)計出一套低碳技術(shù)戰(zhàn)略圖：一是今后5年將在低碳技術(shù)創(chuàng)新方面投入300億美元,開發(fā)氣溫變化監(jiān)測與影響評估技術(shù)等；二是在強調(diào)政府在基礎(chǔ)研究中的作用和責任的同時,鼓勵私有資本的投入；三是建立官、產(chǎn)、學(xué)密切合作的國家研發(fā)體系,提高技術(shù)研發(fā)水平和效率。2009年,日本政府推出的經(jīng)濟刺激方案延伸和細化了2006年提出的《新國家能源戰(zhàn)略》,如發(fā)展環(huán)保車等。

日本政府通過政策性銀行,如日本開發(fā)銀行(DBJ)、日本中小企業(yè)融資公司,對進行節(jié)能投資的企業(yè)給予貼息和低息優(yōu)惠貸款。企業(yè)改造現(xiàn)有設(shè)備、減少化石能源消耗、資源再生利用的技術(shù)開發(fā)項目,享受國家規(guī)定的特別利率優(yōu)惠。

4 我國物流低碳化發(fā)展的政策建議

通過參考國外低碳物流發(fā)展經(jīng)驗,針對我國現(xiàn)狀,筆者從制度建設(shè)、低碳意識培養(yǎng)、低碳物流技術(shù)發(fā)展應(yīng)用以及低碳物流人才培育四個方面提出我國物流低碳化發(fā)展的建議。

4.1 制度建設(shè)

(1)稅收政策。要限制各物流企業(yè)的碳排放量,首先必須制定碳排放標準,即在全國范圍內(nèi)建立一套檢測和評估體系,即“碳預(yù)算”體系,以確定我國物流業(yè)減少碳排放的潛能。引入“碳預(yù)算”措施,要求各大物流企業(yè)在一定時間內(nèi)完成各自的碳預(yù)算,制定出各自的減排和低碳發(fā)展戰(zhàn)略,詳細列出減排項目；政府將對這些項目進行測評,確定各物流企業(yè)的減排潛能和任務(wù)。該“碳預(yù)算”措施要每隔五年進行一次,以適應(yīng)物流企業(yè)低碳發(fā)展的進度。

政府依據(jù)“碳預(yù)算”措施所確定的具體減排數(shù)值制定稅收政策,減少的碳排放量少于這一數(shù)值的實行較高的稅率,高于這一數(shù)值的實行較低的稅率。同時采取更多促進開發(fā)利用清潔能源的稅收政策,對相關(guān)企業(yè)給予稅收優(yōu)惠。

(2)補貼政策。政府的補貼政策主要通過各種基金的形式實現(xiàn)。一類是物流企業(yè)低碳發(fā)展基金。該基金主要用于對開展減排及能效改進活動的企業(yè)補貼部分資金、對引入特定節(jié)能技術(shù)的中小型物流企業(yè)補貼資金。另一類是節(jié)能減排專項資金,其中一部分用于支持物流低碳化發(fā)展。與此同時,國家規(guī)定一系列物流方面節(jié)能產(chǎn)品,如小排量汽車等,并對這些產(chǎn)品給予價格折扣,從而實現(xiàn)對其購買者的補貼。

(3)政府采購。國家制定完善低碳采購政策。撰寫低碳目標,公布節(jié)能產(chǎn)品政府采購清單,政府采購清單中要包括涉及運輸?shù)吞蓟墓?jié)能車輛和涉及包裝低碳化的綠色包裝等；將采購低碳化制度化、法律化。

政府采購應(yīng)當逐步建立起低碳采購網(wǎng)絡(luò),覆蓋中央政府、地方政府、企業(yè)等,利用地方政府采購手段支持低碳物流企業(yè)的發(fā)展。地方政府可考慮將政府采購中涉及低碳物流部分的合同向物流企業(yè)以特定的方式和政策進行傾斜,培育和做強低碳物流企業(yè)。

(4)金融市場。從市場層面來看,在建立“碳預(yù)算”制度的基礎(chǔ)上,逐步建立碳排放交易市場,并設(shè)立物流分市場。通過規(guī)范自愿減排交易和排放權(quán)交易試點,完善碳排放交易價格形成機制,逐步建立企業(yè)間跨省區(qū)的物流碳排放權(quán)交易體系,充分發(fā)揮市場機制在優(yōu)化資源配置上的基礎(chǔ)性作用,以最小化成本實現(xiàn)溫室氣體排放控制目標。

在貨幣市場領(lǐng)域,對進行節(jié)能投資的物流企業(yè)給予貸款貼息和低息優(yōu)惠貸款；在資本市場領(lǐng)域,支持低碳物流企業(yè)上市融資,對其上市提供各種優(yōu)惠政策。

4.2 低碳意識培養(yǎng)

要想讓企業(yè)和民眾都把低碳提上議程,不僅要讓其了解有關(guān)低碳的常識,更要切實落實低碳生活、低碳物流。首要的工作就是提高企業(yè)與民眾的低碳意識。政府應(yīng)結(jié)合低碳意識普及現(xiàn)狀,采取適合的方法來達到宣傳低碳意識的目的。

在制度和法律層面上,政府應(yīng)出臺有關(guān)低碳化物流的指導(dǎo)性文件,以便于指導(dǎo)和完善物流低碳化的工作,使之能夠以正確的方式進行。

在社會層面上,政府可以借助中國物流與采購聯(lián)合會、中國交通運輸協(xié)會等行業(yè)協(xié)會,通過組織的活動和宣傳,讓更多的企業(yè)和個人從更專業(yè)的角度了解和學(xué)習(xí)低碳物流。

4.3 低碳物流技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

(1)加快物流結(jié)構(gòu)調(diào)整。通過政策調(diào)整和體制創(chuàng)新,推動產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,加快物流業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變；加大淘汰落后產(chǎn)能力度,大力發(fā)展現(xiàn)代物流業(yè),加快低碳技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品推廣,逐步形成以低碳為特征的物流體系。具體包括以下幾個方面：

①促進區(qū)域整合。將不同區(qū)域的優(yōu)勢資源整合在一起,合理利用水運；有效利用區(qū)域物流中心,減少迂回運輸和倒流運輸；促進地區(qū)間的交流,使跨區(qū)域運輸更便利。②加強模式結(jié)合。將各種運輸模式綜合考慮,促進多式聯(lián)運的發(fā)展。為此,我國必須要推動建立物流標準化體系,使各種運輸方式能方便地相互轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)無縫鏈接。③優(yōu)化物流結(jié)點。國家統(tǒng)籌規(guī)劃物流園區(qū)的建設(shè),從物流結(jié)點的輻射范圍到其內(nèi)部的設(shè)施布置,都要采用最有利于節(jié)能減排的方式。④發(fā)展清潔運輸模式,促進管道運輸?shù)慕ㄔO(shè)和水路的利用。

