D0I:10.13374/j.issnl001053x.2010.12.24 第32卷第12期 北京科技大学学报 Vol 32 N9 12 2010年12月 Journal ofUniversity of Science and Technobgy Bejjing Deg 2010 钢铁企业 CQ排放模型及减排策略 白 皓12) 刘 璞12)李宏煦12)赵立华12) 苍大强 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)生态与循环经济治金教有部重点实验室，北京100083 摘要建立了钢铁企业C口排放数学模型.以国内某钢铁企业为例，根据生产数据计算得到C年排放量.分析了能源结 构和产品结构对口排放的影响.利用情景分析法对钢铁企业口，减排的途径和策略进行了分析，假设天然气取代动力煤、 短流程取代长流程、考虑先进工序能耗水平和使用余热回收技术四种情景.分析对比结果表明：余热回收技术的采用对CO 减排效果较小，约为3.3%：用短流程取代长流程的Q减排效果最好，约为45.07%，若考虑电炉用电产生的间接CQ排放， 仍可实现减排2430%. 关键词钢铁企业：二氧化碳排放：数学模型：情景分析 分类号F407.3TK01+8 CO em ission m odel and reducton strategy of the steemak ing industry BAI Had 2.LIU Pu 2)LIHong-xu 2)ZHAO Lihu#2)CANG Daqiang 2) 1)SchoolofMeugcal and Ecopgical Engmeering Unversity of Science and Technokgy Beijing Beijng 100083 China 2)Key Laboraon ofEcopgical and RecyceMelurgy Ministry of Educaton ofChna Be iing 100083 Chha ABSTRACT A matematicalmodel of m issons in irn and steel en terprises was esublished and based on Production dat from a domestic steel plant the amount of annual em issians of he steel pantwas cakulaed by usng thismodel The nfuences of he used energy tpes and the produced steel tpes an m isspns were discussed Scenarp ana lysis was conducted p anayze he effects ofd ifferent ways and stategies on the reduction ofCO em iss pns win pur scenarps assmed using natural gas ins tead ofall the seam coa]usng EAF pocesses to repace ntegrated steemang considerng feasible pwest process energy consmpton FPEC and applying wase heat recovery echnopgy The result shows that the using of waste heat recovery echnopgy has little effect on emissions and ay3.39 of(e iss ions would be reduced however usng EAF processes p repace n egrated seem akng has the most effective mpacton he reduction ofCO emiss pns itwou H reduce450 and even if indirect(,emis spn which is caused by EAF elctricity consumption is coun ed he reduction of emiss pns woul still reach 24 30. KEY WORDS iron and steel ndustry emissians matematicalmodel scenarp aaysis 气候变暖已经成为一项全球性的环境问题， 但由于钢铁企业的能源结构不同，其对CO排放的 C)的大量排放对全球气候变暖的影响很大，人类 影响也有差异.因此，建立CQ排放模型，从多种角 工业活动释放的C?是引起全球变暖的主要原因. 度分析CQ排放的特点，对促进钢铁企业CQ减排 资料表明，钢铁工业占全球人为C9排放量的%， 是很有意义的. 如果将矿石和煤炭的开采和运输也计入时，则占 目前国际上主要有两种钢铁工业CO排放计 10%刂.我国重点钢铁企业吨钢可比能耗与国际先 算方法：政府间气候变化专门委员会(Intergove m 进水平的差距在15%左右，这说明我国钢铁企业 mentalPanel on Clmate Change IRCC国家温室气体 在加强节能的同时，还需要注重Q。减排的工作. 清单CO排放计算方法别和国际钢铁协会(nema 一般而言，节能和C门减排的联系是正相关性的， tpnal Iron and Steel Istiu长Sl提出的Cq排放 收稿日期：2010-01-14 作者简介：白皓(19份-)，男，副教授，博士，Ema1bah@metall ust吗dycn第 32卷 第 12期 2010年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Vol.32 No.12 Dec.2010 钢铁企业 CO2 排放模型及减排策略 白 皓 1, 2) 刘 璞 1, 2 ) 李宏煦 1, 2) 赵立华 1, 2 ) 苍大强 1, 2) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院, 北京 100083 2)生态与循环经济冶金教育部重点实验室, 北京 100083 摘 要 建立了钢铁企业 CO2 排放数学模型.