面對日益緊迫的“雙碳”目標(biāo)，鋼鐵企業(yè)開發(fā)碳減排項(xiàng)目，已從“可選項(xiàng)”變?yōu)殛P(guān)乎未來生存的“必答題”。在實(shí)際操作中，企業(yè)可以遵循一條由易到難、分階段推進(jìn)的技術(shù)路線。
第一步：挖掘現(xiàn)有生產(chǎn)潛能
這是基礎(chǔ)且最具成本效益的階段，旨在最大化回收生產(chǎn)過程中的廢棄資源。
全流程余熱余能回收發(fā)電：這是目前應(yīng)用最廣、見效最快的技術(shù)方向。企業(yè)可以系統(tǒng)性地回收焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼等各個工序產(chǎn)生的余熱、余壓和煤氣，將其轉(zhuǎn)化為電能或熱能自用。
焦化工序：采用干熄焦（CDQ）技術(shù)替代傳統(tǒng)濕法熄焦，可回收約80%的紅焦顯熱用于發(fā)電，同時實(shí)現(xiàn)節(jié)水、杜絕廢氣污染。
燒結(jié)工序：應(yīng)用環(huán)冷機(jī)梯級余熱回收等技術(shù)，對高、中、低溫?zé)煔膺M(jìn)行“發(fā)電、供汽、回用”的梯級利用，可顯著提升能效。
煤氣資源：利用超臨界煤氣發(fā)電等先進(jìn)技術(shù)，將低熱值的高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣高效轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電效率可超過44%，是鋼廠實(shí)現(xiàn)能源自給的重要一環(huán)。
余壓回收：在高爐上配置煤氣余壓透平發(fā)電裝置（TRT），可有效回收高壓煤氣的壓力能。
推動全流程極致能效：通過對標(biāo)找差距、技術(shù)改造和智能化能源管理，系統(tǒng)性降低各工序的能耗水平。有數(shù)據(jù)顯示，極致能效工程在2024年為行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排約2750萬噸。
第二步：布局深度脫碳工藝
當(dāng)能效提升潛力見頂，必須從源頭上改變高碳的工藝路線。
發(fā)展短流程電爐煉鋼：大幅提高廢鋼在原料結(jié)構(gòu)中的比例，采用電爐進(jìn)行冶煉。相較于傳統(tǒng)高爐長流程，電爐短流程可省去燒結(jié)、焦化等高耗能環(huán)節(jié)，生產(chǎn)流程縮短40%，碳排放可降低80%以上。這高度依賴社會廢鋼資源的積蓄量。
探索氫冶金等顛覆性技術(shù)：這是實(shí)現(xiàn)近零碳排放的終極方向之一。用氫氣作為還原劑替代煤炭，從源頭避免二氧化碳的產(chǎn)生。國內(nèi)已投產(chǎn)的百萬噸級氫基豎爐項(xiàng)目，通過“氫基豎爐直接還原鐵+電爐”的短流程，可實(shí)現(xiàn)降碳50%-80%。目前其大規(guī)模應(yīng)用受限于綠氫的成本和供應(yīng)。
第三步：部署末端治理與循環(huán)利用
對于難以避免的碳排放，捕集與利用是最終實(shí)現(xiàn)碳中和的“兜底”技術(shù)。
應(yīng)用碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)：在碳排放集中點(diǎn)（如高爐、熱風(fēng)爐或石灰窯）安裝捕集裝置。目前鋼鐵行業(yè)在探索化學(xué)吸收法（如胺液）、物理吸附法以及鋼渣礦化等多種技術(shù)路徑。國內(nèi)已有萬噸級示范項(xiàng)目成功運(yùn)行，捕集率可達(dá)90%以上。該技術(shù)當(dāng)前的主要挑戰(zhàn)是能耗和成本較高，以及后續(xù)二氧化碳的資源化利用或封存渠道。
實(shí)踐建議：如何選擇與起步？
對于不同企業(yè)，起步點(diǎn)各不相同：
對于大多數(shù)企業(yè)（特別是中小企業(yè)）：應(yīng)優(yōu)先聚焦第一步，對自身各工序的余熱余能資源進(jìn)行系統(tǒng)診斷，投資回收期短的節(jié)能項(xiàng)目（如升級干熄焦、優(yōu)化煤氣發(fā)電），能快速帶來經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，解決“近渴”。
對于有技術(shù)儲備和資金實(shí)力的大型企業(yè)：在推進(jìn)第一步的同時，可以開始戰(zhàn)略布局第二步。例如，規(guī)劃建設(shè)短流程電爐煉鋼生產(chǎn)線，或開展氫冶金、CCUS等技術(shù)的工業(yè)試驗(yàn)與示范項(xiàng)目，為未來的深度脫碳積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。
開發(fā)碳減排項(xiàng)目，本質(zhì)上是將碳排放從成本負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)化為技術(shù)競爭力。這條技術(shù)路徑?jīng)]有捷徑，但起步永遠(yuǎn)不晚。從審計自身的能源流與碳流向開始，一步步推進(jìn)，每一步都會讓企業(yè)在綠色低碳的賽道上贏得更多主動。