(2)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),發(fā)展低碳運輸。①加強對企業(yè)的監(jiān)管。對于國家制定的相關(guān)政策,要有相關(guān)責任部門對企業(yè)的執(zhí)行力度進行監(jiān)督和管理,把減少碳排放的任務(wù)切實落實到每個企業(yè)；對于達標企業(yè)和不達標企業(yè)的認定要真實公正,獎懲措施的實施要公開公平。②重視政府引導(dǎo)作用。率先在公共服務(wù)領(lǐng)域進行低碳運輸示范,促使企業(yè)效仿。③開展低碳運輸專項行動。以專項行動為契機,規(guī)范物流運輸市場。我國在2010年啟動的“車、船、路、港”千家企業(yè)低碳交通運輸專項行動取得了良好的效果,促進建立節(jié)能減排監(jiān)測考核體系,依據(jù)營運車輛燃料消耗量限值標準,建立營運車輛準入、退出制度等一系列節(jié)能減排規(guī)章、制度、標準,使其制度化、規(guī)范化。這類專項行動值得推廣和擴大。

(3)扎實推進低碳試點。組織試點省區(qū)和城市編制低碳發(fā)展規(guī)劃,積極探索具有本地區(qū)特色的低碳發(fā)展模式,率先形成有利于低碳發(fā)展的政策體系和體制機制,積極開展低碳物流園區(qū)、低碳運輸模式試點。低碳試點的有效開展,將在全社會產(chǎn)生巨大的示范效應(yīng)。為使試點工作順利實現(xiàn)既定目標,要注意選擇合適的城市和項目,同時要積極關(guān)注并調(diào)整試點工作的進行狀況。

4.4 低碳物流人才培育

首先要進行低碳物流人才需求預(yù)測和調(diào)查,制訂科學(xué)的培養(yǎng)目標和規(guī)劃,發(fā)展多層次教育體系和在職人員培訓(xùn)體系。同時,國家對各大院校的物流專業(yè)課程建設(shè)給予適當補貼。還要注意加強與國外物流教育與培訓(xùn)機構(gòu)的聯(lián)合與合作,深入學(xué)習(xí)國外低碳物流發(fā)展經(jīng)驗,培養(yǎng)高素質(zhì)物流人才。

5 結(jié) 論

本文在研究了低碳物流的概念和發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合國外發(fā)展經(jīng)驗和我國國情,從制度建設(shè)、意識培養(yǎng)、技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用和人才培育四個方面對我國低碳物流發(fā)展提出了政策建議,這些建議主要從兩個方面推進我國低碳物流發(fā)展進程：一是完善低碳物流體系,二是對低碳化物流企業(yè)的激勵措施。但本文尚存在不足之處,例如，低碳物流產(chǎn)品采用何種標準認定、低碳試點的地區(qū)如何選擇、低碳物流人才的培養(yǎng)方式等問題仍有待進一步探索。

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第9篇：化工節(jié)能減排技術(shù)論文范文

1.項目的立項依據(jù)

工業(yè)革命發(fā)生200多年來，科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，使地球面貌發(fā)生了天翻地覆的變化，創(chuàng)造、積累了巨大的財富，使人類進入了工業(yè)化社會。但是，在各種產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，也發(fā)生了眾多的環(huán)境生態(tài)問題，引發(fā)了公害和污染，特別是溫室氣體的大量產(chǎn)生，使地球氣候發(fā)生了變化，災(zāi)難性天氣現(xiàn)象頻發(fā)，給人類的生存帶來了危害。另外，由于人類對自然資源的掠奪性開采使用，地球上各種有用資源逐漸枯竭，人類本身能否持續(xù)發(fā)展也成為了問題。有鑒于此，社會發(fā)展模式在觀念上有了更新，要求產(chǎn)業(yè)部門在為人類生活提供更多更好的產(chǎn)品的同時，要善待地球保護環(huán)境，合理利用能源資源，為后代留下適當?shù)纳婵臻g，肩負起使文明社會持續(xù)發(fā)展的責任。可以這樣認為，人類已經(jīng)從過去單純地追求工業(yè)文明逐漸地轉(zhuǎn)向了同時追求生態(tài)文明，在發(fā)展觀念上更為成熟，并且在各方面開始了大規(guī)模的有關(guān)生態(tài)文明的科學(xué)研究和工程實踐。

在追求生態(tài)文明的工程實踐中，節(jié)能減排是重要的一環(huán)。我國從上世紀七、八十年代開始，就頒布了一系列的法律法規(guī)，對環(huán)境保護和節(jié)約能源做出了規(guī)范，引導(dǎo)我國工業(yè)生產(chǎn)走節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展之路。在過去30多年的大規(guī)模發(fā)展中，我國各工業(yè)部門在取得長足發(fā)展的同時，在環(huán)境保護和節(jié)約資源能源方面也都做出了顯著的成績，但是無論從推廣實施范圍上，還是在技術(shù)水平上，與世界先進水平都還有很大的差距，對于實現(xiàn)工業(yè)生態(tài)化還任重道遠。特別是規(guī)模在世界遙遙領(lǐng)先、高能耗、高污染的產(chǎn)業(yè)部門，更有責任開發(fā)新的生產(chǎn)方法和技術(shù)推進節(jié)能減排，為保護地球做貢獻。

我國鋼鐵工業(yè)在世界同業(yè)中規(guī)模最大，粗鋼產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)十幾年居世界首位，近年來已占到了全世界年產(chǎn)量的40%以上，2010年達到了6.2億噸。我國在未來的十年中還將高速發(fā)展，國內(nèi)市場需求將繼續(xù)增加，因此國內(nèi)粗鋼產(chǎn)能將進一步擴大，產(chǎn)量也將進一步增加。由于鋼鐵工業(yè)是高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)，在鋼鐵生產(chǎn)過程中進行節(jié)能減排，對實施生態(tài)環(huán)境保護、構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟社會、促進人類社會可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義。鋼鐵工業(yè)是一個漫長的原料加工產(chǎn)業(yè)，從鐵礦石始到鋼材止，要經(jīng)過多道工序，化學(xué)物理變化和生產(chǎn)方法多種多樣。對于從鐵礦石生產(chǎn)粗鋼的長流程中的轉(zhuǎn)爐煉鋼過程來說，從1856年貝塞麥酸性轉(zhuǎn)爐發(fā)明以來的150多年間，在方法、設(shè)備、技術(shù)、規(guī)模和操作上都有了翻天覆地的進步，在國內(nèi)外技術(shù)先進的鋼鐵企業(yè)中可以看到，轉(zhuǎn)爐煉鋼過程已形成了現(xiàn)代化的模式，體現(xiàn)出了人類的智慧和科學(xué)的力量，令人贊嘆。

但是，仔細研究轉(zhuǎn)爐煉鋼的造渣原料準備和吹煉的過程，可以看出還存在著明顯的非理性或是非科學(xué)的做法。申請人從建立節(jié)能減排生態(tài)化工業(yè)模式的角度經(jīng)過多年的研究后發(fā)現(xiàn)，在“煅燒石灰--氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”這條工業(yè)鏈上，存在著生產(chǎn)方法上的錯誤和大量的資源能源浪費，其主要表現(xiàn)如以下所述。

