В цехе мартеновского производства, где летят искры и разбрызгивается расплавленная сталь, обжигающие дымовые газы температурой 1 500 °C когда‑то уносили огромную энергию прямо в небо. На коксохимическом заводе белый пар, поднимающийся при остывании раскалённого кокса, издавна окутывал небеса. Эти промышленные «энергетические гиганты» сегодня преобразуются в экологичные активы благодаря технологическим инновациям. Китайская металлургическая корпорация (MCC) использует комплексную технологическую систему, позволяющую извлечь ценность из отходящего тепла сталелитейного производства, превращая гигантскую сталелитейную отрасль из «потребителя энергии» в «производителя энергии». Одна только технология сухого тушения кокса ежегодно генерирует электроэнергию, достаточную для удовлетворения четверти совокупного общественного потребления электроэнергии в Пекине.

Коксовая революция: от источника загрязнения к энергетическому хабу
Зелёная трансформация коксования началась с прорыва в технологии сухого тушения кокса. Компания MCC Цзяонай преодолела ключевые технические сложности, связанные с крупномасштабными производственными процессами, и внедрила полностью замкнутый цикл, при котором «не используется вода, не выделяется дым и не образуется пыль».

Во всём мире почти 300 установок ежегодно перерабатывают 225 миллионов тонн кокса и улавливают его остаточное тепло, производя 125 миллионов тонн высокотемпературного пара высокого давления.

Годовая выработка электроэнергии достигла 34,7 млрд кВт·ч, что обеспечило экономические выгоды на сумму свыше 12 млрд юаней.

Проект «Шаньси Мэйцзинь» мощностью 260 тонн в час ежегодно экономит 2,56 млн тонн воды и производит 600 млн кВт·ч электроэнергии, удовлетворяя 45% потребностей уезда Цинсю в электроэнергии.

Технологические инновации продолжают развиваться. Компания MCC Цзинчэн первой внедрила технологию комбинированных коллекторов для котлов с перегревом и однодавлением, добившись теплового КПД 37% на таких объектах, как завод «Саньмин» по производству чугуна и стали в провинции Фуцзянь — что на 23 процентных пункта выше, чем у традиционных установок. Система парового байпаса обеспечивает гибкое отключение котла, гарантируя безопасную эксплуатацию агрегата; данная технология включена в Национальный каталог рекомендуемых энергосберегающих технологий.

Прорыв в синтеровании: чёрные дыры превращаются в горячие источники

В ответ на «энергетическую черную дыру» процесса спекания компания MCC Чантянь разработала технологическую систему, включающую непосредственно соединённый с печью‑кожухом котёл утилизации отходящего тепла и ступенчатую систему подачи воздуха для кольцевого охладителя.

Выработка электроэнергии на тонну руды превысила 30 кВт·ч, что позволило снизить энергоёмкость отрасли до 43 кг условного топлива на тонну.

Доля рынка агломерационных машин мощностью 450 м² и более превышает 70%, а уровень эксплуатационной надёжности оборудования составляет 100%.

Проект «Чжунтянь Грин Премиум Стил» позволил построить крупнейшую в Китае электростанцию на отходящем тепле синтетической обжиговой установки мощностью 50 МВт, впервые осуществив подключение к сети напряжением 110 кВ.

Инновационная каскадная система утилизации отходящего тепла компании China Metallurgical Northern установила новый рекорд на предприятии Baowu Xinguang, обеспечивая выработку 27 кВт·ч электроэнергии на тонну руды.

Выработка электроэнергии при высоких температурах: котёл утилизации отработанного тепла приводит в действие паровую турбинную установку.

Пароснабжение средней температуры: соответствует требованиям по производственному пару.

Восстановление при низких температурах: предварительный нагрев спекающей смеси и воздуха, поддерживающего горение.
Эта технология позволила крупнейшим в мире агломерационным машинам (№ 4 и № 5) добиться сверхнизких уровней выбросов, подтвердив масштабируемый подход к утилизации отходящего тепла на производственной площадке с годовым объёмом выпуска десять миллионов тонн.

Производство чёрной металлургии: главный фронт в борьбе за достижение двойных углеродных целей

Технология производства электроэнергии на угольном газе прошла пять поколений инноваций:

Компания «Чайна Металлурджикал Саутерн» разработала первый в мире сверхкритический энергоблок на угольном газе (Шэнлун, провинция Гуанси).

Коэффициент полезного действия генерации — 44%, годовой объём выработки электроэнергии — 1,16 млрд кВт·ч.

Годовое сокращение выбросов углерода на 662 000 тонн, установившее новый мировой рекорд по давлению и температуре.
В настоящее время его совокупная установленная мощность превышает мощность проекта «Три ущелья», ежегодно вырабатывая 180 млрд кВт·ч электроэнергии и сокращая выбросы углерода на 100 млн тонн; при этом осуществляется экспорт технологий в страны Юго‑Восточной Азии.

Утилизация конвертерного газа достигла двух прорывов:

Китайская металлургическая компания «Бэйцзин Инжиниринг» установила более 200 комплектов своей высокоэффективной и долговечной технологии утилизации тепла.

Ежегодная экономия составляет один миллион тонн условного топлива, при этом выбросы серных и азотных оксидов снижены на уровне десяти тысяч тонн.

Взрывозащищённый процесс утилизации средних и низких температур повышает степень утилизации пара на тонну стали на 55%.

Инновации в сфере умного оборудования развиваются параллельно:

Сферический паровой аккумулятор: занимаемая площадь уменьшена вдвое, а степень сухости пара повышена на 10%

Установка TRT доменной печи: КПД преобразования энергии давления газа достигает 91%

Каскадная турбина: 38–42 кВт·ч электроэнергии на тонну чугуна, что на 15% выше.

Коллаборация от начала до конца: подход Китая к зелёной трансформации
Китайская металлургическая группа корпорация первой внедрила модель «строительство в оффлайн‑режиме + модернизация в онлайн‑режиме», решив проблему остановки сталелитейных заводов на период их модернизации.

Проект по реорганизации сети паропроводов компании «Чжуннань» позволил обеспечить зонированное снабжение и использование пара.

Сократить длину трубопровода для подачи пара и уменьшить потери в сети трубопроводов.

Формирование взаимовыгодной модели «замещение мощностей + энергосбережение и сокращение углеродных выбросов»

Трансфер технологий для создания полноценной экосистемы:

Массив систем утилизации отходящего тепла, развернутый по всему периметру сталелитейных заводов, незаметно меняет экономическую логику этой отрасли. На предприятии MCC Construction установки сухого тушения превращают раскалённый до красноты кокс в электричество, которое освещает город; а когда пар из сверхкритических газовых энергогенераторов с ровным гулом вращает турбины, эти стальные гиганты превращаются в предприятия, производящие энергию. На агломерационном заводе Baowu Xinsteel вырабатываемая благодаря утилизации отходящего тепла электроэнергия, рассчитанная на 27 °C, бьётся как самый мощный пульс эпохи «зелёной» стали — сигнализируя: ни одна капля отходящего тепла не должна пропадать даром, а каждому грамму углеродных выбросов следует положить конец.

Низкоуглеродный путь Китайской металлургической корпорации, основанный на собственных технологиях, ведёт мировую сталелитейную отрасль к новой эре повышенной чистоты и эффективности.