正版 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

目录

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

钢铁工业低碳绿色发展对我国“碳达峰”乃至“碳中和”目标的实现至关重要。本书一方面从钢铁制造流程的物理本质出发，对碳素流在钢铁制造流程中的作用和转换形式、碳素流在钢铁制造流程的运行规律等进行深入分析，阐述钢铁工业碳排放的特点，分析不同碳排放计算方法的差异，并提出适合中国钢铁工业特点的CO2排放计算方法；另一方面，通过对钢铁工业碳减排途径与技术，国外钢铁行业温室气体减排途径、措施及其经验对中国的启示，以及碳排放权交易与碳核查、碳减排案例等分析，探求钢铁工业碳减排的途径、效果及钢铁工业碳减排发展趋势。旨在为钢铁行业碳减排途径及技术选择提供理论依据，为中国钢铁工业\/企业实现低碳绿色发展提供实例参考。