（1）邏輯理論上的誤區(qū)

1）現(xiàn)在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼使用石灰作為造渣劑，石灰不是天然礦物，是石灰石經(jīng)煅燒生成的產(chǎn)品。從能量消耗的角度看，工業(yè)生產(chǎn)石灰的煅燒溫度一般在1200℃左右，但石灰生成后必須降至接近常溫才能往轉(zhuǎn)爐料倉運輸，而在轉(zhuǎn)爐內(nèi)又要升溫到煉鋼溫度，這一過程浪費熱能增加了CO2的排放。雖然國內(nèi)外一些先進的石灰煅燒回轉(zhuǎn)窯可以回收石灰降溫過程的放熱，但工業(yè)裝置的余熱回收效率一般都只有30～40%，而相當多的石灰煅燒窯又根本沒有余熱回收裝置，因此可知能量的浪費不可小視。

2）石灰煅燒出爐后會很快吸收空氣中的水和CO2，生成氫氧化鈣和碳酸鈣，在潮濕陰雨的天氣和長時間堆放尤甚。石灰入轉(zhuǎn)爐后又要吸熱分解排放出所吸收的水和CO2，然后在轉(zhuǎn)爐內(nèi)升溫到1000℃左右排出爐口。這個過程也要浪費能量增加CO2的排放。

3）煉鋼去除鐵水中的雜質(zhì)元素是一個氧化反應(yīng)過程，卻不使用具有氧化性的石灰石而使用中性的石灰去造高氧化性渣，這也不符合邏輯。對照煉鐵過程，雖然高爐內(nèi)需要還原性氣氛，但是卻使用著具有氧化性的石灰石做造渣原料，由此可見煉鋼過程沒有理由不使用石灰石來加快轉(zhuǎn)爐內(nèi)的氧化過程。

4）幾十年來，煉鋼業(yè)界為加速化渣而研究如何得到高活性石灰，曾進行了長期不懈的努力，但許多工廠仍然為石灰化渣不好而困擾。石灰石顆粒的煅燒過程，從動力學(xué)上看其應(yīng)該按照未反應(yīng)核模型所指示的規(guī)則進行，即從表及里一圈圈地放出CO2成為石灰。石灰在生成的一瞬間活性最大，但當從外向里的傳熱持續(xù)進行、石灰石塊內(nèi)部都放出CO2燒成石灰的時候，表面已經(jīng)生成的石灰肯定已經(jīng)過燒，因此煅燒石灰過程很難生產(chǎn)出最高活性的石灰，石灰石塊的分解模式與獲得高活性石灰的要求有矛盾。即使是這種有限度的活性石灰，冷卻后在轉(zhuǎn)爐中再次加熱時，由表及里還要再次被加熱而更加過燒。因此可以斷定，這種生產(chǎn)方式不可能得到最高活性的石灰參與化渣。

5）迄今為止的煉鋼學(xué)理論都在敘述生燒石灰不利于化渣，但卻沒有給出“為什么”的理論解釋。分析其中的緣由，其影響因素可以從相圖上得到兩個信息，一是組分，二是溫度，如果能把這兩者都控制在合適的區(qū)間內(nèi)，渣系沒有理由不熔化，而與石灰是否生燒無關(guān)。因此可知，所謂生燒石灰難于熔化，只是由于其中的碳酸鈣分解時吸熱，使其周圍的溫度降低到可熔化溫度以下所致，如果爐內(nèi)有足夠的熱量，即使生燒石灰中的碳酸鈣分解時吸熱，也能夠保證石灰顆粒周圍的溫度在化渣溫度以上的話，在轉(zhuǎn)爐吹氧時劇烈攪拌的條件下，石灰顆粒表面可以急速更新受熱，則不可能會影響化渣速度。所以化渣過程更值得關(guān)注的是爐內(nèi)溫度是否足夠的問題。

6）擔心用石灰石替代石灰會影響煉鋼生產(chǎn)的理由還有，轉(zhuǎn)爐吹煉時間很短，而石灰石轉(zhuǎn)變成石灰需要時間，然后再化渣時間就更長了。事實上，碳酸鈣在700℃之前就開始分解釋放出CO2，在升溫到達900℃之前就已經(jīng)成為氧化鈣，分解反應(yīng)不是限制性環(huán)節(jié)，速度很快，因此在能夠保證爐內(nèi)前期溫度的條件下，與鐵水和熔渣接觸的固體表面就不是石灰石而應(yīng)該是石灰，不需要單獨的石灰石轉(zhuǎn)變成石灰的時間，石灰石在轉(zhuǎn)爐中邊煅燒邊化渣，表面生成石灰后會立即與渣反應(yīng)，生成一圈反應(yīng)一圈，因這時的石灰活性最大，所以應(yīng)該有利于化渣而不是相反，成功化渣的時間也會縮短。

（2）實際生產(chǎn)過程存在的不利于操作的現(xiàn)象

1）為生產(chǎn)石灰，煉鋼廠需設(shè)石灰煅燒裝置長期運轉(zhuǎn)，即使外購石灰，別的工廠也要設(shè)石灰煅燒裝置。煅燒石灰時會排放大量的粉塵和CO2，需設(shè)環(huán)保裝置減排粉塵，長期消耗水、電資源；

2）煅燒石灰時很難控制石灰石的分解反應(yīng)過程，不易得到煉鋼所需要的高活性石灰，且生成的石灰要吸收燃料中的硫，降低了石灰在煉鋼中的脫硫能力；

3）石灰容易吸潮，因此在運輸和保管過程中都需要采取特別措施防潮，因此要增加防潮設(shè)施和工作量；

4）石灰結(jié)構(gòu)疏松，在轉(zhuǎn)運過程中因摩擦碰撞會產(chǎn)生大量的粉末而不能使用，要增加篩分設(shè)備去除粉末，且石灰利用率低；

5）石灰在稱量、下料過程中還會產(chǎn)生粉末，投入轉(zhuǎn)爐的瞬間粉末會被爐氣帶走，加重轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)負荷，且進一步降低石灰利用率；

6）石灰稱量后入爐，產(chǎn)生的粉末會被爐氣帶出，所含的H2O和CO2要揮發(fā)，因此實際入爐的氧化鈣量不易準確控制，從而影響爐渣堿度和脫磷硫效果；

7）石灰比石灰石價格高，因此煉鋼成本增高，隨著能源價格、人工費用的上漲和碳稅、能源稅和環(huán)境稅費的征收，石灰和石灰石的價差還會增大，這部分成本還要增加；

8）石灰對轉(zhuǎn)爐的冷卻能力不夠，因此需加入冷鐵料以求熱平衡，當廢鋼不易采購時，要把鐵水鑄成鐵塊浪費掉能量之后再加入轉(zhuǎn)爐，無論是自產(chǎn)鐵塊還是購買鐵塊，本質(zhì)上都浪費了能源。同時鑄鐵設(shè)備的運轉(zhuǎn)也消耗能量、需要人工，因此增加了成本；

