包鋼節能減排措施及建議

任 潔，杜永威，吳彧乾，郭文彪，王麗娟

（1.內蒙古科技大學 經濟與管理學院，內蒙古 包頭 014010；

2.內蒙古國電能源投資有限公司，內蒙古 包頭 014010；3.包鋼職教中心，內蒙古 包頭 014010）

鋼鐵產業對我國經濟的發展起著重要作用，與此同時鋼鐵產業消耗大量的資源和能源。據統計，鋼鐵產業的能源消耗占國民經濟總能源消耗的15%以上，其生產排出的廢棄物、污染物占工業排放總量的14%以上。因此，鋼鐵產業的節能減排對我國經濟增長以及可持續發展有著重要的意義。包鋼是內蒙古最大的鋼鐵企業，同時也是各種能源的消耗大戶，從2001年起，包鋼大力推進節能環保和資源綜合利用項目的建設，每年可節約資金或創造經濟效益約2億元以上。

1 節能減排的主要成效

1.1 自發電量逐年增加

包鋼大力開發余熱余能的資源再利用項目，其中最重要的是自發電量的逐年增加，既減少了外購電費又降低了環境污染，自發電量由2000年的2.19億kWh增加至2010年的29.11億kWh，占總受電的49.1%，減少外購電費支出13.85億元。

（1）包鋼6座高爐煤氣余壓能量回收透平發電裝置（TRT）相繼投產以后，發電量逐步增加，2001年至2009年累計發電量15億kWh，減少外購電費5.78億元。其中2009年高爐TRT共發電3.9億kWh，為包鋼減少外購電費支出1.5億元。

（2）燃氣-蒸汽聯合循環發電機組（CCPP）于2008年投入運行，充分利用富余煤氣，使高、焦爐煤氣放散率大幅下降，當年高、焦爐煤氣放散率就分別降低到5.92%和2.78%，比上年降低了5.78和1.1個百分點。當年發電3.5億kWh，為包鋼減少外購電費支出1.35億元，2009年發電量達到14.75億kWh。2009年干熄焦發電2.47億kWh。

1.2 改造能源利用系統，合理利用二次能源

（1）高爐煤氣利用方面。為平衡鋼鐵產量700萬t的富余高爐煤氣量，2005年完成了2臺130 t/h鍋爐改造。改造后的鍋爐每小時可以燃燒24萬Nm3高爐煤氣，產生260 t/h中溫中壓蒸汽。

（2）轉爐煤氣利用方面。二煉鋼廠實施轉爐干法除塵，提高了轉爐煤氣利用的數量和質量，實現了負能煉鋼；將2座燃煤麥爾茲窯改造為燒轉爐煤氣，燃燒轉爐煤氣1.9萬m3/h，每年減少用煤4萬t；新建一座燒轉爐煤氣的麥爾茲窯，可利用轉爐煤氣1.7萬m3/t。此外，還實施了薄板廠加熱爐轉爐煤氣改造，以及轉爐煤氣富集到高爐系統等改造。

1.3 “三廢”治理

（1）廢水治理和節水方面。2003年6月包鋼投資1.6億元建成黃河上游最大的污水治理工程，每小時可處理污水量60 000 m3，實現了工業污水全部處理后再利用和排放，減少了達標廢水外排量，大大提高了包鋼的水資源回用率；對老系統進行節水改造，對3座燃煤鍋爐進行了改燒煤氣改造，減少了除塵設備用水及沖渣水，對二煉鋼廠的2座210 t轉爐進行干法除塵改造，對一煉鋼廠的2座100 t轉爐進行干法除塵改造，每年可節約新水52.56萬t，經濟效益1 926萬元。2002年至2010年，包鋼新建項目的水系統均采用國內外較先進的節水工藝，盡可能利用回用水，節水及環保效果十分顯著。

（2）廢氣治理利用方面。包鋼煉鐵生產的主要原料是白云鄂博鐵礦石，由于白云鄂博鐵礦石中含有一定的氟，在選燒、冶煉等生產過程中，將產生大量含氟煙氣排入大氣。包鋼在對氟污染的治理方面主要采取的措施是改進選礦工藝，采用弱磁—強磁—返浮—正浮工序，盡可能降低鐵精礦的含氟量，使各后續生產工序中的排氟量大大降低。從2000年4月起，精鐵礦的含氟量穩定控制在0.5%以下，達到了鐵精礦降氟的目的。另外新建265 m2燒結機，采用德國半干法除氟脫硫技術等。采用半干法除氟凈化工藝新技術，以減少濕法除氟工藝過程中產生的廢水所造成的二次污染。

（3）廢渣治理利用方面。包鋼采用國內領先技術建設了一條鋼渣熱潑、熱燜生產線，進一步提高鋼渣尾渣綜合利用的附加值。引進國內先進工藝和設備，建設年產冶金渣微粉80萬t的生產線，所生產的礦渣粉、鐵渣粉，用于水泥和建材制品原料，帶動下游產業的發展，形成以鋼鐵渣為主料，粉煤灰為輔料的建材產業鏈。表1為2002—2009年包鋼鋼鐵產量及能耗情況。

