面對(duì)鋼鐵環(huán)保新政  鋼企如何升級(jí)改造

                        ——解讀《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》

 

姚  群 （中鋼集團(tuán)天澄環(huán)保科技股份有限公司）

 

    生態(tài)環(huán)境部等部門近日發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》，標(biāo)志著鋼鐵行業(yè)在全國(guó)范圍內(nèi)大氣治理工作進(jìn)入決勝階段，實(shí)施鋼鐵企業(yè)超低排放改造是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、改善大氣環(huán)境質(zhì)量、化解鋼鐵行業(yè)過(guò)剩產(chǎn)能的重要舉措，也有利于擴(kuò)大投資、推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

 

    《意見》明確了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)與超低排放標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，確定了超低排放的改造重點(diǎn)和難點(diǎn)，提出了超低排放技術(shù)改造路線選擇原則。鼓勵(lì)重點(diǎn)區(qū)域高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程企業(yè)轉(zhuǎn)型為電爐短流程企業(yè)，通過(guò)工藝改造減少污染物排放，達(dá)到超低排放要求。不僅針對(duì)污染物濃度控制提出了新要求，而且在無(wú)組織揚(yáng)塵控制、物料運(yùn)輸、推進(jìn)時(shí)間表、保障措施等方面提出了明確要求，為鋼鐵企業(yè)超低排放改造提供基本對(duì)策。

 

    在此背景下，鋼鐵企業(yè)如何開展超低排放升級(jí)改造、如何選擇技術(shù)路線、采用的技術(shù)方案和措施是什么？通過(guò)解讀《意見》，并結(jié)合當(dāng)前鋼鐵行業(yè)動(dòng)態(tài)，現(xiàn)提出一些建議，供參考。

 

政策措施：

 

    1、時(shí)段要求

 

    在2020年、2022年、2025年三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分別要求不同區(qū)域達(dá)到要求目標(biāo)。“新建(含搬遷)鋼鐵項(xiàng)目要全部達(dá)到超低排放水平。到2020年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造取得明顯進(jìn)展，力爭(zhēng)60%左右產(chǎn)能完成改造，有序推進(jìn)其他地區(qū)鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作；到2025年底前，重點(diǎn)區(qū)域鋼鐵企業(yè)超低排放改造基本完成，全國(guó)力爭(zhēng)80%以上產(chǎn)能完成改造。

 

    2、改造目標(biāo)

 

    各個(gè)節(jié)點(diǎn)需完成相對(duì)應(yīng)的改造規(guī)模目標(biāo)。“力爭(zhēng)在2020年底前完成鋼鐵產(chǎn)能改造4.8億噸，2022年底前完成5.8億噸，2025年底前完成改造9億噸左右。”

 

    3、改造范圍

 

    全流程，全覆蓋。鋼鐵企業(yè)超低排放是指企業(yè)所有生產(chǎn)工序，含鐵礦采選、原料場(chǎng)、燒結(jié)、球團(tuán)、煉焦、煉鐵、煉鋼、軋鋼等以及大宗物料產(chǎn)品運(yùn)輸，均應(yīng)達(dá)到超低排放水平，包括大氣污染物有組織排放控制、無(wú)組織排放控制以及大宗物料運(yùn)輸排放控制。

 

    4、政策扶持

 

    對(duì)于完成目標(biāo)值的企業(yè)，將會(huì)在政策上給予一定的優(yōu)惠。應(yīng)稅大氣污染物排放濃度低于污染物排放標(biāo)準(zhǔn)百分之三十的，減按百分之七十五征收環(huán)境保護(hù)稅；低于百分之五十的，減按百分之五十征收環(huán)境保護(hù)稅。落實(shí)購(gòu)置環(huán)境保護(hù)專用設(shè)備企業(yè)所得稅抵免優(yōu)惠政策。實(shí)施差別化電價(jià)政策。嚴(yán)格落實(shí)鋼鐵行業(yè)差別化電價(jià)政策。

 

    對(duì)逾期未完成超低排放改造的鋼鐵企業(yè)，省級(jí)政府可在現(xiàn)行目錄銷售電價(jià)或交易電價(jià)基礎(chǔ)上實(shí)行加價(jià)政策。支持符合條件的鋼鐵企業(yè)發(fā)行企業(yè)債券進(jìn)行直接融資，募集資金用于超低排放改造等領(lǐng)域。

 

    5、差別化懲罰

 

    在重污染天氣預(yù)警期間，對(duì)鋼鐵企業(yè)實(shí)施差別化應(yīng)急減排措施。其中，橙色及以上預(yù)警期間，未完成超低排放改造的，燒結(jié)、球團(tuán)、煉焦、石灰窯等高排放工序應(yīng)采取停、限產(chǎn)措施。

 

    6、明確污染物，嚴(yán)格排放限值

 

    鋼鐵生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)均產(chǎn)生顆粒物、SO₂、NOx等廢氣污染物（見表1）。

 

 

 