9）若采用鐵礦石增加對轉(zhuǎn)爐的冷卻強度，因鐵礦石中含有SiO2等，則必須增加石灰加入量和渣量，因此也增加了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能耗和成本。

為什么迄今為止氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼前期造渣，選擇石灰作為原料而不是選擇石灰石，在煉鋼的歷史文獻中還沒有查到明確的說明，只看到在空氣底吹轉(zhuǎn)爐冶煉中加入少量的石灰石，利用其分解出的CO2增氧的記載。對此合乎邏輯的推測是，在過去使用空氣（底吹或側(cè)吹）轉(zhuǎn)爐煉鋼的階段，爐內(nèi)的熱量不足，如果直接加入石灰石在爐內(nèi)分解吸熱，則難以使爐溫升高到出鋼溫度，所以只能把石灰石在煉鋼爐之外煅燒，然后再把石灰投入轉(zhuǎn)爐以減少吸熱。但轉(zhuǎn)爐煉鋼采用純氧吹煉以后，爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量已經(jīng)富余，為此還要加入廢鋼等冷卻劑降低爐溫，出鋼前如果溫度過高還要加入石灰石或白云石降溫，所以造渣已經(jīng)沒有理由必須使用石灰了，而應(yīng)采用氧氣轉(zhuǎn)爐可以接受的、更為合理的方法，也就是可以直接把石灰石加入氧氣轉(zhuǎn)爐，邊煅燒邊造渣，省卻浪費熱能污染嚴重的煅燒石灰過程。即使是為了利用轉(zhuǎn)爐煉鋼中富余的熱能去熔化廢鋼，也不應(yīng)該在此之前浪費熱能污染環(huán)境，熔化廢鋼可以使用電爐去做，在電爐煉鋼方面，已有用石灰石代替石灰造渣煉鋼的試驗報道。

為了在氧氣轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣，申請人經(jīng)過2年多的實驗室研究，于2009年4月申請中國發(fā)明專利，提出了“一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼”的新方法，一改自托馬斯轉(zhuǎn)爐發(fā)明以來的130多年、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐發(fā)明以來50多年間所采用的在石灰窯中煅燒石灰、然后把石灰送往煉鋼轉(zhuǎn)爐作造渣劑的生產(chǎn)模式，而把石灰石直接加入氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，在爐內(nèi)燒成石灰做造渣劑，使復(fù)雜的生產(chǎn)過程簡單化，從而消除“煅燒石灰--氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”過程間的資源能源浪費，并減排粉塵和CO2。不僅如此，在轉(zhuǎn)爐吹煉前期，石灰石中分解出的部分CO2會參與鐵水反應(yīng)，產(chǎn)生燃料CO，因此可以增收轉(zhuǎn)爐煤氣。2010年4月、5月，在河北省的石家莊鋼鐵有限責任公司、武安鑫山鋼鐵公司分別成功地進行了工業(yè)試驗，結(jié)果證明了這一煉鋼方法安全有效可行，之后為順應(yīng)市場變化又在武安興華鋼鐵公司和石家莊鋼鐵有限責任公司進行了使用石灰石代替石灰，為保證冷鐵料加入量而添加焦粒升溫的工業(yè)試驗，也取得了成功。申請專利的“一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼”的新方法，于2011年1月獲得了中國國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利授權(quán)。石家莊鋼鐵有限責任公司已準備在2011年3、4月份采用新方法進行正常生產(chǎn)，從而將成為世界上第一個采用新煉鋼方法規(guī)模生產(chǎn)的企業(yè)。

申請人所提出的新方法和迄今為止的生產(chǎn)方法的區(qū)別如圖1和圖2所示。由比較可見，新方法過程短，節(jié)能減排，減少資源能源浪費，增收CO，優(yōu)越性明顯，是一種氣候友好型的先進生產(chǎn)模式。采用這一方法將在給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益的同時，還能夠產(chǎn)生巨大的環(huán)境和社會效益，減緩地球環(huán)境惡化，造福全人類。

圖1現(xiàn)行煉鋼方法從石灰石轉(zhuǎn)變?yōu)闊掍撛倪^程

圖2新方法從石灰石轉(zhuǎn)變?yōu)闊掍撛倪^程

上述氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼相關(guān)的基本理論和實驗室研究已經(jīng)進行了4年多，工業(yè)試驗也逐步開展，迄今為止已經(jīng)在以下方面取得了成果。

（1）對現(xiàn)在氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼采用石灰做造渣劑存在的邏輯理論問題和生產(chǎn)中存在的明顯矛盾進行了深入探討，明確了用石灰石代替石灰造渣煉鋼的必要性；用比較法考察轉(zhuǎn)爐煉鋼時“石灰+廢鋼”和“石灰石”兩種投料模式吸熱量的差別，進行了熱平衡估算，結(jié)果表明采用“石灰石”模式吹煉時爐內(nèi)的熱量足夠；在實驗室中采用差熱分析方法，測定比較了CaO和CaCO3從室溫升溫至1400℃的吸熱量；測定了CaCO3分解成CaO后擱置在20℃、濕度為30%的條件下，重量隨時間增加的情況，確認了石灰會吸收水分和CO2；對可能地影響因素進行熱平衡計算，確認了轉(zhuǎn)爐中加入石灰石的吸熱量約為加入石灰時吸熱量的2倍。

（2）在實驗室中進行了1100℃和1400℃下石灰石的煅燒試驗。結(jié)果表明，石灰石顆粒度為20-40mm的尺寸下，石灰石的失重隨時間延長而增加，1400℃下的失重增加速度比1100℃時大得多，1400℃下石灰石中的碳酸鈣在5分鐘左右就可以分解近80%。采用靜態(tài)恒溫法研究了石灰石顆粒在1100℃下的失重現(xiàn)象，并且根據(jù)未反應(yīng)核模型原理，計算比較了不同粒度的球狀石灰石顆粒的分解速率和分解層厚度的變化情況。結(jié)果表明：在急速加熱過程中，大粒度石灰石顆粒的分解速率大于小粒度的，粒度越小單位時間內(nèi)分解掉的反應(yīng)層厚度就越大。

（3）在出鋼量分別為40噸和60噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐里，進行了用石灰石代替或部分代替石灰、全鐵水或少量加入廢鋼的工業(yè)試驗，證明前期吹煉中用石灰石代替石灰化渣快、脫磷效果好，石灰石用量折合為石灰，可以減少約20%。在出鋼量分別為35噸和60噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐里，進行了用石灰石代替石灰、按照現(xiàn)在生產(chǎn)模式加入冷鐵料，添加焦粒增加轉(zhuǎn)爐熱量的工業(yè)試驗，證明可以得到前述同樣的效果。