以国内某钢铁企业为例, 根据生产数据计算得到 CO2 年排放量, 分析了能源结 构和产品结构对 CO2 排放的影响.利用情景分析法对钢铁企业 CO2减排的途径和策略进行了分析, 假设天然气取代动力煤、 短流程取代长流程、考虑先进工序能耗水平和使用余热回收技术四种情景.分析对比结果表明:余热回收技术的采用对 CO2 减排效果较小, 约为 3.39%;用短流程取代长流程的 CO2 减排效果最好, 约为 45.07%, 若考虑电炉用电产生的间接 CO2 排放, 仍可实现减排 24.30%. 关键词 钢铁企业;二氧化碳排放;数学模型;情景分析 分类号 F407.3;TK01 + 8 CO2 emissionmodelandreductionstrategyofthesteelmakingindustry BAIHao1, 2) , LIUPu1 2) , LIHong-xu1 2) , ZHAOLi-hua1, 2) , CANGDa-qiang1, 2) 1) SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering, UniversityofScienceandTechnologyBeijing, Beijing100083, China 2) KeyLaboratoryofEcologicalandRecycleMetallurgy, MinistryofEducationofChina, Beijing100083, China ABSTRACT AmathematicalmodelofCO2 emissionsinironandsteelenterpriseswasestablished, andbasedonproductiondata fromadomesticsteelplant, theamountofannualCO2 emissionsofthesteelplantwascalculatedbyusingthismodel.Theinfluences oftheusedenergytypesandtheproducedsteeltypesonCO2 emissionswerediscussed.Scenarioanalysiswasconductedtoanalyzethe effectsofdifferentwaysandstrategiesonthereductionofCO2 emissions, withfourscenariosassumed:usingnaturalgasinsteadofall thesteam coal, usingEAFprocessestoreplaceintegratedsteelmaking, consideringfeasiblelowestprocessenergyconsumption ( FLPEC) andapplyingwasteheatrecoverytechnology.Theresultshowsthattheusingofwasteheatrecoverytechnologyhaslittle effectonCO2 emissions, andonly3.39% ofCO2 emissionswouldbereduced;however, usingEAFprocessestoreplaceintegrated steelmakinghasthemosteffectiveimpactonthereductionofCO2 emissions, itwouldreduce45.07%, andevenifindirectCO2 emis￾sion, whichiscausedbyEAFelectricityconsumption, iscounted, thereductionofCO2 emissionswouldstillreach24.30%. KEYWORDS ironandsteelindustry;CO2 emissions;mathematicalmodel;scenarioanalysis 收稿日期:2010--01--14 作者简介:白 皓 ( 1969— ), 男, 副教授, 博士, E-mail:baihao@metall.ustb.edu.cn 气候变暖已经成为一项全球性的环境问题, CO2 的大量排放对全球气候变暖的影响很大, 人类 工业活动释放的 CO2 是引起全球变暖的主要原因 . 资料表明, 钢铁工业占全球人为 CO2 排放量的 7%, 如果将矿石和煤炭的开采和运输也计入时, 则占 10% [ 1] .我国重点钢铁企业吨钢可比能耗与国际先 进水平的差距在 15%左右 [ 2] , 这说明我国钢铁企业 在加强节能的同时, 还需要注重 CO2 减排的工作 . 一般而言, 节能和 CO2 减排的联系是正相关性的, 但由于钢铁企业的能源结构不同, 其对 CO2 排放的 影响也有差异 .因此, 建立 CO2 排放模型, 从多种角 度分析 CO2 排放的特点, 对促进钢铁企业 CO2 减排 是很有意义的 . 目前国际上主要有两种钢铁工业 CO2 排放计 算方法:政府间气候变化专门委员会 ( Intergovern￾mentalPanelonClimateChange, IPCC)国家温室气体 清单 CO2 排放计算方法 [ 3]和国际钢铁协会 ( Interna￾tionalIronandSteelInstitute, IISI)提出的 CO2 排放 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2010.12.024