“对美国钢铁行业而言,提高可持续性至关重要,”美国电力研究协会 (EPRI) 首席项目经理 Baskar Vairamohan 表示。 “电气技术有助于减少排放、提高生产效率、减少产品浪费并提高产品质量。”
EPRI 是一个致力于公共利益能源和环境研究的非营利组织,专注于与电力相关的问题。 其研究表明,高效电气化具有提高能源效率和电网灵活性、提高生产效率和产品质量的潜力,同时可以减少排放、节约用水和提高整个社会的安全性。 除了其他好处之外,应用高效电力技术代替直接使用化石燃料可以为各种商业和工业设施中的工人提供潜在的健康和安全改善。
尽管如此,Vairamohan 解释说,燃气仍然是美国排名第一的加热解决方案。 虽然电力广泛用于炼钢工艺本身,但该国近 90% 的钢铁工业仍在使用化石燃料气体或明火进行钢包预热。
“尽管总体用电量只有 17% 左右,但美国 能源部估计该国大约三分之二的钢铁是使用电弧炉生产的,”他说, “因此,虽然电气技术在炼钢领域已经排在第一位,但热处理或铁生产却并非如此。”
电气化将让美国钢铁生产商受益
根据 Vairamohan 的说法,电加热可以为美国钢铁生产商带来可观的好处。 例如,电加热可实现快速加热和快启动速度生产;高达 90% 的热效率、最大限度地减少能源使用量并减少工作场所的热量损失;以及更安全的工作环境。
“燃气炉需要燃烧器、鼓风机、风扇、排气烟囱和可能昂贵的排放控制装置,”他说。 “没有了燃烧或燃烧产生的排放,工作环境会更安全、更安静、更舒适。”
他说,其他好处包括降低占地面积要求和显著降低维护成本,以及现场零排放和通过减少金属损失实现显著节省。
克服障碍
那么业界为什么迟迟不愿进行转变呢?
“我不认为这归结为怀疑论,也不是因为其他障碍,如缺乏资金、缺乏意识和想要坚持熟悉的工艺,”Vairamohan 说。 “美国工业可能也略落后于其他国家的同行,因为与该行业用电量较高的其他国家相比,美国天然气的成本非常低。”
虽然他承认还有改进的空间,但 Vairamohan 认为美国钢铁行业正在发展,尽管速度很慢。
“根据美国钢铁协会的数据,自 1990 年以来,该行业的能源密集度和温室气体排放强度分别降低了 35% 和 37%,”他说。 “它一直在寻求实施新的、高效的技术。 不过,一些公司仍然比较落后。”
美国钢铁行业能否成功遵守拜登总统雄心勃勃的可持续发展政策? 只有未来才能知道。
多重节省
在炼钢过程中从燃气加热工艺转变为电加热工艺可以在许多方面实现节省。 EPRI 研究表明,电加热可以:
- 实现高达 90% 的热效率
- 需要的占地面积降低 15-20%
- 与传统天然气炉相比,感应热处理工艺的能源使用量最多减少 30%
- 在现场产生更少的排放
- 现场 CO 和可燃气体排放减少 100%
- 此外,客户可获得的非能源效益包括提高生产效率、减少浪费(废料)和提高产品质量。
关于 EPRI
EPRI 是一个独立的非营利组织,致力于公共利益能源和环境研究,专注于发电、电力输送和使用。 它提供思想领导力、行业专业知识和协作价值,以帮助电力部门识别问题、技术差距和更广泛的需求,这些问题可以通过研发计划加以解决,从而造福社会。