（4）采用熱力學(xué)方法計算討論了用石灰石代替石灰造渣時，分解出的CO2與煉鋼初期鐵水中元素反應(yīng)生成CO的可能性。結(jié)果表明，標準狀態(tài)下，在1200-1600K之間，CO2與鐵水中[C]和[Si]反應(yīng)生成CO的標準自由能的變化都呈負值，反應(yīng)可以自發(fā)進行。這一結(jié)果在60噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐試驗中得到了驗證，從而為今后繼續(xù)研究優(yōu)化，充分利用石灰石資源，利用分解的CO2為吹煉前期供氧，并生成CO加以回收奠定了基礎(chǔ)。圖3是60噸轉(zhuǎn)爐用石灰石代替部分石灰試驗中得到的爐氣中CO隨吹氧時間變化的情況。

圖3. 轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉過程中爐氣成分變化

（5）對于迄今為止的“煅燒石灰―氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”方法和申請人提出的新方法在熱能消耗上的差別進行了計算比較。研究結(jié)果表明，按照噸鋼消耗55kg石灰計算，后者比前者節(jié)能約86240kJ以上/噸鋼， 減排CO2約51kg/噸鋼。用新方法生產(chǎn)粗鋼，按2010年我國6.2億噸粗鋼產(chǎn)量中85%產(chǎn)自于轉(zhuǎn)爐來計算，我國煉鋼行業(yè)一年能夠節(jié)能約4.54×1013kJ以上，少排放CO2 約2.70×107噸。石灰石直接入爐造渣模式節(jié)約的能量，約占轉(zhuǎn)爐內(nèi)鐵水中元素氧化放熱的8.6%。由此可知，在市場正常運行的條件下，新方法應(yīng)該給企業(yè)帶來相應(yīng)的經(jīng)濟效益，也會產(chǎn)生可觀的環(huán)境和社會效益。

用石灰石代替石灰造渣煉鋼在工藝上的優(yōu)越可以歸納列舉如下。

1）石灰石進貨、上料管理比石灰簡單；

2）石灰石加入轉(zhuǎn)爐后分解出的CO2具有氧化性，可作為氧化劑強化前期爐內(nèi)供氧；

3）石灰石分解會使渣-鐵面上維持較長時間的低溫，有利于吹煉初期鐵水脫磷；

4）石灰石分解的瞬間，石灰具有最大的活性，是煉鋼最理想的活性石灰原料，這時石灰與爐渣接觸，化渣速度加快；

5）石灰石比重大，塊度更小些也不必擔心會被轉(zhuǎn)爐爐氣帶出，入爐后急劇受熱還會開裂增大表面積，加快燒成與化渣；

6）如果鐵水成分合適，能實現(xiàn)全鐵水操作，可以減少爐前裝廢鋼鐵料等候時間3分鐘左右，提高作業(yè)率；

7）減少廢鋼使用可以減少鋼中混入有害元素的含量，有利于優(yōu)質(zhì)鋼冶煉；

8）對于原來需要自鑄鐵塊供給轉(zhuǎn)爐冷鐵料的企業(yè)，可以不用再鑄鐵塊，減少相關(guān)浪費；

9）石灰石中的碳酸鈣利用程度增大，分解出的CaO參與固定渣中酸性組分，一部分CO2可參與爐內(nèi)氧化反應(yīng)，與碳、硅等反應(yīng)生成的一部分CO可供回收；

10）有利于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

申請人在長期的研究中，已經(jīng)把用石灰石代替石灰造渣煉鋼的設(shè)想變成了現(xiàn)實，這項工作中國首創(chuàng)，將產(chǎn)生巨大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益，值得關(guān)注。在理論研究和實驗室實驗、工業(yè)試驗中都取得了值得矚目的成果，并且很快就有鋼鐵公司采用這種方法規(guī)模化生產(chǎn)，從而把這項研究推進到了相當深入的程度，也能夠借此展示出新煉鋼方法的先進性。在已經(jīng)進行的研究工作中，一部分研究成果已經(jīng)發(fā)表，一些成果待發(fā)表，都是世界第一次的研究工作，已經(jīng)發(fā)表的報告和在國內(nèi)的學(xué)術(shù)交流在同行中引起了很好的反響。但是由于這項研究開展的時間還短，還有很多理論的、實踐的問題還有待發(fā)現(xiàn)和認識，還要回答工業(yè)試驗中所觀察到的和提出的新問題，還要對此方法的實施進行深入的討論和探索，因此還有非常多的工作要去做，還需要各方面的支持和資助以保證這項氣候友好技術(shù)的研發(fā)工作能夠繼續(xù)進行下去。

采用新方法生產(chǎn)，煉鋼廠可以不添加任何設(shè)備，不需要進行技術(shù)改造，只是進行吹煉前期工藝的調(diào)整，在鐵水足夠的煉鋼廠可以實施全石灰石、鐵水+少部分冷鐵料煉鋼。由于許多鋼鐵公司設(shè)計之初就是考慮使用15%左右的冷鐵原料，因而現(xiàn)在實施全石灰石造渣煉鋼條件不足，那么可以采用一部分石灰石代替石灰，也可以收到可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)境減排效果。此方法的實施，對于鋼鐵業(yè)的清潔生產(chǎn)將會產(chǎn)生極大的帶動，將提高業(yè)界的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)技術(shù)水平，改變對鋼鐵廠的規(guī)劃設(shè)計思路，有利于建設(shè)資源循環(huán)性的鋼鐵行業(yè)。

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2.項目的研究內(nèi)容、研究目標,以及擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題

項目的研究內(nèi)容有：

（1）石灰石入爐后急速煅燒、化渣的過程機理與數(shù)學(xué)模擬

煉鋼轉(zhuǎn)爐中直接加入石灰石的化渣過程與現(xiàn)行的加入石灰化渣的過程不同，包括一個石灰急速煅燒的階段，這是研究用石灰石代替石灰造渣煉鋼過程的關(guān)鍵問題，雖然已經(jīng)在工業(yè)試驗中取得了成功，但是在理論上和實驗上都有更深入的工作要做，要確認石灰石急速受熱升溫時碳酸鈣存在的極限溫度、這種條件下碳酸鈣的分解模式、分解的同時與爐渣反應(yīng)的可能性，比較石灰石分解后與爐渣反應(yīng)的速度和石灰與爐渣反應(yīng)的速度，考察碳酸鈣分解產(chǎn)生的CO2對爐渣和鐵水的氧化作用，然后用數(shù)學(xué)方法模擬這一過程進行求解，討論石灰石和石灰入爐化渣模式的不同。

（2）用石灰石造渣煉鋼過程氧槍槍位的控制理論和操作方法研究

石灰石加入轉(zhuǎn)爐后在短時間內(nèi)需要充足的熱量進行分解以參與造渣，一般情況下鐵水所具有的物理熱不能滿足這一要求，所以在短時間內(nèi)提供需要的化學(xué)熱就與鐵水中元素的氧化放熱速度、也就是與氧氣噴槍的槍位控制有密切的關(guān)系；另外，爐內(nèi)氧氣射流的沖擊和對渣/鐵的攪拌，可以破壞分別處于渣-鐵-氣三相中的石灰石的表面附面層，促進熱流接觸石灰石表面以加速煅燒過程，從而可以加速生成石灰化渣。與此有關(guān)的系列理論和實際不同形狀大小的轉(zhuǎn)爐的吹煉控制方法都有待于研究。