表1 2002—2009年包鋼鋼鐵產量及能耗情況

2 與各大鋼廠在節能減排方面的差距

從表1中的數據分析可知，從2000年到2009年，包鋼采取的節能減排措施取得了一定成就，不僅降低了綜合能耗，提高了能源使用效率，并且減少廢氣、廢水、固體廢棄物排放，對周邊環境起到了一定改善作用，對于內蒙古經濟增長方式的轉變有重要的意義。然而，與國內其他先進鋼鐵企業相比，包鋼在節能減排方面還是存在一定的差距。表2為2008年包鋼與各大鋼鐵企業各項技術指標對比情況。

表2 2008年包鋼與各大鋼鐵企業產量與能耗指標及煤氣對比情況

包鋼在節能減排方面與國內各大先進鋼鐵企業相比，還是存在一些差距，主要體現在以下2個方面。

2.1 能耗偏高

從表2中數據可以看出，包鋼的主要能耗指標處于落后水平。在鋼鐵產量水平相當的鋼鐵企業之中，噸鋼綜合能耗值、噸鋼耗新水值、噸鋼耗電量均高于其他先進鋼鐵企業，噸鋼綜合能耗比各大鋼廠平均水平高出109.5 kgce。

2.2 污染物排放量高

包鋼作為內蒙古的龍頭企業，在為內蒙古創造經濟利潤的同時排放了大量的廢氣、廢水、固體廢棄物，如：2007年包鋼固體廢棄物為981.83 t，占該年包頭市工業固體廢棄物總量的80%，給環境帶來了嚴重的污染。

從表2的數據可看出，包鋼的煤氣綜合利用指標落后于各大鋼廠。2008年包鋼的噸鋼轉爐煤氣回收量為46 m3/t，比各大鋼鐵廠平均水平低29 m3/t；焦爐煤氣放散率、高爐煤氣放散率分別為4.87%，5.31%，比各大鋼廠平均值分別高出4.0和2.95個百分點。煤氣綜合利用水平低，既造成了煤氣資源的浪費，同時也會帶來嚴重的環境污染。

3 能耗偏高的原因分析

（1）鐵礦石品位低難冶煉。包鋼70%的礦石是自產礦，來自白云鄂博鐵礦，品位平均為32%左右，屬于貧礦；另外鐵礦成分復雜，并且含有大量鉀、鈉、硫、磷、氟等有害物質，難以冶煉，使噸鋼綜合能耗遠遠高于各大鋼廠的平均水平。同時渣量大，固體廢棄物多，鋼渣、鐵渣、粉煤灰和低品位含鐵塵泥資源的綜合利用水平較低。

（2）余熱余能回收效果不明顯。從表2中可以看出，寶鋼、鞍鋼、武鋼等生產技術先進的大型鋼鐵企業高爐煤氣放散率都很低，焦爐煤氣接近零排放；轉爐煤氣回收量在60～80 m3/t，這樣不僅利用了寶貴的煤氣資源，節省了能源消耗，同時降低了煤氣放散。而包鋼的煤氣回收指標相對落后，利用率較低，從而一次能源的消耗偏高，廢棄物排放率較高。

4 對策及建議

4.1 完善能源管理體系，制定環境與能源長遠規劃

國內外鋼鐵企業在節能減排方面取得了顯著的成就，其主要措施是采用了先進的節能減排工藝新技術，更加重要的是建立了一套完整的能源管理體系，將節能降耗與環境保護作為企業長期發展戰略，形成了一種長效機制。因此，在今后的節能減排工作中，應加強完善能源管理體系，制定環境與能源長遠規劃。

4.2 優化生產工藝，提高技術裝備水平，實施節能減排新技術

進一步做好連鑄坯熱裝熱送技術、大型制氧機組節電運行技術、煉鋼濺渣護爐技術、高爐富氧噴煤技術和提風溫降焦比技術、負能煉鋼、各種爐窯和生產設備的余熱回收技術等方面的工作，提高能源的利用率。

4.3 提高二次能源的利用率

進一步開發3種煤氣的利用技術，降低其放散率。采用先進的技術對固體廢棄物處理回收和利用。對廢水進行回收利用，推行水資源按質分配、合理使用、串接利用等一系列節水技術，減少對新水的使用，盡可能地有效節約水資源。

［1］ 李政.中國經濟增長與能源供給關系研究［J］.商場現代化，2008（34）：209-210.

［2］ Jin-li Hu，Chih-Hung Kao.Efficient energy-saving targets for APEC economies［J］.Energy Policy，2007（1）：373-382.

［3］ 傅原.日本鋼鐵產業節能減排進展綜述［J］.新材料產業，2008（7）：27-31.