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          近期鋼鐵企業(yè)紛紛布局氫能領(lǐng)域，深化氫冶金研究，開(kāi)展氫能重卡的應(yīng)用示范，但大多是受制于環(huán)保要求與社會(huì)責(zé)任的點(diǎn)狀探索，事實(shí)上，根據(jù)專家研判，氫能對(duì)于鋼鐵企業(yè)的意義遠(yuǎn)不止于環(huán)保約束，極有可能成為鋼鐵企業(yè)尋找“第二曲線”的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)。

          鋼鐵企業(yè)擁有豐富的工業(yè)副產(chǎn)氫氣來(lái)源，冶金及大宗貨物運(yùn)輸?shù)臍淠軕?yīng)用需求，這些先天條件讓氫能在單一場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)多元應(yīng)用成為可能，鋼鐵行業(yè)或?qū)⒊蔀槲覈?guó)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化應(yīng)用破局的關(guān)鍵“突破點(diǎn)”之一，進(jìn)而分享氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的紅利。

          5月25日，氫能儲(chǔ)運(yùn)與應(yīng)用工作組組織了“雙碳戰(zhàn)略下，鋼鐵企業(yè)氫能應(yīng)用路徑探索”的專題線上論壇，中冶京誠(chéng)、河鋼、南鋼、捷氫、英博新能源、佳安氫源等產(chǎn)業(yè)鏈專家參與了本次活動(dòng)。幾位嘉賓就氫冶金、鋼鐵企業(yè)氫能探索、氫能重卡應(yīng)用、鋼鐵企業(yè)氫源等話題進(jìn)行了深度分享與討論。

          下面為中冶京誠(chéng)工程咨詢部總經(jīng)理、氫能事業(yè)部負(fù)責(zé)人李傳民發(fā)言實(shí)錄：

          中冶京誠(chéng)成立于1951年，是我國(guó)最早的從事冶金工程設(shè)計(jì)和工程總承包的大型科技企業(yè)，目前我們?yōu)槿?5個(gè)國(guó)家和500多個(gè)客戶，服務(wù)了6500多項(xiàng)工程。經(jīng)歷了七十年的風(fēng)雨，中冶京誠(chéng)共創(chuàng)造了73項(xiàng)世界第一和中國(guó)第一，在2021年，建設(shè)了全國(guó)首例氫冶金工程-河鋼宣鋼項(xiàng)目，今年九月份將投產(chǎn)。

          習(xí)總書記在2020年提出“雙碳”目標(biāo)，到2030年中國(guó)要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰；2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，這是向世界的承諾，同時(shí)也是經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，把氫能提到戰(zhàn)略高度。鋼鐵行業(yè)碳排放占了總排放量的16%，僅次于電力行業(yè)。鋼鐵工業(yè)能源結(jié)構(gòu)主要是煤炭、電力和一些油氣，那么煤炭占92%，電力占到6%，煤炭主要用于提供熱量。我國(guó)目前長(zhǎng)流程占到90%，以電為主的短流程占到10%。90%的這種長(zhǎng)流程生產(chǎn)1噸鋼需要排放1.6噸的二氧化碳。整個(gè)鐵前系統(tǒng)的二氧化碳排放占到了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的90%。要降低鋼鐵二氧化碳排放，首先要治理或者取締前鐵前系統(tǒng)。

          我國(guó)各大鋼鐵企業(yè)積極推進(jìn)碳達(dá)峰行動(dòng)，河鋼集團(tuán)、寶武集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)、包鋼集團(tuán)以及首鋼、沙鋼等企業(yè)都在2020、2021年提出了自己碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)間計(jì)劃，因此對(duì)鋼鐵行業(yè)來(lái)說(shuō)，減碳是一件很重要的事情，寶武湛江的100萬(wàn)噸的氫冶金工程也在正在建設(shè)。到2060年，要降低碳排放，全國(guó)氫冶金應(yīng)該占到9%，鋼鐵行業(yè)總產(chǎn)能是十億噸，以此推算氫冶金總量應(yīng)在1億噸左右。

          以河鋼宣鋼一期工程為例，年產(chǎn)60萬(wàn)噸的氫冶金直接還原，采用意大利西爾工藝。我國(guó)十億噸的鋼鐵產(chǎn)量，有九億噸是長(zhǎng)流程，那么每噸鋼大概需要360公斤焦炭，每噸焦炭能夠產(chǎn)400立方米焦煤氣，我國(guó)焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量非常大。直接還原鐵每噸消耗大概焦?fàn)t煤氣800立方，60萬(wàn)噸氫冶金每小時(shí)用焦?fàn)t煤氣是4.5萬(wàn)立。焦?fàn)t有60%左右的成分是氫氣，氫冶金行業(yè)和加氫站來(lái)比，冶金行業(yè)的用量遠(yuǎn)大于加氫站。氫氣還原比一氧化碳還原效率要高得多，一氧化碳還原三氧化二鐵的時(shí)候，大概需要30分鐘才能還原成，氫氣只需要五分鐘。在石油化工行業(yè)富氫尾氣含量大概60%-80%，也有90%的，很多富氫尾氣都直接排放浪費(fèi)了，這可能成為重要的氫氣來(lái)源。河鋼宣鋼的氫冶金對(duì)象主要是球團(tuán)礦，球團(tuán)的含鐵量一般在于大約百分之六十，經(jīng)過(guò)氫冶金之后鐵含量大于90%。這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳可以回收，生成工業(yè)級(jí)的二氧化碳也可以利用到食品級(jí)上。

          氫冶金爐生產(chǎn)出來(lái)的鐵有五種方式可以利用，主要進(jìn)入電爐，直接進(jìn)入電爐，也就是說(shuō)所有的熱能全部都利用上，其次是壓塊，主要是遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。氫冶金的平面分五大區(qū)域，一是氣體凈化，焦?fàn)t煤氣里面含有大量的焦油和粉塵，所以必須進(jìn)行氣體凈化之后才能加熱。二是供料系統(tǒng)，將球團(tuán)礦按照比例混合后，輸送氫氣豎爐，進(jìn)行還原。三是冶煉的裝置本體，也就是氫基豎爐，這個(gè)是核心區(qū)，四是水處理設(shè)施，重點(diǎn)處理冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的含氨廢水，五是副產(chǎn)物的深加工區(qū)域，例如二氧化碳脫除。

          現(xiàn)在主要?dú)湟苯鹬饕€是用的焦?fàn)t煤氣的灰氫，但是現(xiàn)在京誠(chéng)正在從這個(gè)綠色分布式能源開(kāi)始研究，利用風(fēng)電和太陽(yáng)能對(duì)水電解產(chǎn)生的氫氣，用于還原和我們球團(tuán)礦，采用可持續(xù)循環(huán)的這種能源進(jìn)一步優(yōu)化氫冶金的流程。