（3）石灰石分解逸出的CO2在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的行為解析模擬與增收轉(zhuǎn)爐煤氣的研究

石灰石顆粒在轉(zhuǎn)爐內(nèi)應(yīng)該按照未反應(yīng)核模型指示的規(guī)則一圈圈地燒成，CO2的分解也是逐漸的、連續(xù)地進行。這部分CO2在渣-鐵-氣三相中的行為和在吹煉初期產(chǎn)生的氧化作用、CO/ CO2隨溫度和時間的變化模式都值得進行深入地研究；另外，如何控制吹煉過程，使氧化反應(yīng)過程生成的CO濃度盡可能地高，盡可能地增加轉(zhuǎn)爐煤氣回收量，還需要在理論上詳細的探討，在方法上需要細化。為了理清這其中相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系，需要采用數(shù)學(xué)方法進行模擬和解析。

（4）石灰石加入量與爐渣堿度、脫磷效果關(guān)系的調(diào)查研究

工業(yè)試驗發(fā)現(xiàn)，與采用現(xiàn)行方法的鐵水+大量冷鐵料、用石灰造渣煉鋼的對比爐次相比，采用鐵水+少量冷鐵料、用石灰石造渣煉鋼的爐次中，石灰石的加入量折合成石灰減少20%左右也可以取得同樣的脫磷效果，并且終渣中SiO2濃度降低，爐渣堿度升高，對此有一系列的疑問產(chǎn)生：是由于石灰所含水分并且石灰粉末被爐氣帶出導(dǎo)致這種結(jié)果，還是由別的原因造成，需要在理論上進行深入的討論，并且需要進一步在工業(yè)試驗中查證，同時還要在實驗室里進行一系列的實驗來考察石灰石煅燒-造渣過程的影響，進行定量的研究確認。

（5）濺渣護爐過程對采用石灰石造渣煉鋼熱平衡的影響及操作合理化研究

濺渣護爐過程會使轉(zhuǎn)爐內(nèi)喪失大量的熱能，過去對這方面研究不夠而有所浪費。用石灰石代替石灰造渣煉鋼需要吹煉前期有足夠的熱量，而濺渣護爐過程如果耗能過多，則會減慢石灰石在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的分解速度而于生產(chǎn)不利。為了合理地分配冶煉過程的熱能，需要對濺渣護爐過程的熱損失量進行測定研究，明確濺渣所必須的時間與出鋼溫度的關(guān)系，爐溫上升速度與濺渣結(jié)束爐襯溫度、鐵水溫度、冷鐵料數(shù)量和成分的關(guān)系，理清它們之間的關(guān)系，建立數(shù)學(xué)模型進行最優(yōu)化求解，確定最佳的控制方案，并且在工業(yè)試驗的基礎(chǔ)上制定合理的操作規(guī)程。

（6）采用石灰石造渣煉鋼前期渣-鐵反應(yīng)的物理化學(xué)過程解析模擬

用石灰石造渣煉鋼與用石灰造渣煉鋼相比，既有不同點也有相同點。為了對用石灰石造渣煉鋼的過程有深刻的理解，以及將來對這一生產(chǎn)過程實行計算機自動控制，需要在前人對石灰造渣煉鋼過程解析的基礎(chǔ)上，明確石灰石造渣的一系列特點，然后用數(shù)學(xué)方法建立模型，連續(xù)地勾劃出吹煉前期爐內(nèi)渣-鐵反應(yīng)的物理化學(xué)變化的過程，揭示各組元的行為和變化規(guī)律，描繪多組元相圖中爐渣成分、溫度的變化曲線，探討最佳的運行途徑，并由此確定合適的控制模型與要點，以供將來實行計算機動態(tài)控制參考。

（7）對用石灰石造渣煉鋼方法的節(jié)能減排效果進行分析和驗證

如前所述，相對于“煅燒石灰―氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”的工藝流程來說，采用石灰石造渣煉鋼的節(jié)能減排前景是顯而易見的，但對于不同的煅燒石灰方式、不同的轉(zhuǎn)爐爐型、不同成分的鐵水、不同的操作方式，還會有不同的結(jié)果，從而需要對不同模式的生產(chǎn)過程的節(jié)能減排效果進行計算分析，以利于比較。在工業(yè)推廣中將會遇到各種各樣的生產(chǎn)模式，需要具體的分析和驗證，其結(jié)果可作為優(yōu)化生產(chǎn)模式的參考。

研究目標是：

在理論上，明確氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石造渣煉鋼過程中出現(xiàn)的一系列物理化學(xué)問題，對迄今為止人們對這一方法存在的誤解和沒有考慮過的問題進行系統(tǒng)的解釋；在工藝上，明確用石灰石造渣煉鋼過程出現(xiàn)的工藝問題的解決方法，為實際操作提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持；對比現(xiàn)行的用石灰造渣煉鋼方法，對用石灰石造渣煉鋼方法的節(jié)能減排效果進行分析和驗證，作為優(yōu)化生產(chǎn)模式的參考。最終把這種先進的生產(chǎn)模式推廣開來。

擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題有：

（1）石灰石入爐后急速煅燒、化渣的過程分析。其中確認石灰石急速加熱升溫時碳酸鈣存在的極限溫度是一個非常重要的理論問題，在這種條件下究竟與爐渣反應(yīng)的是碳酸鈣還是氧化鈣，需要驗證明確，還有在爐內(nèi)復(fù)雜條件下石灰石邊煅燒邊化渣的過程解析能否清楚也是關(guān)鍵問題。

（2）氧槍槍位的控制研究。嚴格地來說，不同的轉(zhuǎn)爐爐型和吹煉階段，對槍位的要求不同，槍位設(shè)定要考慮爐內(nèi)的氣-液攪動、氧氣流速度和動能、提高反應(yīng)速度對供氧的要求、對爐襯的保護、氧槍的特性等。為了解析這些復(fù)雜的問題，首先要取幾種典型的爐型和氧槍進行解析，結(jié)合工業(yè)試驗的結(jié)果進行數(shù)學(xué)模擬，確認氧槍槍位的控制要點。

（3）增加煤氣回收控制的方法。石灰石分解逸出的CO2對于提高吹煉初期爐內(nèi)的氧化性肯定有利，從而自然要產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物CO。但CO2/CO與溫度關(guān)系密切，而溫度又與氧槍槍位、吹煉方法密切相關(guān)，因此在進行工業(yè)試驗、調(diào)整槍位的同時，關(guān)鍵是初期吹煉溫度的控制，因此要兼顧研究對于脫磷的影響。