    鋼鐵企業(yè)排放的廢氣中，主要污染物包括顆粒物、SO₂和NOx。顆粒物排放主要集中在原料場(chǎng)、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、煉焦、焙燒等工序；SO₂主要集中在燒結(jié)系統(tǒng)；NOx主要集中在燒結(jié)、煉鐵、煉焦、熱軋等工序；氟化物和氯化氫主要集中在燒結(jié)和冷軋工序，特殊鋼酸洗和電渣冶金也有氟化物產(chǎn)生；二惡英主要集中在燒結(jié)工序和電爐煉鋼工序。

 

    鋼鐵行業(yè)現(xiàn)執(zhí)行的系列標(biāo)準(zhǔn)由八項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)組成，涵蓋采選礦、燒結(jié)、焦化、煉鐵、煉鋼、軋鋼、鐵合金等各工序，以燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等典型工序?yàn)槔�，�?yán)格了典型大氣污染物（顆粒物、二氧化硫、氮氧化物）排放限值，新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比如下表所示。

 

 

 

    從表2可知，典型工序排放限值均有大幅提高，其中，燒結(jié)、球團(tuán)工序PM、SO₂、NO_X小時(shí)均值排放濃度不高于10、35、50mg/m³，是超低排放改造的重點(diǎn)，也是超低排放改造的難點(diǎn)和關(guān)鍵。明確了燒結(jié)折氧16%，球團(tuán)豎爐折氧16%，鏈蓖機(jī)-回轉(zhuǎn)窯折氧18%。

 

技術(shù)措施：

 

    7、物料輸送

 

    為減少無(wú)組織排放，企業(yè)主要生產(chǎn)物料和產(chǎn)品通過(guò)鐵路、管道或管狀帶式輸送機(jī)等清潔方式運(yùn)輸?shù)谋壤�達(dá)到80%以上，要建設(shè)皮帶通廊。達(dá)不到的，汽車運(yùn)輸部分應(yīng)全部采用新能源汽車或達(dá)到國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車（2021年底前可采用國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車）。

 

    企業(yè)應(yīng)通過(guò)新建或利用已有鐵路專用線、打通與主干線連接等方式，有效增加鐵路運(yùn)力；對(duì)短距離運(yùn)輸?shù)拇笞谖锪希�鼓�?lì)采用管道或管狀帶式輸送機(jī)等密閉方式運(yùn)輸。

 

    8、料場(chǎng)揚(yáng)塵控制

 

    露天料場(chǎng)應(yīng)封閉。應(yīng)采用密閉、封閉等有效管控措施，鼓勵(lì)采用全封閉機(jī)械化料場(chǎng)、筒倉(cāng)等物料儲(chǔ)存方式。

 

    9、增加球團(tuán)入爐比例

 

    高爐煉鐵將逐漸增加球團(tuán)的使用比例，從源頭減少污染物產(chǎn)生，是煉鐵的發(fā)展方向。

 

    10、熱風(fēng)爐煙氣脫硫脫硝

 

    熱風(fēng)爐煙氣凈化盡管沒有全面啟動(dòng)，但超低排放排放標(biāo)準(zhǔn)限值更為嚴(yán)格，應(yīng)該納入議事日程，特別是新項(xiàng)目建設(shè)。與之有關(guān)的高爐煤氣脫硫脫氯等深度凈化需求迫切，以減輕熱風(fēng)爐脫硫壓力。熱風(fēng)爐采用低氮燃燒，以減輕熱風(fēng)爐脫硝壓力。

 

    11、高爐水渣池消白

 

    水渣池消白是當(dāng)下提出的新問題，屬于無(wú)組織排放。白色污染和百姓投訴是誘因，在某些地區(qū)已形成需求。

 

    12、繼續(xù)推進(jìn)“三干”工藝

 

    即高爐煤氣干法凈化、焦?fàn)t干法熄焦、轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化。

 

    13、強(qiáng)化焦?fàn)t污染控制

 

    重點(diǎn)在無(wú)組織排放，是當(dāng)前環(huán)保部門重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象。焦?fàn)t在裝煤、煉焦、推焦、出焦等過(guò)程中出現(xiàn)冒煙和異味，形成無(wú)組織排放，反映強(qiáng)烈。由于煉焦過(guò)程的復(fù)雜性和移動(dòng)性，鼓勵(lì)對(duì)焦?fàn)t爐體加罩封閉，對(duì)廢氣進(jìn)行收集處理。焦?fàn)t加熱煤氣低氮燃燒（梯度燃燒）是方向。焦?fàn)t煤氣粗凈化后應(yīng)深度處理（進(jìn)一步除脫硫 、氰、氨、水 等雜質(zhì)）。

 

    14、焦?fàn)t干熄焦

 

