Компания Xingguo Precision Components Co., Ltd. (сокращенно Xingguo Casting) в уезде Чанли успешно эксплуатировала в течение года промышленный демонстрационный проект «300 000 м³/д водородного производства из воды с помощью электролиза на зеленой электроэнергии — хранение водорода — 450 м³ доменной плавки с обогащением водородом», что означает, что новый процесс «замещения углерода водородом» в доменной плавке с низкоуглеродным впрыском чистого водорода прошел испытание промышленной практикой, предоставляя воспроизводимую техническую модель для низкоуглеродного преобразования сталелитейной промышленности.
Известно, что после года оптимизации ключевых параметров на всех этапах проект достиг целей по увеличению впрыска водорода на тонну железа, оптимизации координации потоков на верхнем и нижнем уровнях и снижению затрат на энергопотребление. Данные показывают, что впрыск чистого водорода на тонну железа достиг 136 м³, почасовой впрыск чистого водорода составил 11 360 м³, коэффициент замещения твердого топлива составил 0,36~1 кг/Нм³, а снижение выбросов CO2 при доменной плавке составило 7%~16%. Чистый кислород, полученный в качестве побочного продукта при производстве водорода из воды с помощью электролиза, с чистотой водорода 99,8% и чистотой кислорода 98,5%, использовался для кислородного дутья в доменной печи. Потребление электроэнергии постоянного тока при производстве водорода составило менее 4,3 кВт·ч/Нм³. Благодаря скоординированной оптимизации зеленой электроэнергии, собственной генерации и электроэнергии вне пиковых часов затраты на производство водорода удалось удержать в пределах 14 юаней/кг; с учетом изменений нескольких параметров затраты на тонну железа снизились на 6~14 юаней. В то же время впрыск чистого водорода в доменную печ значительно снизил потребление угля и кокса, а также содержание примесей в горячем металле, заложив основу для производства передового чистого и низкоуглеродного чугуна и других новых стальных материалов.
Промышленная практика данного проекта имеет четыре основные характеристики: во-первых, она инновационно создала технический маршрут «экономически масштабированного производства водорода — хранения и транспортировки водорода — доменной плавки с обогащением водородом», добавив систему подачи водорода на основе существующих доменных печей без изменения основной структуры, что приводит к низким затратам на технологическое обновление и значительному снижению выбросов, подходит для небольших доменных печей объемом от 400 до 1 500 м³ и использования отечественного железорудного порошка, что соответствует национальным условиям Китая, где преобладает сталелитейный процесс длинного цикла; во-вторых, она предложила модель «местного производства, местного использования», объединив региональные особенности ресурсов, достигнув стабильной поставки чистого и низкоуглеродного водорода за счет диверсифицированного энергоснабжения, систем хранения энергии (ESS) и т. д., решив проблему сопряжения между водородной и сталелитейной промышленностями; в-третьих, она решила ключевые технологии и оборудование для диверсифицированного энергоснабжения — производства водорода — хранения и транспортировки — плавки, приняв самое крупное в Китае одномодульное оборудование для производства водорода из воды с помощью щелочного электролиза (одна ячейка 3 000 Нм³/ч) и систему контроля рисков безопасности на всем протяжении процесса, освоив технологию скоординированного регулирования водорода-угля-кокса-кислорода; в-четвертых, она создала интегрированный процесс производства-хранения-использования зеленого водорода, сформировав типовой пример демонстрации масштабного хранения, потребления и использования возобновляемой чистой энергии на местном уровне.
Технические достижения проекта получили множество признаний: в 2023 году технология вдувания чистого водорода в доменную печь была занесена в Синюю книгу развития технологий водородной металлургии; в 2024 году проект был выбран как проект новых качественных производительных сил в Циньхуандао, оценен как одна из десяти главных технологических новостей мировой сталелитейной промышленности, включен в список важных достижений в области низкоуглеродных металлургических технологий Китайским обществом металлургов, а также вошел в «Руководство по применению технологий энергосбережения и снижения выбросов углерода в национальной промышленности и примеры (издание 2024 года)», выпущенное Министерством промышленности и информатизации КНР. Было получено 22 китайских и международных патента на изобретения по системе РСТ (14 из них уже выданы) и 2 свидетельства на программное обеспечение. Первый национальный стандарт по выплавке с высоким содержанием водорода в доменных печах «Водородная металлургия — Технические требования к системе с высоким содержанием водорода при выплавке в доменной печи», разработанный совместно компанией «Синго Металлургия», Шанхайским университетом и Baosteel, среди прочих, находится на стадии утверждения и внедрения.
На политическом уровне «План работы по обеспечению стабильного роста сталелитейной промышленности (2025–2026 годы)», совместно выпущенный пятью ведомствами 22 сентября, прямо поддерживает исследования и промышленное внедрение низкоуглеродных технологий, таких как водородная металлургия; Президент Си Цзиньпин объявил о новом раунде определяемых на национальном уровне вкладов Китая на Саммите ООН по изменению климата. Технологические прорывы и разработка стандартов, достигнутые проектной группой «Синго Металлургия», будут играть ведущую и стимулирующую роль в применении чистой водородной энергии и развитии водородной металлургической промышленности.