（4）查明渣中SiO2濃度降低的原因。工業(yè)試驗結(jié)果表明終渣中SiO2的濃度有所降低，原因可能是由于加入石灰石的收得率比石灰高，但也有可能是由于前期[Si]在生成SiO2的過程中以SiO的形式隨CO-CO2氣泡逸出，在穿越渣面時沒有被熔渣吸收。熱力學(xué)和動力學(xué)分析都表明有這種可能，因此需要進行實驗室實驗以確認是否有這種脫硅現(xiàn)象存在。

（5）建立濺渣護爐參數(shù)與轉(zhuǎn)爐熱平衡關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。濺渣護爐的操作參數(shù)是影響吹煉過程熱平衡的主要方面，不同的爐型和噴槍噴吹氮氣的速率對濺渣操作結(jié)束時的內(nèi)表面溫度影響不同，擬根據(jù)典型的工業(yè)試驗爐型和噴槍噴吹參數(shù)、實際濺渣結(jié)束時的溫度變化，結(jié)合生產(chǎn)工藝參數(shù)，建立數(shù)學(xué)模型進行最優(yōu)化求解。

（6）描繪多組元相圖中爐渣成分、溫度的變化曲線。吹煉初期渣中組元一直在連續(xù)的變化，擬使用三維軟件編制出能反映多組元變化的立體圖像，根據(jù)前期渣-鐵反應(yīng)的物理化學(xué)過程解析模擬，分別描繪出用石灰造渣和石灰石造渣兩個過程的變化曲線進行比較。

3.本項目的特色與創(chuàng)新之處。

本項目的特色是：

用工業(yè)生態(tài)的觀點研究早已成熟的、有鏈接關(guān)系的兩個生產(chǎn)過程，發(fā)現(xiàn)了在“煅燒石灰--氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼”這條工業(yè)鏈上，存在著過程復(fù)雜化和資源能源大量浪費、污染環(huán)境的現(xiàn)象，然后根據(jù)冶金學(xué)的基本理論，在煉鋼方法上進行改革，提出了一種將原來的兩個生產(chǎn)過程合二為一的方法，從而能夠有效地消除上述的浪費和污染。這一方法可有效地節(jié)省能量，減少CO2的排放，并且在煉鋼生產(chǎn)過程中把石灰石中分解出來的一部分CO2自然地加以利用，并可以生成CO當作能源加以回收，理順了傳統(tǒng)的煉鋼生產(chǎn)過程間被扭曲的鏈接關(guān)系，科學(xué)且低碳，因此將給中國乃至世界帶來巨大的經(jīng)濟、環(huán)境效益，是中國冶金界對人類文明發(fā)展的一個貢獻。進一步的基礎(chǔ)理論研究，將有利于消除產(chǎn)后期以來對氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼初期造渣使用石灰石的誤解，并對這一新方法的操作提供理論支持與技術(shù)指導(dǎo)，從而有利于推動煉鋼方法的轉(zhuǎn)型和生產(chǎn)過程的節(jié)能減排，減緩人類活動對地球環(huán)境的破壞。

創(chuàng)新突破點如下：

（1）對托馬斯堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法發(fā)明130多年來的添加石灰造渣的操作方法和氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法發(fā)明50多年以來的操作方法進行了變革；

（2）可以消除煉鋼造渣原料石灰準備階段產(chǎn)生的大量粉塵污染和能源浪費，減少CO2排放，煉鋼過程中能夠有效地利用資源能源、減排粉塵，理順生產(chǎn)過程間被扭曲的相互制約的關(guān)系；

（3）可以澄清過去煉鋼學(xué)教科書中的一些不確切的觀點和概念，揭示石灰石用于氧氣轉(zhuǎn)爐造渣煉鋼的合理性，理清一些被扭曲的邏輯關(guān)系，完善煉鋼學(xué)的理論和煉鋼操作；

（4）發(fā)現(xiàn)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼使用石灰石代替石灰造渣能夠提高碳酸鈣的應(yīng)用價值，其中氧化鈣用于造渣，分解出的CO2會參于鐵水中雜質(zhì)元素的氧化反應(yīng)，反應(yīng)生成的CO可以回收作為燃料和化工原料，因而能夠更充分地利用石灰石這種自然資源。

（5）將更新鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計理念，過去認為氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼一定要加入大量冷鐵料作為冷卻劑，設(shè)計時煉鋼能力要比煉鐵能力大20%左右，而采用石灰石造渣煉鋼，除采用一部分自產(chǎn)廢鋼外可不用其他冷鐵料，煉鐵能力略低于煉鋼能力即可。

（二）研究基礎(chǔ)與工作條件

1.工作基礎(chǔ)

本項目工作已經(jīng)進行了4年多，其間查閱了大量的文獻資料，對氧氣轉(zhuǎn)爐采用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排的可能性進行了深入的討論，做了大量的基礎(chǔ)實驗和理論探索，在所有結(jié)果都證明這種方法可行后，提出了發(fā)明專利申請并獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局的授權(quán)，與一些鋼鐵公司合作進行工業(yè)試驗，在不同條件下的工業(yè)試驗都取得了成功。在這一項目的研究過程中已培養(yǎng)3名本科生畢業(yè)，1名碩士生畢業(yè)。近兩年多來，已發(fā)表及已投稿被錄用將要發(fā)表的論文共有9篇，多次在國內(nèi)的鋼鐵冶金會議和鋼鐵公司介紹過研究進展，在與同行的討論中，了解到不同條件的煉鋼廠的許多現(xiàn)場問題，然后在實驗室進行研究，促進了研究工作的深入。

本人有長期的現(xiàn)場和研究工作經(jīng)歷，對國內(nèi)外氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的發(fā)展歷史和生產(chǎn)方式都非常熟悉，并且在長年的研究中積累了豐富的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，熟悉各種高溫爐、高溫顯微鏡和電子顯微鏡以及化學(xué)分析的操作。能夠選定這項世界第一次進行的、有重大意義的創(chuàng)新課題，并且在過去4年多的研究中取得令人滿意的結(jié)果，同時發(fā)現(xiàn)了一系列的可以深入研究的方向，把用石灰石代替石灰造渣煉鋼的設(shè)想變成了現(xiàn)實，推動了本項目的發(fā)展，充分顯示出了本人在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究兩方面的創(chuàng)新能力，為下一階段的深入研究奠定了扎實的基礎(chǔ)。

2、工作條件

有2×22m2的研究室可作研究人員的工作房間，本學(xué)院公用實驗室有各種形式的高溫爐可做各種高溫實驗，高溫顯微鏡和電子顯微鏡的操作人員經(jīng)驗豐富。本人與國內(nèi)若干鋼鐵公司有良好的合作關(guān)系，可以推動需要進行的工業(yè)試驗。已經(jīng)具備一些基本的數(shù)值模擬研究設(shè)施和模擬用商業(yè)軟件，可用于數(shù)學(xué)模型研究和編程開發(fā)。

3、個人簡介

李宏，男，1954年11月生，工學(xué)博士，教授，博導(dǎo)