    煉焦煤氣凈化系統(tǒng)冷鼓各類貯槽（罐）及其他區(qū)域焦油、苯等貯槽（罐）的有機(jī)廢氣應(yīng)接入壓力平衡系統(tǒng)或收集凈化處理，酚氰廢水預(yù)處理設(shè)施（調(diào)節(jié)池、氣浮池、隔油池）應(yīng)加蓋并配備廢氣收集處理設(shè)施，開展設(shè)備和管線泄漏檢測(cè)與修復(fù)（LDAR）工作。

 

    15、燒結(jié)清潔生產(chǎn)

 

    采用先進(jìn)的燒結(jié)工藝和裝備，采用煙氣循環(huán)技術(shù)，從源頭和過(guò)程中減少污染物產(chǎn)生。

 

    16、燒結(jié)煙氣凈化

 

    煙氣脫硝應(yīng)采用活性炭（焦）、選擇性催化還原（SCR）等高效脫硝技術(shù)。燒結(jié)機(jī)頭現(xiàn)有除塵工藝主要包括靜電除塵器、濕法靜電除塵器；脫硫工藝分別濕法和干法，濕法包括石灰石-石膏法、雙堿法、氧化鎂法、氨法等，干法包括循環(huán)流化床法、密相干塔法、旋轉(zhuǎn)噴霧法、活性炭法等，脫硝工藝包括選擇性催化還原法、氧化法等。

 

    在燒結(jié)機(jī)頭超低排放改造實(shí)施過(guò)程中，對(duì)于采用石灰石-石膏法等濕法脫硫工藝的鋼鐵企業(yè)，由于濕法脫硫效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，通過(guò)原料源頭控制協(xié)同，能夠滿足超低排放要求，從節(jié)約投資的角度，建議保留；中高溫催化還原（SCR）脫硝工藝技術(shù)在火電廠已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定運(yùn)行，脫硝效率高，催化劑選擇性大，可以作為配套脫硝設(shè)施的首選；對(duì)于采用其他脫硫工藝的鋼鐵企業(yè)，在活性炭（活性焦）資源較充足、副產(chǎn)品硫酸能夠就地消化，且能夠承受較高投資和運(yùn)行成本的前提下，可以考慮改為活性炭（活性焦）脫硫脫硝一體化工藝。

 

    此外，在選擇脫硫、脫硝工藝過(guò)程中還應(yīng)考慮設(shè)施的運(yùn)行控制要求、有無(wú)二次污染等其他關(guān)鍵影響因素。燒結(jié)煙氣排放要進(jìn)行折氧換算，16%-18%不等。

 

    17、轉(zhuǎn)爐煉鋼

 

    廠房封閉，不允許冒煙外逸。要設(shè)置轉(zhuǎn)爐二次、三次煙氣捕集和凈化系統(tǒng)，采用袋式除塵，采用膜濾料或超細(xì)纖維面層濾料。

 

    18、電爐煉鋼

 

    設(shè)置屋頂罩并配備除塵設(shè)施。

 

    19、廢鋼切割

 

    應(yīng)在封閉空間內(nèi)進(jìn)行，設(shè)置集氣罩，并配備除塵設(shè)施。

 

    20、加熱爐煙氣凈化

 

    應(yīng)著力于脫除煤氣燃料中的硫含量。

 

    21、檢測(cè)與監(jiān)控

 

    實(shí)施超低排放改造的鋼鐵企業(yè)，應(yīng)全面加強(qiáng)自動(dòng)監(jiān)控、過(guò)程監(jiān)控和視頻監(jiān)控設(shè)施建設(shè)。料場(chǎng)出入口、焦?fàn)t爐體、燒結(jié)環(huán)冷區(qū)域、高爐礦槽和爐頂區(qū)域、煉鋼車間頂部等易產(chǎn)塵點(diǎn)，應(yīng)安裝高清視頻監(jiān)控設(shè)施。

 

    在廠區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)塵點(diǎn)周邊、運(yùn)輸?shù)缆穬蓚?cè)布設(shè)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)微站點(diǎn)，監(jiān)控顆粒物等管控情況。自動(dòng)監(jiān)控、DCS監(jiān)控等數(shù)據(jù)至少要保存一年以上，視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)至少要保存三個(gè)月以上。

 

    22、循環(huán)經(jīng)濟(jì)

 

    應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高爐除塵灰、燒結(jié)除塵灰、鋼渣的處置和資源利用。鋼渣處理應(yīng)考慮造粒、悶渣、回收利用等問題。

 

    23、市場(chǎng)預(yù)測(cè)

 

    有研報(bào)分析認(rèn)為，鋼鐵行業(yè)整體超低排放改造市場(chǎng)空間超過(guò)800億元，按照較低排放標(biāo)準(zhǔn)所需單位投資保守測(cè)算，2018年至2020年、2020年至2022年、2022年至2025年鋼鐵煙氣改造市場(chǎng)空間分別為436億元、91億元和291億元，市場(chǎng)空間將穩(wěn)步釋放，對(duì)環(huán)保設(shè)備及工程服務(wù)的需求也將有望持續(xù)7年至8年的時(shí)間。