1970～1973年在江蘇省徐州鋼鐵廠當煉鋼工人，1973～1976年在北京鋼鐵學(xué)院煉鋼專業(yè)學(xué)習(xí)，1976～1979年在江蘇省徐州鋼鐵廠當煉鋼技術(shù)員和爐長，1979～1982年在北京鋼鐵學(xué)院煉鋼專業(yè)讀研究生，畢業(yè)獲工學(xué)碩士學(xué)位留校工作。1986～1987年在日本東北大學(xué)選礦冶煉研究所進修，1993～1994年在日本住友金屬工業(yè)株式會社波崎研究開發(fā)中心進修，1994～2000年在日本東京三菱商事株式會社重機部從事中國鋼鐵工程項目的建設(shè)工作。2005年獲日本東北大學(xué)金屬前沿專攻工學(xué)博士學(xué)位。主要技術(shù)工作和科研工作經(jīng)歷如下：

1980～1994年，參加了中日兩國政府間合作項目“含鈮、錳、磷及其他元素生鐵冶煉技術(shù)的共同研究”和“攀枝花復(fù)合礦物中所含稀有元素有效利用的共同研究”，主要承擔的研究內(nèi)容有：包頭鐵水提鈮、鐵水脫磷脫硫及渣-鐵反應(yīng)平衡、氯化揮發(fā)法和濕法處理攀枝花煉鋼爐渣提取鎵和釩、渣中微量鎵的化學(xué)分析方法等。

1994～2000年，在三菱商事株式會社重機部工作，從事國內(nèi)鋼鐵工程項目的技術(shù)交流、談判及建設(shè)工作，參加的主要工程項目有：1）寶鋼三期：焦爐三電、礦石破碎設(shè)備、原料碼頭、煉鐵中心試驗室、1580熱軋和1550冷軋；2）武鋼2250熱軋；3）鞍鋼：1780熱軋、三煉鋼RH、礦渣公司破碎設(shè)備、大型廠改造、冷軋鍍鋅線；4）唐鋼薄板坯連鑄連軋。其中，從技術(shù)交流、談判到現(xiàn)場施工、試車、投產(chǎn)、驗收，完整地參加并組織了鞍鋼1780熱軋生產(chǎn)線的建設(shè)工作。

從2000年～現(xiàn)在，在北京科技大學(xué)從事教學(xué)與科研工作。曾與國內(nèi)若干大中型鋼鐵公司合作，從事關(guān)于潔凈鋼冶煉技術(shù)和連鑄坯缺陷控制的研究；另外開展了鋼中夾雜物的凝聚理論及控制、大氣中CO2固定與利用、節(jié)能低污染冶金技術(shù)開發(fā)方面的研究工作。為了減少鋼鐵生產(chǎn)過程對自然界的污染和理順煉鋼過程的邏輯關(guān)系，節(jié)能減排，于2006年開始研究在氧氣轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的問題，迄今已經(jīng)在基本理論和工業(yè)試驗中取得了很大的進展，現(xiàn)正繼續(xù)進行深入的探索。

從1987年～現(xiàn)在，在國內(nèi)外雜志、會議上發(fā)表上述相關(guān)研究領(lǐng)域的論文80余篇。其中關(guān)于轉(zhuǎn)爐冶煉、高溫狀態(tài)的渣--鋼反應(yīng)、有價金屬綜合利用、節(jié)能減排方面的文章有20余篇，這類文章大多在上世紀八十、九十年表，其中有一些是師從于我國著名冶金學(xué)家林宗彩教授、周榮章教授和世界著名冶金物理化學(xué)學(xué)家水渡英昭教授時的研究結(jié)果；2000年后，與我國著名冶金學(xué)家曲英教授合作進行研究，發(fā)表了一些有關(guān)高溫余熱利用、生態(tài)冶金方面的文章；2010年后發(fā)表的關(guān)于氧氣轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排方面的論文已有5篇，另外還投出了4篇這方面的論文已被錄用，將在2011年內(nèi)發(fā)表。

迄今為止，已經(jīng)獲中國發(fā)明專利10余項，中國實用新型專利4項，其中包括已經(jīng)獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的關(guān)于本項目的1項發(fā)明專利和1項技術(shù)延伸的實用新型專利。著作方面，2000年從日本歸國后受托翻譯的《鋼鐵冶煉》、《爐外精煉》，已分別于2001年和2002年由冶金工業(yè)出版社出版；其后參編高等學(xué)校教材《鋼鐵冶金-煉鋼學(xué)》，于2007年由高等教育出版社出版，在書中獨立編寫了第二章《煉鋼基本反應(yīng)》。

（2）王麗華，女，高級工程師

近年來關(guān)于氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼方面的研究成果

已發(fā)表部分：

[1] 李宏，曲英．一種在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中用石灰石代替石灰造渣煉鋼的方法．中國專利：ZL200910082071.X．申請日：2009.04.21，授權(quán)日2011.01.19

[2] 李宏．氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排技術(shù)．金屬世界，2010.7，No.4，6～8

[3] 李宏，曲英．氧氣轉(zhuǎn)爐用石灰石代替石灰造渣煉鋼節(jié)能減排初探．中國冶金，2010.9，59～62，（中國金屬學(xué)會會刊）

[4] 李宏，郭洛方，李自權(quán)，宋文臣，李永卿，嚴鵬程. 轉(zhuǎn)爐低碳煉鋼及用石灰石代替石灰的研究．第十六屆全國煉鋼學(xué)術(shù)會議文集，2010.12，116～120（獲評優(yōu)秀論文）

[5] 郭洛方，李宏，李自權(quán)，嚴鵬程，董大西，梁孜，王恭亮，張紅衛(wèi)，李勝利．轉(zhuǎn)爐煉鋼過程CO2向CO的轉(zhuǎn)化與煤氣再生回收．2010中國可再生能源科技發(fā)展大會論文集，第Ⅱ卷，2010.12，中國北京：828～832，美國科研出版社（Scientific Research Publishing,USA）（ISTP收錄）

[6] 李自權(quán)，李宏，郭洛方，嚴鵬程，董大西，梁孜，王恭亮，張紅衛(wèi)，李勝利．石灰石加入轉(zhuǎn)爐造渣煉鋼過程的行為初探. 煉鋼. Vol.27（2011），No.2，33～35，55.（核心刊物）

已投稿即將發(fā)表部分：

[7] Wenchen Song，Hong Li，Luofang Guo，Pengcheng Yan，Yongqing Li，Jia Feng．Analysis on Energy-saving and CO2 Emissions Reduction in BOF Steelmaking by Substituting Limestone for Lime to Slag．2011可再生能源與環(huán)境材料國際會議-上海，已錄用待發(fā)表（EI 收錄）

[8] Hong Li，Luofang Guo， Yongqing Li， Wenchen Song，Jia Feng，Mei Liang,Dong Daxi,Wang Gongliang,Zhang Hongwei,Li Shengli and Zhang Tongfa．Industrial Experiments of Using Limestone instead of Lime for Slagging during LD-Steelmaking Process．International Conference on Chemical Engineering and Advanced Materials (CEAM 2011) , 已錄用待發(fā)表（EI 、ISTP 收錄）